الطاقة الشمسية الحرارية Solar thermal power

الطاقة الشمسية الحرارية هو نهج حيث يتم استخدام الطاقة من الشمس مباشرة لتسخين محول الطاقة في معظم الأحيان تكون مياه . الماء الساخن الناتج يمكن أن يستخدم للأغراض المنزلية والصناعية ، وهناك تقريبا لا يوجد أي انبعاثات للكربون لأنه لا يتم استخدام أي وقود لتسخين المياه. كما ان هناك نظم لطاقة حرارة الشمس متطورة قادرة على حبس و تجميع طاقة الشمس لانتاج بخار يستخدم لادارة التوربينات لانتاج الكهرباء.

تعتبر انظمة التسخين الشمسى للمياه هى اكثر اشكال الطاقة الشمسية المستخدمة حاليا فى المملكة المتحدة ويمكن لنظام تسخين المياه بالطاقة الشمسية تركيبها بسهولة كما أنها إضافة إلى نظام المتبع حاليا لتسخين المياه المنزلية.
ويمكن أن توفر أكثر من نصف احتياجات الأسرة في الماء الساخن على مدار السنة. يوجد حاليا نوعين مختلفين من اجهزة تجميع الطاقة الشمسية لتسخين المياه.

مجمعات الاطباق المسطحة مصنوعة من لوح من المعدن المطلى باللون الاسود لكى يمتص ضوء الشمس يتم تغذية اللوحة بالمياه عن طريق انابيب متصلة باللوح المعدنى لكى تمتص حرارة المعدن. بالنسبة لمناخ المملكة المتحدة فبها انابيب غير سامة و مضادة للتجمد غالبا ما تكون مصنوعة من النحاس جيد التوصيل واللوح المعدنى يوضع بداخل صندوق معزول و مغطى بالزجاج او البلاستيك الشفاف و عادة ما يتم تثبيت هذا النظام على السطح.

الانابيب الفارغة تتكون من سلسلة من الانابيب التسخين الزجاجية المجتمعة معا الانابيب معزولة تماما لا يوجد بداخلها سوى فراغ و لذلك فهى اقرب الى ان تكون اكثر كفاءة و لكن ايضا مكلفة عن نظيرتها من مجمعات الاطباق المسطحة.

نظام التدفئة الشمسية السلبية مميز حيث يتم تصميم المبانى بطريقة تجعلها قادرة على امتصاص و الاحتفاض بحرارة الشمس و هذا ما يؤدى الى تقليل الحاجة الى التدفئة بشكل كبير , وزيادة كفاءة استخدام الطاقة فى المبنى. وفي البلدان الحارة يمكن أن تستخدم تقنيات مشابهة للمساعدة فى الحفاظ على المباني باردة ، وبالتالي تقليل الحاجة إلى استخدام الكهرباء في أنظمة تكييف الهواء. التصميم الشمسي السلبي هو نهج اثبت انه يمكن أن تقلل إلى حد كبير تكاليف الطاقة للمباني.

يوجد حاليا مجموعة كبيرة و متنوعة من التصاميم فى مرحلة اختبار لانتاج الكهرباء عن طريق الطاقة الشمسية الحرارية. و احد الامثلة المثيرة التى تم انشائها حديثا خارج مدينة اشبيلية بجنوب اسبانيا. و المشار اليه هو برج الطاقة الشمسية و هذه محطة للطاقة غير عادية تتكون من برج ضخم من 40 طابقا محاطا بمنطقة واسعة مغطاة بحوالي 600من المرايا الضخمة ، كل منها في حجم حافلة تقوم المرايا بتجميع ضوء الشمس على الأجزاء العلوية للبرج وخلق درجة حرارة تصل إلى عدة مئات من درجات الحرارة المئوية و تستخدم تللك الحرارة لادارة المراجل البخارية و انتاج البخار و الذى بدوره يكون مسئول عن ادارة التوربينات و انتاج الكهرباء بشكل مشابه كثيرا لمحطاة الطاقة التقليدية و تقوم حاويات كبيرة على الارض بتخزين الحرارة المتولدة من البرج. لذا تستطيع المحطة توليد الكهرباء حتى فى الليل
هذا النظام قادر على انتاج كميات كبيرة من الكهرباء . اما بالنسبة للتكلفة فهى حاليا 3 اضعاف تلك المتولدة من محطة طاقة الفحم التقليدية.

وبما انها اولى المحاولات من المتوقع ان تنخفض التكلفة مستقبلا فى حالى بناء كثير من المحطات و يوجد خطط مستقبلية لبناء العديد من المحطات فى جنوب اسبانيا ويقال انه فى يوم من الايام سيأتي بناء مثل تلك المحطات فى الصحراء لتنتج كميات هائلة من الكهرباء من طاقة الشمسية الحرارية.
(المصدر المجلس البريطاني ، تقرير أغسطس 2008)