نمای پروژه‌های زیرساخت انرژی تاچکو

خورشیدی که شب هم برق می‌دهد؛

چین چگونه انرژی خورشید را برای بعد از غروب ذخیره می‌کند؟

شت که تمام و دشواری موجود دشت که تمام و دشواری موجود دشت که تمام و دشواری موجود دشت که تمام و دشواری موجود د

دسته‌بندی: گزارشنویسنده: taachcoزمان مطالعه: 20 دقیقه

یکی از محدودیت‌های بنیادی انرژی خورشیدی ساده است: خورشید همیشه در دسترس نیست. نیروگاه‌های فتوولتائیک در ساعات روز برق تولید می‌کنند، اما با غروب خورشید تولید آنها به سرعت کاهش می‌یابد؛ درست در زمانی که در بسیاری از شبکه‌های برق، مصرف عصرگاهی همچنان بالاست.

اکنون پروژه‌ای بزرگ در چین نشان می‌دهد که برای حل این مسئله الزاماً نباید برق تولیدشده در روز را در باتری ذخیره کرد؛ می‌توان گرمای خورشید را ذخیره و ساعت‌ها بعد از آن برق تولید کرد.

پروژه یکپارچه انرژی Hami در منطقه سین‌کیانگ چین، ترکیبی از نیروگاه فتوولتائیک و نیروگاه خورشیدی حرارتی متمرکز یا CSP است. واحد ۱۰۰ مگاواتی Linear Fresnel این مجموعه در اوت ۲۰۲۶ ارزیابی عملکرد ۱۴ روزه خود را با موفقیت پشت سر گذاشت و براساس اطلاعات منتشرشده، پارامترهای عملیاتی آن مطابق الزامات طراحی گزارش شدند.

یک نیروگاه خورشیدی ۱ گیگاواتی، اما با دو فناوری متفاوت

ظرفیت کل مجموعه Hami به ۱۰۰۰ مگاوات می‌رسد، اما تمام این ظرفیت از یک فناوری استفاده نمی‌کند:

۹۰۰ مگاوات مربوط به نیروگاه‌های فتوولتائیک یا PV است که نور خورشید را مستقیماً به برق تبدیل می‌کنند.

در کنار آن، یک واحد ۱۰۰ مگاواتی CSP قرار گرفته که از فناوری خورشیدی حرارتی Linear Fresnel و سامانه ذخیره‌سازی حرارتی نمک مذاب استفاده می‌کند.

همین ۱۰۰ مگاوات دوم است که ویژگی متفاوت پروژه را ایجاد می‌کند.

در نیروگاه‌های فتوولتائیک، فوتون‌های نور مستقیماً در سلول خورشیدی به جریان الکتریکی تبدیل می‌شوند. در CSP اما مسیر کاملاً متفاوت است: نور خورشید ابتدا به گرما تبدیل می‌شود و سپس این گرما برای تولید برق مورد استفاده قرار می‌گیرد.

۲۶۰ هزار بازتابنده برای جمع‌آوری انرژی خورشید

بخش CSP پروژه Hami از حدود ۲۶۰ هزار بازتابنده خورشیدی تشکیل شده است که مجموع سطح جمع‌آوری آنها به حدود ۸۰۰ هزار مترمربع می‌رسد.

این بازتابنده‌ها تابش خورشید را روی گیرنده‌های خطی متمرکز می‌کنند و دمای سیال سیستم را افزایش می‌دهند.

در فناوری Linear Fresnel، به جای استفاده از برج مرکزی عظیم، ردیف‌هایی از آینه‌های نسبتاً تخت روی زمین قرار می‌گیرند و نور خورشید را به سمت گیرنده‌های خطی هدایت می‌کنند.

این معماری با هدف ساده‌تر شدن ساختار، کاهش برخی هزینه‌های احداث و نگهداری و استفاده مؤثرتر از زمین توسعه یافته است.

نمک مذاب؛ باتری این نیروگاه از جنس گرماست

مهم‌ترین بخش فناوری Hami، سامانه ذخیره‌سازی حرارتی آن است.

گرمای جمع‌آوری‌شده در طول روز در مخازن حاوی نمک مذاب ذخیره می‌شود. این سامانه قادر است انرژی حرارتی را برای حدود ۸ ساعت نگه دارد.

در نتیجه وقتی خورشید غروب می‌کند یا تولید بخش PV بر اثر ابر یا تغییرات تابش کاهش می‌یابد، نیروگاه همچنان یک منبع انرژی در اختیار دارد.

گرمای ذخیره‌شده آزاد می‌شود، آب را به بخار تبدیل می‌کند و بخار تولیدشده توربین و ژنراتور را به حرکت درمی‌آورد.

روز: نور خورشید ← تمرکز تابش ← تولید حرارت ← ذخیره در نمک مذاب

شب: نمک مذاب داغ ← آزادسازی حرارت ← تولید بخار ← چرخش توربین ← تولید برق

بنابراین آنچه در این نیروگاه ذخیره می‌شود برق نیست؛ انرژی حرارتی است.

