نیروگاه حرارتی خورشیدی: مزایا و معایب

گرم کردن آب خانه با استفاده از انرژی حرارتی خورشیدی یکی از بهترین راه ها برای صرفه جویی در هزینه های انرژی است. 

به عنوان تولید کننده چراغ های خیابانی خورشیدی، ما به انواع راه حل های انرژی تجدید پذیر اهمیت زیادی می دهیم. گرمایش حرارتی خورشیدی یکی از مسیرهای اصلی ما در آینده است.

چرا؟ سیستم های حرارتی خورشیدی نه تنها می توانند مزایای زیادی را برای محیط زیست فراهم کنند، بلکه می توانند میلیون ها نفر را در هزینه های آب و برق صرفه جویی کنند. امروزه بیش از 54 نیروگاه حرارتی خورشیدی فعال در جهان وجود دارد. بیایید با هم همکاری کنیم تا به دولت ها کمک کنیم تا این تعداد را افزایش دهند.

در این مقاله با اهمیت و آسانی راه اندازی نیروگاه حرارتی خورشیدی آشنا می شوید.

نیروگاه حرارتی خورشیدی چیست؟

نیروگاه حرارتی خورشیدی یک مرکز تولید انرژی بزرگ است که از انرژی خورشید برای تولید برق استفاده می کند. سپس برق برای مصرف در خانه ها، ساختمان ها، کارخانه ها و سایر تاسیسات به شبکه منتقل می شود.

قبل از اینکه به لیست جوانب مثبت و منفی بپردازیم، بیایید نحوه عملکرد آن را درک کنیم.

چه تفاوتی با سایر نیروگاه های سنتی دارد؟

در مقایسه با روشی که نیروگاه های زغال سنگ و سدهای برق آبی تولید برق می کنند، تغییر چندانی نکرده است. در این نیروگاه های سنتی، شما به سادگی نیاز به تولید بخار برای تامین انرژی یک توربین دارید. سپس توربین به یک ژنراتور متصل می شود که انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند.

با این حال، در نیروگاه های زغال سنگ، برای جمع آوری بخار باید زغال سنگ بسوزانید. از سوی دیگر، سیستم های انرژی حرارتی خورشیدی از انرژی خورشیدی برداشت شده برای جوشاندن یک محیط برای تولید بخار استفاده می کنند. این اصل آن را از سایر روش های سنتی تولید برق متمایز می کند.

اصل جمع کننده-گیرنده

علاوه بر این، درک نحوه عملکرد نیروگاه های حرارتی خورشیدی بسیار ساده است.

وقتی به یک نیروگاه حرارتی خورشیدی نگاه می کنید، صدها آینه یا بازتابنده در حال چرخش را می بینید که مسیر خورشید را دنبال می کنند و پرتوهای آن را به یک گیرنده هدایت می کنند. گیرنده حاوی نوع خاصی از مایع، گاز یا مایع است که وقتی در معرض گرمای شدید خورشیدی قرار می گیرد، به بخار فوق گرم تبدیل می شود. این مایع می تواند آب، روغن، نمک، هوا، نیتروژن، هلیوم و ... باشد.

مزایا: جنبه خوب نیروگاه های حرارتی خورشیدی

نیروگاه های حرارتی خورشیدی مزایای زیادی دارند که برخی از آنها را می توان با مزایای انرژی خورشیدی مقایسه کرد. در این لیست برخی از مزایای منحصر به فرد آن نسبت به سایر سیستم های خورشیدی را قرار داده ایم.

قابل تجدید

این به سادگی به این معنی است که انرژی خورشیدی هرگز از روی زمین تخلیه نخواهد شد. در مقایسه با سوخت های فسیلی، زغال سنگ، نفت، گاز طبیعی، که به طور سنتی برای تولید برق استفاده می شود و در نهایت وجود نخواهد داشت، انرژی خورشیدی همیشه در دسترس است - البته در حال حاضر. نه مگر اینکه در آینده 5 میلیارد سال قبل از مرگ خورشید زندگی کنید!

سوخت‌های فسیلی در نهایت تمام می‌شوند، بنابراین باید کمتر به آنها وابسته باشیم

از آنجایی که ما بسیار به زغال سنگ، گاز طبیعی و نفت خام وابسته هستیم، 200 سال گذشته برای مادر طبیعت سخت بوده است.

