سیستم های ردیاب انرژی خورشیدی

یک شرکت آلمانی اقدام به احداث نیروگاه خورشیدی در آمریکا کرده است که در این پروژه بزرگ ترین سیستم خورشیدی به همراه ردیاب خورشیدی برای به دام انداختن حداکثر انرژی و رسیدن به حداکثر بازده ایجاد گردیده است.  این ردیاب های همراه با صفحات خورشیدی، بزرگ ترین ردیاب های خورشیدی در سامرویل در کالیفرنیا ی جنوبی می باشند. این شرکت در گام های بعدی در نظر دارد تا این سیسیتم های خورشیدی همراه با ردیاب را به صورت تجاری معرفی و به فروش برساند. این سیستم ها با وجود حجم عظیم به گونه ای طراحی شده اند که به راحتی قطعات آن جمع شده و به راحتی به بیرون ساختمان و در محل نصب مورد نظر انتقال یافته و در آن مکان بازسازی شوند.

فناوری سیستم های خورشیدی همراه با ردیابی خورشیدی چه کمکی می کند؟

این سیستم انرژی می تواند از انتشار 87000 پوند کربن دی اکسید که برابر است با آلودگی تولید شده از سوزاندن 34000 پوند زغال سنگ جلوگیری کند. با این نسخه از پنل های خورشیدی همراه با ردیاب می توان 42000 کیلوات توان که برابر با نیاز تقریبی 4 خانوار در هر سال است را تامین نمود و علاوه بر این به میزان بالایی موجب حفاظت از محیط زیست می شود که می توان آن را به صورت تقریبی با کاشت بیش از 6700 درخت معادل دانست که این مقدار خود برابر است با کاهش آلودگی یک وسیله ی نقلیه که به میزان 106000 مایل سفر کرده است.

فناوری سیستم های خورشیدی همراه با ردیابی خورشیدی چگونه کار می کند؟

در این سیستم پنل های خورشیدی بزرگ بر روی تیرهای دوار سوار می شوند. این پنل ها همواره همراه با خورشید حرکت می کنند و این سبب می شود بازده صفحه ی خورشیدی به حداکثر میزان خود برسد. صفحات خورشیدی در یک مکان ثابت هستند و فقط در جهت خورشید دوران می کنند، با این عمل بیشترین نور خورشید را جذب می کنند به صورتی که می توان گفت هنگام استفاده از ردیاب خورشیدی 20 تا 30 درصد انرژی بیشتری توسط صفحات خورشیدی جذب خواهد شد، که این عمل را می‌توان شبیه به عملکرد گل آفتاب گردان و تغییر موضع آن نسبت به خورشید با حرکت آن دانست.

اندازه سیستم های خورشیدی همراه با ردیابی خورشیدی

اندازه ی این سیستم های خورشیدی همراه با ردیاب در قسمتی که پنل خورشیدی بر روی آن قرار می گیرند، 1614 فوت مربع و 533 فوت نیز ارتفاع آن است. با توجه به بزرگی صفحات خورشیدی، این سیستم با جرثقیل بر روی ستون های فلزی قرار داده می شوند، مدیر انرژی های تجدیدپذیر شرکت انرژی SCC اندازه ی تیرهای این سیستم را بسیار تعجب آور توصیف می کند و می گوید که این ردیاب ها از بزرگ ترین ردیاب ها در سراسر کشور و از اولین ردیاب های بزرگ در کالیفرنیای جنوبی می باشد.

