الطاقة الشمسية الحرارية تقنية تستغل حرارة...

الطاقة الشمسية الحرارية تقنية تستغل حرارة أشعة الشمس لتسخين السوائل أو توليد البخار أو إنتاج الكهرباء. تستخدم في السخانات الشمسية ومحطات التركيز الحراري وبعض التطبيقات الصناعية، وتعد من مصادر الطاقة المتجددة التي تساعد في تقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري.

المصدر: موسوعة المعرفة

من الموسوعــة

السخانات الشمسية أجهزة تستغل طاقة الشمس لتسخين الماء عبر مجمعات حرارية وخزانات وأنظمة تدوير. تستخدم في المنازل والمنشآت لتقليل استهلاك الكهرباء أو الوقود، وتختلف بين الأنظمة المسطحة والأنابيب المفرغة والأنظمة الطبيعية أو القسرية. ترتبط فعاليتها بالمناخ واتجاه التركيب والعزل والصيانة. تمثل السخانات الشمسية تقنية بسيطة نسبياً لكنها مهمة في ترشيد الطاقة وخفض الكلفة والانبعاثات.

محطة الطاقة الحرارية منشأة لتوليد الطاقة تعتمد على تحويل الحرارة إلى حركة ميكانيكية ثم إلى كهرباء، وغالباً ما يكون البخار هو وسيط التشغيل الرئيس فيها. تسخن المياه داخل الغلايات حتى تتحول إلى بخار عالي الضغط يدير توربيناً متصلاً بمولد كهربائي، ثم يكثف البخار ويعاد إلى الدورة من جديد فيما يعرف بدورة رانكن. تستخدم هذه المحطات مصادر حرارية متعددة مثل الوقود الأحفوري أو التفاعلات النووية أو الطاقة الشمسية أو الحرارة الأرضية، وتحتاج عادةً إلى أنظمة تبريد للتخلص من الحرارة المتبقية. ورغم أهميتها في إنتاج الكهرباء، فإنها تواجه تحديات تتعلق بكفاءة التحويل وفقدان الحرارة والآثار البيئية المرتبطة بالوقود والانبعاثات.

برج الطاقة الشمسية نوع من محطات الطاقة الشمسية المركزة، يعتمد على مرايا متحركة توجه أشعة الشمس إلى مستقبل حراري أعلى برج مركزي. تستخدم الحرارة المركزة لتسخين سوائل تشغيل مثل الملح المنصهر، مما يسمح بتخزين الطاقة الحرارية وتشغيل التوربينات لتوليد الكهرباء حتى بعد انخفاض الإشعاع الشمسي. يمثل هذا النظام أحد حلول الطاقة المتجددة القادرة على الجمع بين الإنتاج النظيف وإمكان التخزين الحراري.

القدرة الشمسية المركزة تقنية لتوليد الكهرباء من الطاقة الشمسية عبر استخدام المرايا أو العدسات لتركيز أشعة الشمس على مستقبل حراري، فتتحول الطاقة الضوئية إلى حرارة تشغل عنفة أو محركاً حرارياً موصولاً بمولد كهربائي. تتميز هذه التقنية بإمكان دمجها مع التخزين الحراري، مثل استخدام الأملاح المنصهرة، مما يسمح بإنتاج الكهرباء بعد غروب الشمس ويجعلها أكثر قابلية للتوجيه من الطاقة الكهروضوئية وحدها. تشمل نظمها الأحواض المكافئة وأبراج الطاقة وأطباق سترلينج وعاكسات فرينل الخطية. ورغم كلفتها وصعوباتها الفنية، تظل مهمة للمناطق المشمسة التي تحتاج إلى طاقة متجددة قابلة للتخزين والتشغيل المستقر.

محطة جينتا للطاقة الشمسية الحرارية محطة صينية هجينة في صحراء جوبي بمقاطعة جانسو، تقوم على استخدام الطاقة الشمسية المركزة ضمن قاعدة طاقة كبيرة متعددة المصادر. يعتمد الجزء الحراري منها على أبراج ومرآة شمسية واسعة ونظام تخزين بالملح المنصهر، بما يسمح بتخزين الحرارة وتحويلها إلى كهرباء عند غياب الشمس. يمثل هذا النظام قلباً مستقراً للمشروع لأنه يدعم توليداً قابلاً للتوزيع على مدار اليوم، ويكمل مصادر الطاقة المتجددة الأخرى داخل القاعدة. وتبرز أهمية المحطة في الجمع بين الطاقة الشمسية والتخزين الحراري والبنية الصناعية الضخمة، ضمن توجه صيني واسع لتطوير الكهرباء النظيفة وتقليل الاعتماد على مصادر الوقود التقليدية.