اگر به استفاده از سوخت‌های فسیلی برای گرم کردن خانه‌ها، برق، راه‌اندازی ماشین‌هایمان و حتی تولید برق ادامه دهیم، چه زمانی انتظار داریم که آنها تمام شوند؟ آمارهای اخیر Statista نشان می دهد که نفت تنها در 53 سال، گاز در 52 سال و زغال سنگ در 150 سال تمام می شود.

ردپای کربن را کاهش می دهد

سوخت‌های فسیلی وقتی سوزانده می‌شوند، دی‌اکسید کربن آزاد می‌کنند که باعث تخریب بیشتر لایه اوزون می‌شود. به همین دلیل است که با نیروگاه های حرارتی خورشیدی می توانیم به طور بالقوه انتشار کربن خود را کاهش دهیم و کمتر به فسیل ها وابسته باشیم.

نیروگاه های حرارتی خورشیدی سازگارتر با محیط زیست هستند

از آنجایی که نیروگاه های حرارتی خورشیدی برای تولید بخار به سوزاندن زغال سنگ یا گاز طبیعی متکی نیستند، دوستدار محیط زیست هستند. با نسوختن منابع طبیعی، می‌توانیم به طور بالقوه انتشار گازهای گلخانه‌ای را که لایه اوزون را تخریب می‌کند، کاهش دهیم.

علاوه بر این، ما می توانیم کیفیت هوا را بهبود بخشیم و کاهش تغییرات آب و هوایی را کاهش دهیم.

24/7 شبانه روز باز است

همچنین سیستم های حرارتی خورشیدی می توانند حتی در ۲۴ ساعت شبانه روز برق تولید کنند. برخلاف سیستم‌های فتوولتائیک خورشیدی و سیستم‌های بادی، سیستم‌های حرارتی خورشیدی می‌توانند نیروی ثابتی را ارائه دهند. این یکی از دلایلی است که چرا نیروگاه های خورشیدی متمرکز (CSP) می توانند نیروی بار پایه قابل اعتماد و یکنواخت را ارائه دهند.

ذخیره انرژی توسط نیروگاه های حرارتی خورشیدی به لطف نمک های مذاب موجود در مخازن امکان پذیر می شود. این مخازن، مراکز نگهداری تخصصی و عایق بندی شده برای نگهداری نمک های مذاب در طول شب می باشند. نمک‌های مذاب گرما را ذخیره می‌کنند و در صورت نیاز به یک مولد بخار پمپ می‌شوند تا آب را در شب بجوشانند.

معایب: نقطه ضعف نیروگاه حرارتی خورشیدی

در زیر برخی از معایب عمده نیروگاه های حرارتی خورشیدی ذکر شده است.

هزینه گران تجهیزات

عیب اصلی نیروگاه های خورشیدی متمرکز این است که هزینه های سرمایه و نگهداری آن نسبت به سایر نیروگاه ها بیشتر است. این حتی گران تر از تاسیسات فتوولتائیک خورشیدی است. این مطالعه نشان می‌دهد که هزینه برق برای یک نیروگاه حرارتی خورشیدی از 119 تا 251 دلار در هر مگاوات ساعت متغیر است. در حالی که سیستم های PV خورشیدی فقط بین 50 تا 60 دلار در هر مگاوات ساعت هزینه دارند.

نیروگاه های خورشیدی به فضاهای بزرگ نیاز دارند

سیستم های حرارتی خورشیدی به مناطق نصب بزرگ نیاز دارند. آنها همچنین باید در منطقه ای با سطح تابش بسیار بالا باشند. این بدان معناست که نمی توان آن را در نزدیکی مناطق مسکونی یا تجاری ساخت.

برای کار به آب زیادی نیاز دارد

نیروگاه های حرارتی خورشیدی برای کار به تن ها آب نیاز دارند که اگر در مناطق بیابانی واقع شوند می توانند مشکل ساز شوند.

تهدیدی برای حیات وحش

از آنجایی که نیروگاه های حرارتی خورشیدی از صدها آینه عظیم استفاده می کنند، این می تواند تأثیر منفی بر حیات وحش بیابان داشته باشد و می تواند گونه ها را به خطر بیندازد.

نتیجه

همانطور که می بینید، نیروگاه های حرارتی خورشیدی مزایای زیادی دارند. با این حال، معایبی نیز وجود دارد که تصمیم گیری در مورد اینکه آیا سرمایه گذاری قابل قبولی است یا خیر، برای دولت و شرکت های خصوصی دشوار می کند.