مزارع انرژی بادی و تولید توان

دسته‌ای توربین بادی هوابردی شبیه به بادبادک را که در ارتفاعات بالا نسبت به سطح زمین قرار دارند و از  طریق کابل‌های نانو لوله به زمین ‌متصل‌اند ‌پروژه‌ای به منظور تولید توان در سطح ملی! بر اساس اسناد ناسا این مهم می‌تواند تصویری واقعی از تولید توان در آینده را به خوبی نشان دهد. مبلغ 100000 دلار آمریکا در جهت تحقیق این سیستم برآورد شده‌است. این پروژه تمام جوانب مربوط به ارزیابی سود و زیان نهایی این مزرعه بادی را بررسی می‌نماید. مارک مور مهندس هوافضا در شرکت ناسا، به بررسی این مورد و نگاه به جوانب عملیاتی ایده‌ی توربین‌های بادی هوابرد می‌پردازد. برای بهتر درک کردن این چالش، می‌توان به این موضوع اشاره نمود که این توربین‌های بادی هوابرد در ارتفاعات بالغ بر 30000 پا از سطح زمین عمل می‌کند. در این پژوهش تاثیرات توربین‌ بادی هوابرد بر هوافضا و هواپیماهای بدون سرنسین در نظر گرفته نخواهد شد.

ویژگی‌های مزرعه بادی پرنده

کار شبیه‌سازی  توربین‌ بادی هوابرد توسط تیمی از ایتالیا انجام گرفت. این سیستم از یک جفت بالون در ارتفاعات 26000 پا که یکی در خلاف جهت باد و دیگری در جهت جریان عمل می‌کند ایجاد شده‌است. این حرکت باعث چرخش توربین حول محور خود خواهد شد و بدین وسیله توان تولید می‌کند. در ارتفاعات زیاد، باد سرعت و توان نسبتا بالایی را به خود اختصاص ‌می‌دهد به عبارت دیگر بدلیل افزایش نسبی مقاومت باد با در نظر داشتن سرعت نسبی توان بیشتری نیز تولید خواهد شد. این کار باعث تولید 8-27 برابر سطح زمین توان خروجی می‌دهد. در این سیستم‌ها از کابل‌هایی به‌منظور کنترل توربین در طوفان‌ها در شرایط بد آب و هوایی در حین عملکرد استفاده می‌شود. آلودگی کمتر و فضای اشغال نشده بر روی سطح زمین از دیگر مزایای این پروژه است. با این اوصاف این پروژه با چالش‌های زیادی از قبیل ترافیک هوایی و فاقد کنترل به لحاظ سرنشینی و ... روبه رو خواهد شد. در طول این پروژه گروه‌های مختلفی از قبیل هوافضا، جغرافیا و دیگر تکنولوژی‌های مربوطه درگیر خواهند شد. مور گفت:" چه خوب که دولت نیز نقش خود را در به ثمر رسیدن این پروژه عظیم و بکارگیری تمام قوا داشته باشد." 

رشد پایدار برای انرژی خورشیدی چین در سال 2017

صنعت فوتوولتاییک انرژی خورشیدی چین رشد سریع خود را در طول 2017 حفظ کرده است و انتظار می رود همانند پیشرفت فزاینده ی حال حاضر فن آوری، این صنعت به رشد ثابت و پایدار خود در نیمه ی دوم سال جاری ادامه دهد. در همین دوره، بخش فوتوولتاییک تا 151 درصد در سال افزایش توزیع داشته است. در این کشور 1.45 تریلیون برق در طول 3 ماه مصرف می شود که در مقایسه با سال گذشته و در طول همین مدت (3 ماه)، این مقدار بیش از 6.9 درصد گزارش شده است. که یکی از دلایل اصلی برای ادامه ی رشد سریع این حوزه نیز به شمار می رود. طبق مشارکت های صورت گرفته توسط سیاست های pvصنعتی و موارد دیگر در طول سال گذشته، کمک های زیادی به رشد سریع در تاسیسات فوتوولتاییک جدید انجام گرفت. طبق طرح 5 ساله (2016-2020) برای pvصنعت pv ، کشور تصمیم دارد تا رشد تولیدی نیروهای بخش pv توزیع شده را به شدت افزایش دهد. همچنین این کشور سعی دارد استقرار 100 اپلیکیشن pv توزیع شده در مناطق خاص را تکمیل نماید. بخش توزیع pv این کشور پتانسیل قابل توجهی برای رشد داشته است که انتظار می رود نقش مهمی در آینده ی توسعه ی پایدار pvصنعت pv ایفا کند. همچنین اطلاعات منتشر شده توسط اداره ی ملی انرژی نشان می دهد که بخش توزیع pv کشور 21.4 میلیارد کیلووات ساعت، در طول 2017، برق تولید کرده است. (بیش از 80 درصد نسبت به سال گذشته).

