Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
بيت » الطاقة الشمسية المركزة (CSP)

الطاقة الشمسية المركزة (CSP)

1870
  • Auguste Mouchout
Concentrated solar power system with mirrors and steam turbine by Auguste Mouchout.

(صورة توضيحية فقط)

Concentrated solar power systems use mirrors or lenses to concentrate a large area of sunlight onto a receiver. The concentrated light heats a fluid, which then drives a heat engine (usually a steam turbine) connected to an electrical power generator. This method contrasts with photovoltaics, which convert light directly into electricity. CSP allows for تخزين الطاقة الحرارية.

تستغل تقنية الطاقة الشمسية المركزة الطاقة الحرارية من الشمس. وهناك عدة تصاميم رئيسية. تستخدم الأحواض المكافئة مرايا منحنية لتركيز ضوء الشمس على أنبوب استقبال يمتد على طول الخط البؤري، مما يؤدي إلى تسخين سائل (مثل الزيت الصناعي) يمر عبره. أما أبراج الطاقة الشمسية، أو المستقبلات المركزية، فتستخدم حقلاً واسعاً من المرايا التي يتم التحكم فيها بواسطة الكمبيوتر، وتُسمى الهيليوستات، لتتبع الشمس وعكس ضوئها على مستقبل مركزي أعلى البرج. يحتوي هذا المستقبل على سائل ناقل للحرارة، مثل الملح المنصهر، والذي يمكن أن تصل درجة حرارته إلى مستويات عالية جداً (أكثر من 565 درجة مئوية). وتستخدم أنظمة ديش-ستيرلينغ طبقاً مكافئاً لتركيز ضوء الشمس على مستقبل عند النقطة البؤرية للطبق، حيث يقوم بتسخين غاز (مثل الهيدروجين أو الهيليوم) لتشغيل... ستيرلينغ engine. A key advantage of CSP, particularly tower and trough designs, is the ability to integrate تخزين الطاقة الحرارية. The heated fluid, often molten salt, can be stored in large insulated tanks. This stored heat can be used to generate steam and produce electricity whenever needed, including at night or during cloudy periods, making CSP a more dispatchable form of solar energy compared to photovoltaics.

تعود الجذور التاريخية للطاقة الشمسية المركزة إلى قرون مضت، حيث تروي الأساطير أن أرخميدس استخدم المرايا لإشعال النيران في السفن. وقد بنى أوغست موشو أول محرك بخاري شمسي حديث في ستينيات القرن التاسع عشر. إلا أن هذه التقنية لم تشهد تطورًا يُذكر حتى أدت أزمات الطاقة في سبعينيات القرن العشرين إلى تجدد الاهتمام بها. وفي ثمانينيات القرن العشرين، شُيّدت أولى محطات الطاقة الشمسية المركزة على نطاق تجاري في صحراء موهافي بولاية كاليفورنيا.

UNESCO Nomenclature: 3322
هندسة الطاقة

يكتب

نظام هندسي

خلل

Incremental

الاستخدام

Niche/Specialized

مقدمات

  • فهم البصريات والانعكاس (اليونان القديمة)
  • اختراع المحرك البخاري (القرن الثامن عشر)
  • تطوير الديناميكا الحرارية
  • التطورات في علم المواد للسوائل والمستقبلات ذات درجات الحرارة العالية

التطبيقات

  • توليد الكهرباء على نطاق المرافق
  • تخزين الطاقة الحرارية للطاقة القابلة للإرسال
  • يعمل بالطاقة الشمسية تحلية المياه النباتات
  • توليد الحرارة من العمليات الصناعية
  • إنتاج الوقود الشمسي مثل الهيدروجين

براءات الاختراع:

NA

أفكار ابتكارية محتملة

  • الجيل القادم من محطات الطاقة الشمسية المركزة باستخدام توربينات ثاني أكسيد الكربون فوق الحرجة لتحقيق كفاءة أعلى
  • محطات الطاقة الشمسية المركزة الهجينة مع الطاقة الكهروضوئية لتحسين استخدام الأراضي وزيادة إنتاج الطاقة
  • أنظمة الطاقة الشمسية المركزة منخفضة التكلفة والمعيارية للمجتمعات النائية
  • استخدام csp لإنتاج الهيدروجين كيميائيًا حراريًا
  • دمج الطاقة الشمسية المركزة مع العمليات الصناعية التي تتطلب حرارة عالية
  • تصميمات هليوستات متقدمة باستخدام الذكاء الاصطناعي للتتبع الأمثل
  • csp-powered direct air capture of carbon dioxide
  • حلول تخزين الطاقة الحرارية تحت الأرض لأنظمة الطاقة الشمسية المركزة
  • استخدام الطاقة الشمسية المركزة في عمليات إعادة التدوير ومعالجة النفايات
  • محطات الطاقة الشمسية المركزة العائمة على الخزانات لتقليل التبخر واستخدام الأراضي
ذات صلة بـ: الطاقة الشمسية المركزة، المرايا الشمسية، الأحواض المكافئة، الأبراج الشمسية، محرك ستيرلينغتخزين الطاقة الحرارية، الملح المنصهر، الطاقة القابلة للتوزيع، الطاقة المتجددة.

السياق التاريخي

الطاقة الشمسية المركزة (CSP)

1850
1850
1860
1870
1876
1882-01-01
1886-04-23
1850
1850
1850
1867
1875-01-01
1881
1884
1890

(إذا كان التاريخ غير معروف أو غير ذي صلة، على سبيل المثال "ميكانيكا الموائع"، يتم توفير تقدير تقريبي لظهوره الملحوظ)

أحدث الإضافات

أهم المنشورات والمقالات

أفضل الأدوات الأصلية

السنة العاشرة عيد

الصور والتنزيلات بالحجم الكامل متاحة فقط، ومجانية تمامًا، للأعضاء المسجلين.