00:00من وثائقي أواخر السبعينيات
00:03يحاول الضوء مباشرة إلى الكهرباء
00:06لا توجد أجزاء متحركة إنها الآلة الشمسية المثالية
00:10انبهر الناس بالخلايا الشمسية الكهروضوئية
00:13كانت فقط مكلفة للغاية
00:18هذه أكبر مجموعة مجمعة من الخلايا الضوئية
00:22بلغت تكلفتها ربع مليون دولار
00:24وتنتج ما يكفي من الكهرباء لثلاث أو أربع عائلات
00:29وهنا يأتي دور التكنولوجيا المنافسة
00:31المرايا الكبيرة التي تحول أشعة الشمس إلى كهرباء
00:34من خلال تركيز ضوء الشمس
00:39هذه هي أول محطة تجارية لتوليد طاقة شمسية الحرارية في العالم
00:43وتسمى سولار وان
00:45حينها بدت طاقة الشمسية المركزة أكثر التقنية الواحدة
00:49لكنها أصبحت منسية اليوم
00:51ربما يكون ذلك خطأا
00:53لأن الطاقة الشمسية المركزة يمكن أن تفعل شيئا واحدا مهما
00:57لا تستطيع الخلايا الشمسية فعلها
01:03ربما شاهدتم محطة طاقة شمسية مركزة أو CSP
01:07التي تبدو كهذه في أحد أفلام الخيال العلمي في هوليوود على سبيل المثال
01:11قد تبدو محطات طاقة الشمسية الحرارية غير معاصرة
01:16لكن جميعها تعمل بنفس الطريقة
01:18فهي تستخدم المرايا لعكس وتركيز ضوء الشمس
01:22الأمر ببساطة يتعلق بالاستفادة من الحرارة التي تأتي من الشمس
01:30يركز حوالي ألف مرة من قوة ضوء الشمس على نقطة معينة
01:37في هذا النوع من محطات طاقة الحرارية الشمسية تكون هذه النقطة المحددة هي قمة البرج
01:43في الداخل يوجد عادة ملح منصهر في صورة سائلة
01:47يتم تسخينه بواسطة طاقة الشمس
01:49ثم يدخل ملح المنصهر الساخن إلى مولد
01:52فيتسبب في غليان الماء لإنتاج بخار يستخدم لتشغيل التوربين الذي يولد الكهرباء
01:58العمل يسير بنفس الطريقة التي تستخدم في محطة توليد الطاقة بالوقود الإحفوري العادية
02:04لكن من دون حرقه
02:06بعد ذلك يتم تبريد الملح ليتم دخوه إلى أعلى البرج وتبدأ الدورة من جديد
02:12ولتسير هذه العملية بشكل صحيح تحتاج إلى الكثير من أشعة الشمس المباشرة
02:17ولهذا السبب يمكن تشغيل العديد من محطات طاقة الشمسية الحرارية في بلدان كتشيلي أو المغرب أو الإمارات أو الهند
02:24لكن معظمها يوجد في المناطق الحارة في إسبانيا وأمريكا
02:28لكن لماذا يتبادر إلى أذهاننا الخلايا الشمسية الكهروضوئية وليس المرايا؟
02:34أتذكر أنه في عام ٢٠١٠ تقريبا كنا متفائلين جدا بشأن توليد طاقة الشمسية الحرارية
02:42حينها كانت هناك أحلام كبيرة ببناء محطات ضخمة لطاقة الشمسية الحرارية في الصحراء الكبرى وإرسال الكهرباء إلى أوروبا
02:50كانت طاقة الشمسية الحرارية أهم تكنولوجيا شمسية لكن تكنولوجيا أشباه المواصلات أصبحت رخيصة وبالتالي أصبحت طاقة الكهروضوئية رخيصة
03:01وفيما يزيد قليلا عن عقد من الزمن انخفض سعر الكهرباء المولدة من الخلايا الكهروضوئية بنسبة ٩٠٪ تقريبا
03:08كان هناك عدد من الأسباب وراء ذلك أبرزها الدعم السياسي الذي عزز صناعة الطاقة الشمسية المتنامية
03:15أصبحت طاقة الشمسية الحرارية أرخص أيضا لكن منذ عام ٢٠١١ أصبحت تكلفتها أكبر من تكلفة الخلايا الكهروضوئية واليوم تضعف سعرها
03:24فابتعد الناس عنها وتوجهوا إلى الألواح الشمسية الرخيصة
03:29ما يعني انتصارا للخلايا الكهروضوئية؟
03:32وسواء باستخدام الطاقة الشمسية الحرارية أو الطاقة الشمسية الحرارية المركزة
03:37يجب على كل مرآة على حدى أن تتبع حركة الشمس بشكل فردي
03:41بحيث تقوم دائما بتوجيه الأشعة إلى النقطة الصحيحة تماما
03:45كما يجب أخذ الصحب في الاعتبار والتي قد تحجب بعضا من مجال المرآة
03:49هذا ما يجعل من الصعب التحكم في درجات الحرارة في أعلى البرج التي يجب أن تظل ضمن نطاق ثابت
03:55ومقارنة بكل هذا فإن الألواح الشمسية سهلة الاستخدام
