الحرارة والطاقة الشمسية على مدار الساعة: مسار جديد لإزالة الكربون الصناعي
تتطلب العمليات الصناعية طاقة ثابتة وموثوقة. بينما تنمو الطاقة الشمسية الكهروضوئية، لا يمكنها وحدها توفير الحرارة والطاقة على مدار الساعة التي تحتاجها الصناعة. لذلك، تعتبر الحلول المبتكرة التي تدمج التوليد والتخزين ضرورية لتحقيق إزالة الكربون العميقة.
تحدي الحرارة الصناعية والطاقة الأساسية
يُشكل التدفئة للعمليات الصناعية 20% من الطلب العالمي على الطاقة. علاوة على ذلك، تحتاج العديد من المصانع إلى طاقة أساسية مستمرة دون انقطاع. المصادر المتجددة مثل الطاقة الشمسية التقليدية متقطعة. لذلك، هناك فجوة تكنولوجية في توفير حرارة وكهرباء نظيفة وثابتة.
حل 247Solar للطاقة الشمسية المركزة
انبثقت من أبحاث MIT، بنت 247Solar نظام طاقة شمسية مركزة (CSP) جديد. تركز المرايا ضوء الشمس لتسخين الهواء إلى 1000 درجة مئوية. ثم يدير هذا الهواء الساخن توربينًا لتوليد الكهرباء. والأهم من ذلك، يتم تخزين الحرارة الزائدة في السيراميك أو الرمل لاستخدامها في أي وقت.
المزايا الرئيسية: التخزين وقابلية التوزيع
الابتكار الأساسي هو التخزين الحراري المتكامل. يحول الطاقة الشمسية من مورد نهاري إلى مورد متاح على مدار الساعة. علاوة على ذلك، يوفر النظام حرارة عالية الحرارة وطاقة في آن واحد. هذه القدرة على التوزيع تحل مشكلة تقلبات الطاقة المتجددة للصناعة.
الشبكات الصغيرة الهجينة لتحقيق الكفاءة المثلى
التقنية تكمل الطاقة الشمسية الكهروضوئية القائمة بشكل مثالي. يمكن للكهروضوئيات توفير كهرباء رخيصة خلال النهار. في حين يوفر نظام الطاقة الشمسية المركزة حمولة أساسية وحرارة مستقرة ليلاً ونهارًا. هذا النهج الهجين يعظم الاعتمادية وتوفير التكاليف.
نموذج العمل: الطاقة كخدمة
تقلل 247Solar من مخاطر العملاء من خلال نموذج البناء والملكية والتشغيل الخاص بها. يوقع العملاء اتفاقيات شراء طاقة طويلة الأجل دون رأس مال مقدم. يسرع هذا النموذج من اعتماد الخدمة في قطاعات مثل التعدين والمرافق.
تمويل السلسلة ب والتوسع التجاري
جولة تمويل بقيمة 25 مليون دولار من السلسلة ب ستدفع التسويق التجاري. الأهداف الرئيسية تشمل الإنتاج الضخم للمصانع المعيارية وتصميم وحدة أكبر بقدرة 3.5 ميجاوات. التمويل يدعم أيضًا إطلاق منتج جديد لبطارية حرارية صناعية.
إمكانات السوق وتأثير العملاء
تبلغ قيمة خط الأنابيب العالمي للشركة 250 مليون دولار. التوفير المحتمل كبير: قد يخفض العملاء تكاليف الطاقة بنسبة 25% ويقللون الانبعاثات حتى 95%. هذا يعالج الأهداف الاقتصادية والبيئية مباشرة.
وجهة نظر الصناعة: سد فجوة الطاقة النظيفة
من تحليلي، القيمة الحقيقية تكمن في تلبية حاجتين بنظام واحد. معظم التقنيات النظيفة تستهدف إما الطاقة أو الحرارة. الحلول التي تقدم كلاهما على نطاق صناعي نادرة. النهج المعياري والمصنع مسبقًا لشركة 247Solar يمكن أن يقلل من وقت التعزيز والتعقيد، وهو ما غالبًا ما يكون عائقًا للعملاء الصناعيين. نجاح نموذج الطاقة كخدمة سيكون حاسمًا للتنافس مع البنية التحتية القائمة على الوقود الأحفوري.
