يستخدم نظام الطاقة الشمسية الحرارية المركزة والتخزين والهيدروجين الطاقة الشمسية المركزة كمصدر حراري نظيف. حيث تقوم مجمعات أحواض القطع المكافئ أو مجمعات فرينل الخطية بالتقاط الإشعاع الشمسي وتحويله إلى طاقة حرارية تُستخدم لتسخين الزيت الحراري أو الأملاح المنصهرة بهدف التخزين الحراري، مما يتيح إمدادًا مستمرًا ومستقرًا بالحرارة والبخار على مدار الساعة.
يمكن للنظام إما توفير الحرارة مباشرة بكفاءة تتراوح بين 40% و50%، أو تشغيل توربينات بخارية لتوليد الكهرباء بكفاءة تتراوح بين 22% و25%، إضافة إلى إنتاج الهيدروجين الأخضر بشكل مستمر عبر التحليل الكهربائي للماء. وبهذا يحقق النظام تكاملًا متعدد الأبعاد للطاقة يشمل الحرارة والكهرباء والهيدروجين ضمن منظومة واحدة.
وبالمقارنة مع محطات الطاقة الشمسية الحرارية المركزة التقليدية، فإن دمج إنتاج الهيدروجين يعزز الجدوى الاقتصادية ويزيد من المرونة التشغيلية بشكل كبير. ويُعد هذا الحل مناسبًا بشكل خاص للمناطق الباردة المرتفعة، والمناطق النائية، ومشاريع الطاقة الوطنية واسعة النطاق، وكذلك تطبيقات الحرارة الصناعية.
حقل المجمعات الشمسية الحرارية المركزة
يعتمد على مرايا قطع مكافئ أو مرايا فرينل الخطية مع نظام تتبع شمسي أحادي المحور عالي الدقة، بنسبة تركيز تتراوح بين 70 و80 ضعفًا، وكفاءة تجميع تصل إلى 60%–65%.
نظام التخزين الحراري
يستخدم نظام تخزين ثنائي الخزانات للأملاح المنصهرة (نترات الصوديوم 60% + نترات البوتاسيوم 40%)، مع نطاق تشغيل حراري من 290 إلى 565 درجة مئوية، وسعة تخزين تمتد من 8 إلى 12 ساعة.
نظام التبادل الحراري وتوليد البخار
يتكون من مبادل حراري زيت-ملح ومولد بخار عالي الكفاءة لتحويل الطاقة الحرارية إلى بخار محمص جاهز لتشغيل التوربينات.
نظام التوربينات والمولدات
وحدة توربين بخاري تكاثفي مع إعادة تسخين، تعمل عند درجة حرارة بخار رئيسي 380–395°C وضغط 100–120 بار، بكفاءة توليد كهربائي تتراوح بين 22% و25%.
نظام إنتاج الهيدروجين
يعتمد على التحليل الكهربائي للماء باستخدام الطاقة الحرارية والكهربائية النظيفة لإنتاج الهيدروجين الأخضر بكفاءة واستقرار عالٍ.
الأنظمة المساعدة
تشمل التتبع الحراري الكهربائي للحماية من التجمد، ومكثف تبريد هوائي مناسب للمناطق الجافة، وغلاية مساعدة لدعم التشغيل في بداية التشغيل أو عند انخفاض الإشعاع الشمسي.
| Parameter Specification | Description |
|---|---|
| CSP Collection Efficiency | 60%–65% (trough/Fresnel system) |
| Direct Heating Efficiency | 40%–50% |
| Thermal-to-Power Efficiency | 22%–25% (reheat cycle) |
| Thermal Storage Duration | 8–12 hours (customizable) |
| Molten Salt Operating Range | 290°C–565°C |
| Molten Salt Composition | Binary nitrate (60% NaNO₃ + 40% KNO₃) |
| Main Steam Parameters | 380°C–395°C / 100–120 bar |
| Cooling Method | Air-cooled (for arid/water-scarce regions) |
| Receiver Tube Max Temperature | 600°C (TRX aerospace-grade coating technology) |
| Concentration Ratio | 70–80x |
| Tracking Accuracy | ≤0.1° |
تحقيق كفاءة تسخين مباشر تتراوح بين 40% و50%، مع كفاءة تجميع تصل إلى 60%–65%، متجاوزة الأنظمة التقليدية.
يوفر نظام تخزين حراري بالأملاح المنصهرة لمدة 8–12 ساعة، ما يضمن تشغيلًا مستمرًا على مدار اليوم.
إنتاج متزامن للحرارة والكهرباء والهيدروجين، مما يعزز العائد الاقتصادي للمشروع.
مصمم للعمل في درجات الحرارة العالية والعواصف الرملية، مع أنظمة تنظيف آلي وتبريد جاف، ومتوافق مع معايير SASO/SABER ومتطلبات LC/ICV.