04:01الأمر سهل حيث يمكن وضعها على سطح المنزل أو في حقل أو على صفحة بحيرة أو في أي مكان
04:08وقد تحتاج إلى التنظيف لكنها ليست معقدة مثل الطاقة الشمسية المركزة
04:13حيث تحتوي على العديد من المرايا لتناسب الظروف البيئية
04:19عادة لما تفصل أنظمة الطاقة الشمسية المركزة بمقاسات محددة ما يجعلها باهظة الثمن
04:25لكي تكون مجدية يجب أن تكون كبيرة وهذا يعني أنه من الصعب تطويرها وإدارتها
04:31وهنا مثال تقليدي
04:36كان يفترض أن يحدث مشروع في نيفاد الأمريكية ثورة في مجال الكهرباء النظيفة
04:42تكلف مليار دولار وتم تشغيله في عام 2015 ثم بدأت المشاكل
04:47لم يصل إلى متوسط الإنتاج المتوقع والذي يفترض أن يزود 75 ألف أسرة بالكهرباء
04:53وزادت الإنقطاعات بسبب المشاكل الفنية المتعلقة بالملح المنصهر المستخدم في المحطة
05:01من الصعب العمل بالملح المنصهر لأنه إذا حدث خطأ ما وانخفض عن درجة انصهاره
05:06فلن يكون لديك ملح منصهر بل ملح صلب ومن ثم تمتلئ الأنابيب من ملح الصلب
05:12وإخراجه مرة أخرى يتطلب الكثير من العمل
05:18كما فشلت مشاريع عملاقة أخرى مثل فكرة بناء محطة طاقة كبيرة في الصحراء الكبرى لتزويد أوروبا بالكهرباء
05:25واليوم تبلغ قدرة توليد الكهرباء عالميا 7 جيجاوات مقارنة ب1700 جيجاوات من الألواح الشمسية الكهروضوئية
05:34إذن لم تحقق طاقة الشمسية المركز نجاحا كبيرا وشهدت نصيبها من الانتكاسات
05:39لكن هناك سبب يجعلنا لا نتخلى عن الفكرة تماما وهو ما جعل الصين تبني الكثير منها مؤخرا لأن هناك ما لا يمكن للخلايا الكهروضوئية القيام به
05:49أنها ببساطة لا تولد الكهرباء ليلا
05:53لكن الطاقة الشمسية المركزة يمكنها أن تفعل ذلك لا تقوم محطات طاقة الشمسية الحرارية الشمسية الأحداث بتسخين الملح المنصهر لاستخدامه على الفور فحسب
06:03بل لديها أيضا خزانات كبيرة لتخزينه عندما يكون ساخنا وهناك يبرد من مقدار درجة مئوية واحدة فقط في اليوم ويمكن استخدامه لتشغيل المحطة في وقت لاحق
06:14وذلك عندما تغيب الشمس وتزيد كثافة الاستخدام
06:18من المهم توفر مصادر طاقة نظيفة دائما إلا أن هذا لا ينجح إلا عند شروق الشمس أو هبوب الرياح كما أن توفير إمدادات أكثر مرونة يبرر زيادة التكلفة
06:27لقد تحول مستقبل الطاقة الشمسية المركزة إلى مكان مختلفة كانت تأمثن طاقة الرياح والخلايا الكهروضوية لكنها الآن للتخزين
06:38بالطبع هناك طرق أخرى لتخزين الكهرباء كبطاريات أيونات ليثيوم لكنها لا تستخدم غالبا إلا لمدة أقصاها أربع ساعات
06:47سيكون ممكن بناء بطاريات أكبر لتغطية الليلة لكن سيكون مكلف نأف الملح المنصهر رخيص نسبيا ويستخدم لفترات زمنية أطوال
06:58كما يمكن استخدام الكهرباء المولدة من الخلايا الكهروضوية لتسخين الملح المنصهر لكنه أقل كفاءة من استخدام الطاقة الشمسية المركزة
07:08خاصة حيث تتوفر أشعة الشمس ولهذا السبب يعاد اكتشاف طاقة الشمسية المركزة في الصين هناك حوالي ثلاثين محطة قيد التطوير وهو الأعلى في العالم
07:18وذلك لأن كل حديقة طاقة متجددة بسعة واحد جيجاوات يجب أن تحتوي على عشر في المائة من مساحة التخزين
07:26وقد تعاهدت الحكومة بأن تدعم تنمية الصناعية واسعة نطاق للطاقة الشمسية الحرارية
07:32الفكرة بسيطة خلال النهار يتم إنتاج كهرباء رخيصة باستخدام الخلايا الكهروضوية
07:38فيما تستخدم طاقة الشمسية المركزة لتسخين النظام التخزين وليلا تستخدم الحرارة المخزنة لمواصلة تشغيل التوربينات
07:45ومع ذلك فليس من المرجح أن يصبح استخدام الطاقة الشمسية المركزة كبيرا
07:51فقد فازت الخلايا الشمسية بسباق التكنولوجيا واحتلت السوق الشاملة
07:55لكن ربما تكون قد وجدت مكانا جديدا وسيكون مثيرا معرفة ما إذا كان بإمكانها ملؤه
Comments