سيناريو التطبيق: عملية تعدين خارج الشبكة
تخيل منجمًا بعيدًا يحتاج إلى طاقة وحرارة مستمرة لمعالجة الخام. مولدات الديزل مكلفة وملوثة. توفر شبكة هجينة صغيرة مع الطاقة الشمسية الكهروضوئية ونظام 247Solar كهرباء نظيفة على مدار الساعة. يمكن لحرارة نظام الطاقة الشمسية المركزة عالية الحرارة أن تغذي عمليات التكرير مباشرة، مما يحل محل الغاز أو الفحم. هذا يقلل من تكاليف نقل الوقود، ويثبت نفقات الطاقة، ويخفض بشكل كبير البصمة الكربونية للموقع.
مستقبل تخزين الطاقة الحرارية
تطوير "بطارية حرارية صناعية" مستقلة يُعد أمرًا جديرًا بالملاحظة. يمكن لهذا الجهاز تخزين الكهرباء الزائدة من أي مصدر—الطاقة الشمسية الكهروضوئية، الرياح، الشبكة—كحرارة لاستخدامها لاحقًا. إذا تم تسويقه بنجاح، فسيفصل توليد الحرارة النظيفة عن ضوء الشمس المباشر، مما يخلق أداة جديدة متعددة الاستخدامات لإزالة الكربون من الشبكة والصناعة.
الأسئلة الشائعة: تقنية 24/7 سولار
س: كيف تختلف تقنية 247Solar عن الألواح الشمسية التقليدية؟
ج: تقوم الألواح الشمسية التقليدية بتحويل ضوء الشمس مباشرة إلى كهرباء فقط عندما تشرق الشمس. تستخدم تقنية CSP من 247Solar المرايا لخلق حرارة مكثفة، والتي تولد الطاقة ويمكن تخزينها في مواد صلبة مثل الرمل لإنتاج الكهرباء أو الحرارة في أي وقت.
س: ما هي درجات الحرارة التي يمكن أن يحققها هذا النظام، ولماذا هذا مهم؟
ج: يقوم النظام بتسخين الهواء إلى حوالي 1000 درجة مئوية. تتطلب العديد من العمليات الصناعية (مثل إنتاج الأسمنت أو الصلب) حرارة عالية جداً لا يمكن للألواح الشمسية التقليدية توفيرها. وهذا يجعل CSP بديلاً مباشراً للوقود الأحفوري في هذه التطبيقات.
س: ما هو نموذج "الطاقة كخدمة"؟
ج: بدلاً من أن يشتري العميل المحطة، تقوم 247Solar بتمويلها وبنائها وامتلاكها وتشغيلها. يوافق العميل ببساطة على شراء الحرارة والطاقة المنتجة بموجب عقد طويل الأمد، مما يلغي التكاليف المسبقة ومخاطر التكنولوجيا.
س: هل يمكن أن يعمل هذا النظام ليلاً أو في الطقس الغائم؟
ج> نعم. يسمح التخزين الحراري المتكامل للطاقة للنظام بإرسال الحرارة المخزنة لتوليد الكهرباء أو توفير الحرارة للعمليات الصناعية لساعات عديدة بدون ضوء الشمس، مما يضمن التشغيل المستمر.
س: ما هي الصناعات التي تناسب هذا الحل بشكل أفضل؟
ج: إنه مثالي للصناعات التي تتطلب حرارة وطاقة عالية ومستدامة، مثل التعدين، وإنتاج المواد الكيميائية، والتصنيع، والتدفئة الحضرية. كما أنه مناسب للمواقع النائية خارج الشبكة وللمرافق التي تسعى للحصول على طاقة متجددة أساسية قابلة للتوزيع.
تحقق من العناصر الشائعة أدناه لمزيد من المعلومات في Autonexcontrol
