الطاقة الشمسية الحرارية.
تعريف
تتعلق الطاقة الشمسية الميكانيكية أو الديناميكية الحرارية بالأجهزة التي تحول الإشعاع الشمسي (الحرارة) "بشكل مباشر" إلى حركة ميكانيكية يمكن استخدامها إما بشكل مباشر أو سيتم تحويلها إلى كهرباء.
الطاقة الشمسية الميكانيكية هي تقنية نادرة وخاصة للغاية. كل "محرك شمسي" له خصائص فريدة ، ناهيك عن خصائص فريدة. لذلك من الصعب للغاية ، على عكس الاستخدامين الآخرين للطاقة الشمسية ، تقديم مبدأ تشغيل. شيء واحد مشترك: تركيز الطاقة الشمسية عبر المكثفات الشمسية (المروحيات والمرايا وما إلى ذلك). سنعود إلى هذه التقنيات في مقال قادم.
لتقديم هذه التقنية ، سنستشهد بثلاثة أمثلة عملية: محرك سولار ستيرلينغ وعجلة مينتو ومحطات الطاقة الشمسية الحرارية (في الواقع: الديناميكا الحرارية هي مصطلح أكثر ملاءمة) لإنتاج الكهرباء.
كل هذه المشاريع والمحركات هامشية إلى حد ما. يمكن لارتفاع تكلفة الوقود الأحفوري أن يعزز البحث والتطوير لمثل هذه التطبيقات الشمسية.
ثلاثة أمثلة على التركيبات الشمسية الميكانيكية.
أ) محرك ستيرلينغ الشمسية:
محرك الهواء الساخن الشهيرة مع مصدر الحرارة هو الشمس. لمزيد من المعلومات، انقر هنا
ب) عجلة من مينتو:
مشروع لمخترع مستقل لم يسبق له أن رأى النور صناعياً ومع ذلك تبدو الفكرة جيدة.
التفاصيل الفنية والمناقشة، انقر هنا
ج) الطاقة الشمسية (الشمسية أو الكهربائية): هذه هي مشاريع الطاقة الشمسية الميكانيكية الأكثر نجاحا.
تتكون محطة الطاقة الحرارية الشمسية من مجال من المجمعات الشمسية الخاصة تسمى heliostats التي تركز أشعة الشمس على أنبوب يدور فيه المبرد الذي يقود التوربينات التي تنتج الكهرباء.
ويطلق على أكبر محطة للطاقة الحرارية الشمسية للطاقة الشمسية اثنين، ويقع في الطاقة الكهربائية في كاليفورنيا يبلغ ميجاوات 150 (150 000 كيلوواط!).
هناك 2 أمثلة هذه النباتات في فرنسا: محطة للطاقة الشمسية في Vignola (كورس دو سود) أو الطاقة الشمسية ثيميس (البرانس).
قصة ثيميس(تعليق من جان جاك بيزيان ، دكتور في الهندسة في فيزياء الطاقة ومعلم-باحث في مركز الطاقة في مدرسة المناجم في باريس)
بنيت THEMIS محطة للطاقة الشمسية في موقع Targasonne، وانتج لها مشاركة كيلووات ساعة 30 سبتمبر 1986!
التجربة الفرنسية الوحيدة لإنتاج الكهرباء باستخدام برج محطة للطاقة الشمسية ، حدثت مغامرة THEMIS على ثلاث مراحل:
- مرحلة تحضيرية من 1975 إلى 1979 ، حول فريق مختلط EDF - CNRS ؛
- مرحلة البناء ، من 1979 إلى 1983 ، تحت سلطة EDF (Région d'Equipement Alpes Marseille، REAM؛
- مرحلة الاستغلال، من يونيو الى سبتمبر 1983 1986، المجموعة الإقليمية للإنتاج الحراري (GRPT) البحر الأبيض المتوسط.
خلال هذه الفترة ، كانت هناك ثلاث فرق من المجربين ، أحدهم من قسم الدراسات والبحوث (DER) في EDF ، ومقره في تشاتو ، في منطقة باريس ، والثاني في مقر المدرسة المركزية ، في باريس ، المرفقة بـ CNRS ، الأخيرة ، على الموقع ، قامت مجموعة التقييم العلمي THEMIS (GEST ، فريق AFME - CNRS المختلط) بتحليل الأداء الذي تم الحصول عليه واقترح المفاهيم المبتكرة للمراكز التجارية المستقبلية.
منذ ذلك الحين ، لا شيء (على مستوى التطبيقات الشمسية) ، سوى حملات القياس الفيزيائية الفلكية ، وبضعة آلاف من الزوار سنويًا لهذه البقايا الحديثة ولكن غير المتحركة للآمال الفرنسية في الحصول على قطاع كهربائي-شمسي ديناميكي حراري
اقرأ المزيد:
- موقع مختبر PROMES (العمليات والمواد والطاقة الشمسية) التي تعلق على CNRS.
- تقرير مصور عن النباتات مجنون والشمسية
- الصحراء ديزيرتيك مشروع للطاقة الشمسية