سازندگان فوتوولتاییک در سراسر کشور در حال تمرکز بر روی تحقیق و گسترش فن آوری های کم هزینه با هدف دستیابی به برابری شبکه می باشند. بنابراین می توان انتظار داشت که به طور موثر، محصولات کم هزینه تر بازار در طول مدت نیمه ی دوم سال 2017 پر طرفدارتر باشند. به همین دلیل است که در حال حاضر شرکت های بیشتری از جمله انرژی های نو و در حال رشد، به صورت مداوم، تمرکز گسترده ای صرف بررسی R&D و محصولات جدید می کنند. 

تاثیر پروژه های انرژی خورشیدی در امتداد اقیانوس آرام

فعالان حقوق حیوانات خواستار تحقیق درباره ی تعداد پرندگانی هستند که در نتیجه ی استفاده از انرژی خورشیدی می میرند. شمار بسیار زیادی از نیروگاه های خورشیدی درکالیفرنیا در چهار مدار اصلی حرکت پرندگان مهاجر از شمال به جنوب موسوم به اقیانوس آرام هوایی واقع شده اند. پرندگان سطح پنل های خورشیدی را با انعکاس متمرکز خورشید از روی آن به مثابه سطح آب پنداشته و با هدف شنا به آن نزدیک می شوند. 34 پرنده ی مرده یا زخمی در کارخانه ی BrightSource Energy’s Ivanpah در کالیفرنیا یافت شده است که به زودی توسط The Desert Sun یافت و به سراسر دنیا گزارش خواهد شد. "ده ها تن" از پرندگان دیگر با بال سوخته در نزدیکی دو محل دیگر از پنل خورشیدی کشف شده اند. اخیرا نیز 199 پرنده ی مرده در نیروگاه 5500 مگاواتی این کارخانه یافت شده است. لاشه ی یک گروه کف زننده ی یوما، یک پرنده در معرض خطر دولت فدرال، نیز در نزدیکی این پروژه در ماه می سال جاری کشف شد. طرفداران محیط زیست در حال حاضر در تلاش برآورد تعداد مرگ و میر پرندگان مهاجر ناشی از پروژه های خورشیدی از این قبیل هستند که تلاششان در حال تکمیل و تایید است. پروژه ی بعدی واقع در شهرستان ریورساید می باشد که مستلزم قرار دادن دو برج خورشیدی 750 فوتی مرتفع و هزاران آینه ی منعکس کننده و نقاط توقف برای پرندگان مهاجر در امتداد راه هوایی پرندگان مهاجر اقیانوس آرام است.

