שימוש באנרגיה תרמית סולארית היא דרך לעזור להפחית את חשבון החשמל שלך ולספק מקור אנרגיה נקי ומתחדש לבית שלך. עם קצת מחקר וכמה שלבים פשוטים, אתה יכול לעשות הבדל גדול ביעילות האנרגטית של הבית שלך.
תחנת סולנה
ממוקמת 70 מייל דרומית–מערבית לפיניקס, תחנת הכוח הסולארית של סולנה היא המפעל הסולארי הראשון בארצות הברית הכולל מערכת אחסון אנרגיה תרמית. מערכת זו מאפשרת למפעל לייצר חשמל בתקופות מעוננות ולאגור אנרגיה לשימוש לאחר השקיעה.
פרויקט Solana הוא מפעל 250 MW פרבולי שוקת ריכוז אנרגיה סולארית (CSP). השדה הסולארי הוא כ-2.2 מיליון מ"ר. הוא מכיל יותר מ-32,000 קולטי שוקת פרבוליים מראות. המערכת משתמשת במלחים מותכים כמאגר האנרגיה. הוא מעביר חום לנוזל המסובב טורבינות קיטור קונבנציונליות.
הפרויקט יפיק חשמל נקי לכ-70,000 בתי אב. זה יעזור להפחית את פליטת הפחמן הדו–חמצני ב-475,000 טון בשנה, השווה לסילוק חצי מיליון טון של CO2 מהאטמוספרה. הפרויקט יסייע לארצות הברית לעמוד ביעדי הפחתת שינויי האקלים הלאומיים שלה. הפרויקט מספק גם יתרונות חברתיים וסביבתיים.
הפרויקט נתמך על ידי ערבות הלוואה פדרלית ממשרד האנרגיה האמריקאי. הערבות ניתנה ביולי 2010. אשראי זה יאפשר לאבנגואה להפחית את תרומת דרישת ההון שלה לפרויקט. הערבות תואמת כניסת משקיע הון מס. היא גם תעניק לפרויקט מענק של 30% מסך ההשקעה.
בניית המפעל החלה בדצמבר 2010 וצפויה להסתיים בקיץ 2013. החברה כבר שכרה יותר מ-300 עובדים. כשהמפעל יגיע לאינטרנט, הוא יעסיק 85 עד 100 עובדים.
סולנה תייצר 900,000 מגה וואט שעות של חשמל נקי מדי שנה, וזה מספיק כדי להפעיל יותר מ-70,000 משקי בית. המפעל גם ימנע 475,000 טון של CO2 להיכנס לאטמוספירה מדי שנה.
סולנה צפויה גם לייצר 300 עד 400 מיליון דולר בהכנסות ממסים במהלך 30 השנים הבאות. לפי ההערכות, הוא עומד בדרישות של תוכנית 1603 בחסות משרד האוצר של ארצות הברית.
מלבד הפקת אנרגיה נקייה וירוקה, פרויקט סולנה יסייע גם לארצות הברית להגיע ליעדי הפחתת שינויי האקלים הלאומיים שלה. זה גם הפחית את צריכת המים ב-75%. זה עוזר לעמוד ביעד של נציבות חברת Arizona של 15% חשמל מתחדש עד 2025.
Mojave Solar
מספר תחנות כוח סולאריות במדבר Mojave של קליפורניה מספקות כיום חשמל נקי לרשת. אלה הם חלק מדור חדש של תחנות כוח שישתמשו בשמש כמקור החום העיקרי שלהם.
לאבנגואה סולאר יש תוכניות לבנות מתקן אנרגיה סולארית מרוכזת (CSP) במדבר מוהאבי. פרויקט זה ישתמש בטכנולוגיית שוקת פרבולית לייצור חשמל. החברה צופה שהמתקן יהיה אחת מתחנות הכוח הסולאריות המרוכזות הגדולות בעולם.
צוותי בנייה מקימים מראות בקצב של 500 ליום על פני 3,500 דונם. פריסת הליוסטט נמוכה זו תאפשר לבנות את השדה הסולארי סביב קווי מתאר טבעיים. זה ישמור על משאבי מים נדירים ויצמצם את ההשפעה על צמחייה רגישה.
המתקן יפיק מדי שנה כ-617,000 מגה וואט–שעה של אנרגיה נקייה. זה יענה על צרכי האנרגיה של כ-88,000 משקי בית בקליפורניה. זה גם ימנע 329,000 טונות של פליטת פחמן דו חמצני מדי שנה.
הפרויקט צפוי לתמוך ביותר מ-70 משרות קבועות. המפעל גם צפוי להניב הכנסות של 169 מיליון דולר ממס לאורך 25 שנות חיי הפרויקט.
Ivanpah Solar Electric Generating System היא תחנת הכוח התרמית הסולארית בקנה מידה גדול הראשון בארצות הברית מזה כמעט שני עשורים. למפעל הספק ברוטו של 392 מגה וואט. המערכת אושרה לאחר שנים של סקירה סביבתית ומחלוקת על השפעתה על נופי מדבר רגישים וחיות בר.
בנוסף למפעל איוואנפה, מתקן מערכות אנרגיה סולארית (SEGS) נמצא גם במדבר מוהאבי. המערכת היא תחנת הכוח הסולארית הגדולה בעולם. הוא יפיק כוח של 354 MW. הוא בבעלות פלורידה Power & Light Company. זהו מרכיב של תחנת הכוח של מחוז מרטין.