چرا ترکیب PV و CSP اهمیت دارد؟

مسئله اصلی انرژی‌های تجدیدپذیر فقط میزان انرژی قابل تولید نیست؛ زمان تولید نیز اهمیت دارد.

نیروگاه فتوولتائیک معمولاً بیشترین تولید خود را در میانه روز دارد، در حالی که تقاضای برق شبکه الزاماً همین الگو را دنبال نمی‌کند. در بسیاری از سیستم‌های برق، با نزدیک شدن به عصر و کاهش تولید خورشیدی، تقاضا همچنان بالا باقی می‌ماند.

ترکیب PV + CSP + Thermal Storage به اپراتور اجازه می‌دهد بخشی از انرژی خورشید را از زمان تابش آن جدا کند و در ساعت دیگری در اختیار شبکه قرار دهد.

بخش PV در ساعات دارای تابش مناسب می‌تواند با راندمان اقتصادی بالا برق تولید کند؛ همزمان CSP بخشی از انرژی خورشید را به گرما تبدیل و ذخیره می‌کند. سپس در ساعات کاهش تولید PV، ذخیره حرارتی وارد مدار می‌شود.

نتیجه، یک سیستم خورشیدی انعطاف‌پذیرتر و قابل کنترل‌تر نسبت به نیروگاه فتوولتائیک بدون ذخیره‌سازی است.

تفاوت این فناوری با باتری چیست؟

در ذخیره‌سازی باتری، برق تولیدشده ابتدا وارد باتری می‌شود و بعد مجدداً به شبکه بازمی‌گردد.

اما در نیروگاه CSP مجهز به ذخیره حرارتی، انرژی پیش از تبدیل نهایی به برق ذخیره می‌شود.

باتری: برق ← ذخیره برق ← برق

CSP: خورشید ← گرما ← ذخیره گرما ← بخار ← برق

این تفاوت فنی مهم است، زیرا ذخیره‌سازی حرارتی می‌تواند در پروژه‌های بزرگ CSP به عنوان یکی از گزینه‌های ذخیره‌سازی چندساعته انرژی مطرح باشد.

پروژه Hami در چند عدد

۱۰۰۰ مگاوات ظرفیت کل مجموعه
۹۰۰ مگاوات ظرفیت فتوولتائیک PV
۱۰۰ مگاوات ظرفیت خورشیدی حرارتی CSP
حدود ۲۶۰ هزار بازتابنده خورشیدی
حدود ۸۰۰ هزار مترمربع سطح جمع‌آوری خورشیدی
۸ ساعت ظرفیت ذخیره‌سازی حرارتی نمک مذاب

 

واحد ۱۰۰ مگاواتی Linear Fresnel این پروژه در ۲۰ اوت ۲۰۲۶ آزمون عملکرد ۱۴ روزه خود را تکمیل کرد و براساس گزارش SolarPACES، شاخص‌های مورد ارزیابی الزامات طراحی را برآورده کردند.

آیا این فناوری جای پنل خورشیدی را می‌گیرد؟

خیر؛ و شاید مهم‌ترین نکته پروژه Hami همین باشد.

این پروژه در واقع نشان نمی‌دهد که CSP باید جایگزین PV شود، بلکه نشان می‌دهد ترکیب فناوری‌ها می‌تواند محدودیت هر یک را کاهش دهد.

فتوولتائیک طی سال‌های گذشته به یکی از ارزان‌ترین و سریع‌ترین روش‌های توسعه ظرفیت تجدیدپذیر تبدیل شده است. اما تولید آن وابسته به تابش لحظه‌ای خورشید است.

CSP همراه با ذخیره حرارتی می‌تواند مکمل این فناوری باشد و امکان انتقال بخشی از انرژی خورشیدی به ساعات عصر، شب یا دوره‌های کاهش تابش را ایجاد کند.

از این منظر، رقابت آینده انرژی خورشیدی احتمالاً فقط بر سر افزایش راندمان پنل‌ها یا کاهش هزینه هر مگاوات ظرفیت نصب‌شده نخواهد بود؛ توانایی مدیریت زمان تولید انرژی نیز به همان اندازه اهمیت پیدا خواهد کرد.

جمع‌بندی

پروژه Hami چین نمونه‌ای از تغییر نگاه به انرژی‌های تجدیدپذیر است. پرسش دیگر فقط این نیست که چگونه می‌توان در طول روز برق خورشیدی بیشتری تولید کرد؛ بلکه این است که چگونه می‌توان انرژی خورشید ظهر را در ساعتی که شبکه به آن نیاز دارد، در اختیار مصرف‌کننده قرار داد.

ترکیب فتوولتائیک، CSP و ذخیره‌سازی حرارتی نشان می‌دهد که توسعه نسل آینده نیروگاه‌های خورشیدی می‌تواند از «تولید وابسته به تابش» به سمت تولید انعطاف‌پذیرتر و قابل برنامه‌ریزی‌تر حرکت کند.

در چنین مدلی، خورشید پس از غروب نمی‌تابد؛ اما انرژی‌ای که در طول روز فراهم کرده است، همچنان می‌تواند توربین‌ها را به حرکت درآورد.

منبع اصلی: SolarPACES – Hami Integrated Energy Demonstration Project, August 2026