پیمانکار رتبه یک تاسیسات

کاربرد پمپ حرارتی زمین گرمایی
2016-05-25
آشنایی با تکنولوژی فیبر نوری
2016-05-29

پنل‌های خورشیدی موج‌پیما

گردآورنده: مریم مصطفی نظری
خرداد ۹۵

مقدمه

در سال‌های اخیر رشد گسترده بهره‌ بری از تاسیسات بادی منجربه کاهش چشم گیر هزینه تولید برق از منابع تجدیدپذیر شده است. امروزه مزارع بادی مستقر بر روی دریا در بخش‌های مختلف جهان رواج یافته است. اما آیا تا به حال مطلب قابل توجهی درباره ایستگاه‌های تولید برق خورشیدی شناور شنیده‌اید؟

گروهی از مهندسین دانشگاه صنعتی وین در اتریش ایده منحصر به فردی را در زمینه احداث نیروگاه‌های خورشیدی شناور مشهور به سیستم‌های Heliofloat  مطرح کرده‌اند. سکوهای Heliofloat  شناور بر روی دریا ابعادی در حدود ۱۰۰ متر دارند که با پنل‌های خورشیدی پوشیده شده‌اند. در این مقاله به بررسی این دسته از سیستم‌های شناور در جهت تولید برق به واسطه پنل‌های خورشیدی پرداخته شده است.

bb 

سیستم Heliofloat چیست؟

سیستم‌های شناور Heliofloat در حال حاضر در مرحله تحقیقات به سرپرستی گروه مهندسین دانشگاه صنعتی وین در اتریش قرار دارند. این سکوهای عظیم خورشیدی به واسطه شناورهای مستحکم و منعطف بر روی سطح دریا قرار می‌گیرند. انرژی خورشیدی بزرگترین منبع انرژی تجدیدپذیر به منظور حل مشکل تامین انرژی در جهان مطرح است. اما در عمل بهره بری از آن با مشکلات بسیاری از قبیل دسترسی به فضای مناسب و کافی برای تامین انرژی مورد نظر مواجه است. ‌از اینرو احداث پنل‌های متحرک در ابعاد بزرگ دور از ساحل کمک به سزایی در تامین انرژی مورد نیاز  ‌می‌کند. اما با توجه به شرایط ناپایدار جوی دریاها و اقیانوس‌ها احداث سکوهای خورشیدی عظیم دشوار و پر مخاطره است. حتی در نواحی نسبتاً آرام با وقوع امواج طوفانی ناگهانی امکان تخریب سکوی شناور در دقایق بسیار کوتاهی وجود دارد.  لذا احداث این سکوی‌های شناور و سرمایه‌گذاری در این بخش با چالش‌ها و خطرات بسیاری روبه‌رو است.

تیم پروژه دانشگاه صنعتی وین مدعی آن شده‌ است که سیستم Heliofloat طراحی شده توسط آنها با ابعاد یک زمین فوتبال و در عین حال وزنی سبک این چالش را پشت سر گذاشته و حتی در دریاهای عمیق و آب‌های خروشان جهان نیز پایدار است. از اینرو محل مناسبی برای نصب و راه اندازی پنل‌های فتوولتاییک یا آینه‌های سهموی است.

solar

برای ساخت این سیستم شناور، سیلندرهای انعطاف‌پذیر جایگزین شناورهای متداول شده است. انتهای این سیلندرها باز بوده که به جای جذب انرژی مکانیکی موج آن را تعدیل داده و به محیط باز می‌گرداند. در واقع نکته کلیدی سیستم‌های شناور Heliofloat این است که با استفاده از شناورهای باز ساخته شده است. شناورهای معمول و متداول سازه‌هایی بسته و پر از هوا دارند که سکوی‌ها بر روی آن نصب ‌می‌شوند. این شناورها به منظور تحمل شدت نیروی وارده از سوی امواج سهمگین اقیانوس اغلب ساختارهای سنگین وزن و مستحکم دارند.

شناورهای Heliofloat بر خلاف شناورهای رایج از مواد نرم، سبک و انعطاف‌پذیر ساخته شده‌اند که قسمت بالای آن هوا را محبوس می‌کند. در واقع در این سیستم هوا با آب به طور مستقیم در ارتباط است. لذا درون شناورها سیلندری از هوا ساخته شده که مشابه ضربه گیر عمل می‌کند. بنابراین در مواجه با امواج، آب درون شناور بالا و پایین می‌رود و منجر به آن شده که سکو در وضعیت نسبتا پایداری قرار گیرد.

gfd

در عمل و به بیان ساده تر سکوهای Heliofloat متکی بر روی بشکه‌هایی متشکل از مواد نرم و انعطاف‌پذیرند که مشابه‌ وزنه‌های تعادل در زیردریایی و ناو از پایین و به سمت دریا باز هستند. هوا در بالای بشکه محبوس شده و با فشار آب فشرده ‌می‌شود که ضربه‌های وارد شده از سوی امواج را کنترل کند. در عین حال به دلیل خاصیت انعطاف‌پذیری بشکه‌ها به هنگام برخورد امواج، کناره‌های بشکه خم ‌شده که در نتیجه آن انرژی کمتری جذب ‌می‌شود. این طراحی منجر به حذف تعادل و پایداری سکو‌های شناور بر سطح دریا در شرایط نامساعد ‌می‌گردد.

تیم تحقیقات دانشگاه صنعتی وین اظهار داشته‌اند که از تکنولوژی Heliofloat ‌می‌توان در سایر زمینه‌های کاربردی از قبیل نمک زدایی، استخراج زیست توده، حفاظت از دریاچه‌ها در برابر تبخیر بدون مداخله در زندگی دریایی، کشت آبی، مجموعه‌های تفریحی و حتی خانه‌های مسکونی بهره برد.

نمونه اولیه این سیستم در نمایشگاه تجاری Hannover Messe رونمایی شد.

منبع:

www.gizmag.com

یک دیدگاه