Subscribe to our mailing list

* indicates required
Mena Groups
Français (الفرنسية)English (الإنجليزية)العربية
اشترك في النشرة الإخبارية

برنامج المعرفة والابتكار للطاقة الشمسية المُركَّزة في الشرق الأوسط وشمال أفريقيا

حوار مع مارك ميهوس

4th أبريل 2018

 

يدير مارك ميهوس كل من مجموعة البحث والتطوير في مجال العلوم الحرارية وبرنامج الطاقة الشمسية المركزة في المختبر الوطني للطاقة المتجددة التابع لوزارة الطاقة الأميركية. ويتمثل تركيز برنامج الطاقة الشمسية المركزة التابع للمختبر الوطني للطاقة المتجددة في تطوير أنظمة منخفضة التكلفة وعالية الأداء ذات موثوقية عالية باستخدام أشعة الشمس المركزة لتوليد الطاقة. كما يقود مارك مهمة “أنظمة الطاقة الشمسية الحرارية الكهربائية” وهي مبادرة من شبكة سولار بايسز (SolarPACES) التابعة لوكالة الطاقة الدولية.

 

 

في الآونة الأخيرة، يبدو أن هناك اهتمام متزايد بمرونة الشبكة. لماذا تعد مرونة الشبكة مهمة؟

(مارك ميهوس) تعتبر مرونة الشبكة مهمة لأي نظام شبكي نظرا للحاجة إلى موازنة التحميل والتوليد بشكل مستمر. ومع ذلك ، يصبح هذا الأمر أكثر أهمية، وأكثر صعوبة، حيث يتم إضافة كميات أكبر من مصادر التوليد المتغيرة مثل طاقة الرياح والطاقة الشمسية الكهروضوئية إلى النظام الإقليمي. المرونة أكبر – زيادة الإنتاج بشكل سريع، والنسب العالية للمدى التشغيلي (turndown) مع الحفاظ على كفاءة عالية، وزيادة قدرات الاتصال بين المناطق –  تسمح معاً بتغلغل أكبر لطاقة الرياح والطاقة الشمسية الكهروضوئية. وبدون نظام مرن، فإن هذه التقنيات ستشهد تقليصًا متزايدًا من شأنه أن يرفع تكلفة توليد الطاقة مع زيادة المخاطر المالية على مقرضي تمويل المشروعات.

 

هل يمكن أن تساعد تقنية الطاقة الشمسية المركزة مع التخزين الحراري على تحسين مرونة الشبكة؟

نعم. تقدّم الطاقة الشمسية المركّزة عدد من المزايا فيما يخص تقنيات الطاقة المتجددة المتغيرة. إن أنظمة الطاقة الشمسية المركزة، وخاصة تلك التي تستخدم نفس السائل لكل من نقل الحرارة في الحقل الشمسي والتخزين الحراري – مثل أبراج طاقة ملحية منصهرة – قابلة للنقل والتوزيع بشكل كامل. وبمجرد أن يبدأ النظام في العمل من بداية اليوم، يعمل التوربين البخاري بشكل مشابه للمحطة التقليدية التي تعمل بالغاز. وتسمح معدلات زيادة الإنتاج السريعة نسبياً للمشغلين بالاستجابة لمطالب المرافق للطاقة. كما تم تصميم أنظمة الطاقة الشمسية المركزة لتعمل بكفاءة عالية عند معدلات المدى التشغيلي العالية. وعند دمج أنظمة التخزين الحراري في محطات الطاقة الشمسية المركزة، يتيح ذلك القدرة على توفير مساحة إضافية لألواح الطاقة الكهروضوئية في منتصف اليوم، بينما يتم تخزين الطاقة الشمسية لاستخدامها خلال فترة الذروة المسائية. أخيرا، ومن الناحية النظرية على الأقل، يمكن تصميم محطات طاقة شمسية مركزة بضوابط تسمح لهذه المحطات بتوفير استجابة تردد أولية. وقد ألمحت إلى ذلك في العرض الذي قدمته خلال ورشة برنامج المعرفة والابتكار في مجال الطاقة الشمسية بمنطقة الشرق الأوسط وشمال أفريقيا في دبي. وسوف يصدر المختبر الوطني للطاقة المتجددة تقريراً في الشهر المقبل أو ما يقارب ذلك، يناقش دراسة مفصّلة عن قدرة محطات الطاقة الشمسية المركزة على توفير القصور الذاتي واستجابة للضوابط.

الشكل 1. وحدة الطاقة ونظام التخزين الحراري في محطة الطاقة الشمسية المركزة “لا أفريكانا” في قرطبة، إسبانيا ( المصدر: مجموعة جربو أورتيز).

 

من حيث مرونة الشبكة، كيف يمكن مقارنة الطاقة الشمسية المركزة مع محطات الغاز الطبيعي سريعة التعلية؟

تعتبر محطات الطاقة الشمسية المركزة و توربينات الاحتراق من نوع الإطار متشابهتين للغاية من حيث القدرة على زيادة الإنتاج السريع (حوالي 10% من السعة الكاملة في الدقيقة). أما توربينات ايدرويرفاتيف، فهي لديها معدّل زيادة إنتاج أسرع وإن كان ذلك ذو قدرة تقييم أقل.

 

ما هي خيارات التكنولوجيا الأخرى التي يمكن لمخطط نظام الطاقة استخدامها لجعل الشبكة أكثر مرونة؟

ليس لدى أي معلومات مباشرة عن خيارات التكنولوجيا الأخرى. من الواضح أن الفحم والطاقة النووية، نظراً إلى طبيعتهما، يقدمان المرونة المحدودة لشبكة الكهرباء. وتوفّر التقنيات التي تعمل بالغاز الطبيعي، وخاصة توربينات الاحتراق وتوربينات الدورة المشتركة المرونة الأكبر، ولكن على حساب انبعاثات الكربون أو مخاطر الأسعار. كما أن الطاقة الكهرومائية خياراً مرناً لتوليد الطاقة النظيفة ولكنها قد تكون محدودة جغرافيا. وبطبيعة الحال، فإن الاستجابة للطلب وزيادة التجارة الإقليمية هما خياران آخرين يتعين النظر إليها بعين الاعتبار.

 

هل هناك أي دراسات أو مقالات يمكن أن نقرأها لمعرفة المزيد حول هذا الموضوع؟

يمكنك البحث في المنشورات على الموقع الإلكتروني الخاص بالمختبر الوطني للطاقة المتجددة، حيث وجدت بعض المقالات التي قد تكون مفيدة.

من السهل قراءة هذه المقالات، كما أنها تشير إلى مراجع أخرى. وللمنشورات الخاصة بالمختبر الوطني للطاقة المتجددة، يمكنك العثور على منشورات إضافية عن الطاقة الشمسية المركزة هنا.

 

أسئلة أو تعليقات؟                                                                                                                                            العودة إلى رسالة الأخبار

SUBSCRIBE TO OUR NEWSLETTER

MENA CSP KIP: stay tuned to the Middle East and North Africa Concentrated Solar Power Knowledge & Innovation Program

Copyright © 2019 | Terms and Conditions