תהליך MSP משתמש בשמש כדי לחמם נוזל סינתטי המבוסס על נפט, שמייצר אז קיטור להנעת טורבינת קיטור קונבנציונלית. לאחר מכן זה מומר לחשמל על ידי מחזור מחולל טורבינת קיטור של Rankine. ההליוסטטים נועדו למזער את ההשפעה על המדבר שמסביב.
הפרויקט אושר על ידי מחלקת משאבי המים של קליפורניה בשנת 2007. ה–MSP יפיק 617,000 MWh של חשמל סולארי נקי מדי שנה.
פארק השמש מוחמד בן ראשיד אל מקטום
ממוקם באיחוד האמירויות הערביות (איחוד האמירויות), פארק השמש מוחמד בן ראשיד אל מקטום הוא אחד מהפרויקטים הסולאריים הגדולים ביותר בעולם. הוא פותח בשלבים וצפוי להפיק סך של 5,000 מגוואט עד שנת 2030.
ההשקעה הכוללת של הפרויקט נאמדת ב-50 מיליארד דירהאם. זה חלק מאסטרטגיית האנרגיה הנקייה של דובאי 2050 וצפוי לתרום לתמהיל האנרגיה הירוקה של איחוד האמירויות הערביות. הוא מבוסס על מודל מפיק כוח עצמאי (IPP). הוא משתמש בפאנלים פוטו–וולטאיים ובטכנולוגיית אנרגיה סולארית מרוכזת (CSP).
הפרויקט יעזור לדובאי להפוך למובילה עולמית באנרגיה נקייה. מטרתה להפיק 75% מהאנרגיה של האמירות ממקורות מתחדשים עד שנת 2050. התוכנית כוללת גם פחם נקי, אנרגיה גרעינית ומקורות מתחדשים נוספים. לאמירות יש אסטרטגיית כלכלה ירוקה שמטרתה פיתוח מיומנויות ובניית יכולות. נתח האנרגיה הנקייה של איחוד האמירויות מוערך ב-11.5 אחוזים ב-2018, כאשר נתח האנרגיה הנקייה צפוי להגיע ל-13 אחוזים עד 2022. הפארק הסולארי מוחמד בן ראשיד אל
מקטום ממוקם בסייה אל דאהל, כ-50 ק"מ דרומית לדובאי . הוא תוכנן להפיק תפוקה משולבת של 413 מגה–וואט באמצעות טכנולוגיות פוטו–וולטאיות סולאריות ומרכזיות אנרגיה סולארית. היא צפויה להפחית את טביעת הרגל הפחמנית שלה בכ-6.5 מיליון טון מדי שנה.
אסטרטגיית האנרגיה של איחוד האמירויות מורכבת מחמישה עמודים עיקריים: חקיקה, בניית יכולות, מימון, תמהיל אנרגיה ידידותי לסביבה ופיתוח אנרגיה מתחדשת. זה כולל גם מאמץ לבנות מיומנויות ורשתות תמיכה כדי לעזור לאמירות להפוך למובילה באנרגיה מתחדשת.
הפארק הסולארי מוחמד בן ראשיד אל מקטום נבנה בשלבים ויתחיל לפעול בשנת 2020. השלב הראשון של הפרויקט כבר פועל בהספק של 13 מגה וואט. השלב השני של הפרויקט הגדיל את הקיבולת ל-200 MW ויספק אנרגיה נקייה ל-50,000 בתים באמירות. השלב השלישי והרביעי יבוצעו בשלבים ויכללו 250 מגוואט ו-800 מגוואט של פאנלים סולאריים פוטו–וולטאיים, בהתאמה.
טכניקות אנליטיות לניבוי ביצועים של מערכת סולארית
שימוש בטכניקות אנליטיות לניבוי ביצועים של מערכת סולארית יכול להגדיל את יכולת ייצור החשמל של תחנת כוח סולארית. ניתן לעשות זאת באמצעות מספר אמצעים, לרבות איסוף נתונים ממערכת ניטור ושימוש בנתונים היסטוריים לפיתוח מודל חיזוי. זה נותן הערכה שמרנית של ביצועים שנמדדו בניסוי. זה יכול לשמש על יותר תחנות כוח סולאריות והוא יכול לשפר את הדיוק של ציוד ייצור חשמל.
הפרמטרים העיקריים המשמשים לפיתוח מודל החיזוי הם תחזית תחנת מזג אוויר מקומית, עוצמת קרינת השמש והשתקפות ליניארית של מודול תא סולארי. כמו כן פותח מודל מתמטי של תהליך המרת האנרגיה. לאחר מכן ניתן להשתמש בתחזיות כדי לחשב את חלק השמש השנתי עבור המערך וגודל סוללת האחסון, ולבצע אופטימיזציה כלכלית. תוצאות השיטה המוצעת אומתו עם מערכת מים חמים סולארית.
התוצאות החזויות משתווים לטובה עם שיטת תרשים phf. שיטה זו משמשת לעתים קרובות לתכנון מערכת סולארית. לשם כך, נעשה שימוש בתרשים המתייחס לשבר שמש שנתי עם המערך וגודל סוללת האחסון. זה שימושי במיוחד עבור אופטימיזציה כלכלית. בדרך כלל, מערכת סולארית נועדה לפעול באופן הפעלה/כיבוי. כאשר זה המצב, ניתן לנקות את הפאנלים הסולאריים בתאריכים שנבחרו אסטרטגית.