معضل این پروژه انعکاس از آینه های محاط بر این دو برج خورشیدی است. تابش خورشید از این آینه ها آب موجود در بویلرهای واقع در بالای این برج ها را سوپرهیت می کند که برای حرکت توربین ها و تولید توان مورد بهره برداری قرار می گیرند. این گزارش مدعی است که این تابش برای سوختن بال پرندگان نیز کافی است. مارک اوسبورن سردبیر ارشد اخبار فناوری های بین المللی فتوولتائیک و نیروگاه خورشیدی گفت: که مشکل بالقوه ی دیگر برای پرندگان، توربین های بادی  هستند. او گفت: "هر دوی این فناوری ها نیاز به مطالعه ی این موضوع و اقدامات پیشگیرانه ی ممکن دارند. "امید دارم این اقدامات در ایالات متحده با بیشترین تاثیر بر روی عادت های طبیعی محیط زیست با وجود بیشترین نیروگاه بادی و خورشیدی  اجرا شود." مقامات ایالت کالیفرنیا خواستار دریافت خلاصه ای از پرونده حقوقی جهت پرداختن به سطح قابل قبولی از مرگ و میر پرندگان هستند. برایت سورس راهکارهایی برای پیشگیری از مرگ و میر پرندگان در نتیجه ی رشد روزافزون این پروژه ها ارائه می دهد. با این حال، برآورد تعداد مرگ و میر پرندگان به طور بالقوه به سازمان انرژی های سبز مربوط می شود که میتواند سال ها به طول بینجامد. همانند هشدار اریک دیویس از سرویس های شیلات و حیات وحش ایالات متحده. او می گوید مطالعه درباره ی مرگ و میر پرندگان مهاجر مستلزم انتظار برای فصل مهاجرت است که این نیازمند ماه ها و سال ها انتظار برای رسیدن فصل کوچ پرندگان و نیز انجام پژوهش های علمی می باشد. کمیته ی کمیسیون انرژی کالیفرنیا بررسی پروژه ی Palen را به پیشنهاد طرف های درگیر در این پروژه با هدف کوتاه کردن کمیته در سطح قانونی مرگ و میر پرندگان به ماشه ی انقطاع از عملیات خواسته است. 

افزایش استفاده از انرژی های تجدیدپذیر چالش سال 2013

همه ساختمان‌های جدید، پیشرفت‌ها و بازسازی‌های بزرگ باید تا سال 2030 عاری از کربن باشند. ساختمان‌ها منبع اصلی تقاضای جهانی برای انرژی و مواد هستند که تولید گازهای گلخانه‌ای را به همراه دارند. کاهش نرخ رشد انتشار گازهای گلخانه‌ای کلید مقابله با تغییرات آب و هوایی و حفظ دمای متوسط جهانی زیر 2 درجه سانتی‌گراد بالاتر از سطح پیش از صنعتی است. برای انجام این کار معماران چالش های 2030 را برای جامعه ی جهانی معماری با هدف دستیابی به اهداف زیر صادر کردند: 1- همه ساختمان‌های جدید و نوآوری ها باید طوری طراحی شوند که مصرف انرژی و انتشار گازهای گلخانه‌ای ناشی از مصرف سوخت‌های فسیلی در آن ها 70% پایین تر از عملکرد استاندارد متوسط (کشور یا) منطقه برای آن نوع ساختمان باشد. 2- ساختمان‌های موجود باید سالانه بازسازی شوند، به طوریکه مصرف انرژی و انتشار گازهای گلخانه‌ای ناشی از مصرف سوخت‌های فسیلی در آن ها 70% پایین تر از عملکرد استاندارد متوسط (کشور یا) منطقه برای آن نوع ساختمان باشد. 3- استاندارد کاهش مصرف سوخت‌های فسیلی برای همه ساختمان‌های جدید و بازسازی‌های عمده باید به میزان 80% در سال 2020 و 90% در سال 2025 افزایش یافته و در سال 2030 مصرف سوخت‌های فسیلی به صفر برسد (معادل عدم انتشار هر گونه گازهای گلخانه ای ناشی از عدم مصرف سوخت‌های فسیلی.) این اهداف می توانند توسط اجرای استراتژی های طراحی پایدار نوآورانه، تولید سایت انرژی های تجدید‌پذیر و نیز خرید حداکثر 20 درصد انرژی های تجدید‌پذیر عملی شوند.

اهداف تعیین شده در چالش 2030 تصویب شده و توسط 80 درصد از 10 معمار برتر و 65% از 20 معمار، مهندس و شرکت برنامه ریزی برتر در ایالات متحده در حال عملی سازی است. علاوه بر تیم اجرایی، کنفرانس شهرداران آمریکا ، دولت فدرال، و بسیاری دیگر از سازمان‌ها و دولت‌های ایالتی و محلی این چالش را پذیرفته اند. این چالش در موسسه سلطنتی معماری کانادا، انجمن معماران انتاریو و دیگر شهرها مانند ونکوور نیز پذیرفته شده است.