تاریخچه نیروگاههای خورشیدی
در سال 1948، ایالاتمتحده اولین نیروگاه با سیستمهای تولید انرژی خورشیدی (SEGS) را راهاندازی کرد. البته این نیروگاه در سال 1990 دست از فعالیت کشید و تا سال 2004 فعالیتش کاملاً را متوقف گردید. به نظر میرسید که جهان به دلیل هزینه راهاندازی بالا، از بهکار گیری CSP پشیمان شده است؛ اما امروزه استفاده از انرژی خورشید، به یکی از بهترین گزینههای انرژیهای تجدیدپذیر تبدیل شده است. این فناوری قابلیت کاهش انتشار میلیاردها تن کربن را دارد که برای پایداری این کُره خاکی حیاتی است.
علاوه بر این، به کمک نیروگاههای خورشیدی میتوان بخش عظیمی از انرژی جهان را تأمین کرد. بااینوجود، در این مسیر چالشهایی نیز وجود خواهد داشت؛ برای مثال نیاز به یک آلیاژ منحصربهفرد بود تا بتوان به کمک آن، انرژی دریافتی از خورشید را به حداکثر رساند؛ به همین دلیل شرکتهای فولاد دریافتند که استفاده از استنلس استیل در ساخت صفحات خورشیدی میتواند راهحلی مناسب برای این مشکل باشد.
نیروگاههای خورشیدی، محلی برای تولید انرژی برق
ظهور نیروگاههای خورشیدی
در سالهای اخیر، نصب جهانی CSP بهطور چشمگیری افزایش پیدا کرد. نسبت به سال 2004 نیروگاههای خورشیدی در سراسر جهان دهها برابر شدهاند. تنها در همین پنج سال گذشته، توسعه این نیروگاهها بهطور متوسط در هرسال 50% رشد را تجربه کردهاند. به کمک چنین نیروگاههایی که از استیل در ساخت صفحات خورشیدی استفاده میکنند، 160 مگاوات در مراکش، 150 مگاوات در آفریقای جنوبی و 110 مگاوات در ایالاتمتحده نیروی الکتریسیته تولید شده است.
بیشترین کشورهایی که از فناوری CSP در جهان استفاده میکنند، کشورهای ایالاتمتحده و اسپانیا هستند. اگرچه که هر دو این کشورها در حال حاضر بیش از چهار گیگاوات ظرفیت نصبشده دارند؛ اما میتوانند مزایای این فناوری را بهتمامی نقاط جهان انتشار دهند. کارشناسان پیشبینی کردهاند که با تکیه بر قابلیتهای استیل در ساخت صفحات خورشیدی، میتوان در آیندهای نهچندان دور بخش قابلتوجهی از انرژی جهان را به کمک انرژی خورشیدی تأمین کرد.
گرم کردن سیال و ایجاد انرژی الکتریکی در صفحات خورشیدی
نحوه کار صفحات خورشیدی
صفحات خورشیدی میتوانند به کمک آینهها، نور خورشید را روی یک سیال متمرکز کرده و آن را گرم کنند. سیال داغ شده برای تولید بخار مورداستفاده قرار گرفته و سپس توربینهای تولید برق را به حرکت در میآورند. با گردش شدن این توربینها، برق پاک تولید خواهد شد.
این انرژی با انرژی خورشیدی فتوولتائیک (PV) که در آن از یک واکنش شیمیایی برای تبدیل نور به برق استفاده میشود، فرق دارد. حال در برخی از مواقع میتوان از استیل در ساخت صفحات خورشیدی برای انعکاس و جذب حداکثری انرژی گرمایی استفاده کرد. اجازه دهید تا چهار مورد از فناوریهای CSP مورد استفاده را به شما معرفی کنیم.
بازتابدهنده سهمی
یک بازتابنده سهمی میتواند نور و انرژی تابشی را روی گیرندهای که در کنار خط کانونی بازتابنده قرار دارد، متمرکز کند. اولین نیروگاههای خورشیدی که از این فناوری استفاده میکردند، نیروگاهی در کالیفرنیا بودند.
برج برق خورشیدی
برجهای برق خورشیدی میتوانند تا 160 متر ارتفاع داشته و توسط دهها هزار آینه احاطه شوند. این آینهها که بهعنوان هلیو استات شناخته میشوند، میتوانند حرکت خورشید را دنبال کرده و پرتوهای آن را روی قسمتهای بالایی برج متمرکز کنند. در این قسمت سیال گرم شده و از آن برای تولید بخار استفاده میشود.
بازتابندههای فرنل
این بازتابندهها از نوارهای آینهای نازک ساخته شدهاند که نور خورشید را روی لولههای شفاف متمرکز میکنند. لولهها، سیال را گرم کرده و سپس آن را به اطراف سیستم تبدیل انرژی پمپ میکنند. از مهمترین مزایای این بازتابندهها در مقایسه با بازتابندههای سهمی میتوان به کارآمدتر بودن و ارزانتر بودن آنها اشاره کرد.
دیش استرلینگ
این دیشها یک بازتابنده سهمی مستقل بوده که نور خورشید را در یک گیرنده متمرکز میکنند. دیش استرلینگ میتواند حرکت خورشید را ردیابی کرده و از آن برای گرم کردن مایع استفاده کند؛ سپس از موتور استرلینگ برای تولید برق استفاده میشود.