مشروع الطاقة الشمسية الكلية

📅 آخر تحديث: ٢٩ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٩ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 1 صور
الموسوعة الحرة
مشروع الطاقة الشمسية الشاملة في موقع شيناندواه عام 1979

كان مشروع الطاقة الشمسية المتكاملة (STEP) أول وأكبر مشروع في العالم لتوليد الطاقة الحرارية الشمسية المشتركة ، وله تطبيقات صناعية. تم بناء وتشغيل المشروع خلال ثمانينيات القرن الماضي في مقاطعة كويتا بولاية جورجيا ، حيث استخدم الطاقة الشمسية لتوفير الكهرباء والحرارة اللازمة لعمليات التصنيع في منشأة صناعية.

طُوِّر برنامج STEP كجزء من البرنامج الوطني للطاقة الشمسية الحرارية ، الذي أُنشئ بعد أزمة النفط في سبعينيات القرن الماضي، [ 1 ] ومُوِّل بشكل مشترك من قِبَل وزارة الطاقة الأمريكية وشركة جورجيا باور [ 2 ] بهدف تطوير تكنولوجيا الطاقة المتجددة غير التقليدية . وكان الهدف تصميم وبناء وتشغيل وتقييم نظام للطاقة الشمسية الحرارية قادر على توفير الطاقة الكهربائية وبخار العمليات وتكييف الهواء بالامتصاص لمصنع ملابس محبوكة مجاور. [ 3 ]

تاريخ المشروع

في عام ١٩٧٧، اختارت وزارة الطاقة الأمريكية عرضًا مشتركًا من شركة جورجيا باور وقسم أنظمة الطاقة المتقدمة في شركة وستنجهاوس من بين ١٦ عرضًا منافسًا من ١٤ ولاية، وذلك لتحديد موقع مشروع STEP وتطبيقه التجاري. أُنجزت أعمال التصميم بين عامي ١٩٧٨ و١٩٨٠ برعاية وزارة الطاقة (بدعم من شركة جورجيا باور في تقاسم التكاليف) مرورًا بمرحلتي الإنشاء والتشغيل التجريبي. تم تدشين المشروع رسميًا وبدأ التشغيل التجريبي في مايو ١٩٨٢. تولت شركة جورجيا باور المسؤولية الكاملة عن التشغيل التجاري لمشروع STEP في عام ١٩٨٤، واستمرت في المشروع لما بعد عام ١٩٨٧.

ابتكر المشروع إدوارد ج. ناي، وهو فيزيائي متخصص في الطاقة من شركة ويستنجهاوس، والذي أصبح فيما بعد خبيرًا معترفًا به على الصعيد الوطني في أنظمة الطاقة الشمسية. شغل ناي منصب منسق المشروع أثناء عمله في ويستنجهاوس، ثم انضم لاحقًا إلى شركة جورجيا باور كمدير لعمليات الطاقة الشمسية ومدير مشروع STEP. وقد جمع الأطراف المعنية في اتفاقية مشروع مشترك، وأشرف لاحقًا على تصميم المشروع وبنائه وتشغيله التجريبي وتشغيله التجاري، وصولًا إلى إيقاف تشغيله وتفكيكه في نهاية المطاف.

موقع

كان موقع المشروع الذي تبلغ مساحته أكثر من خمسة أفدنة هو دائرة سولار، على طول شارع أملاجاك، في مجمع تجاري داخل مجتمع شيناندواه المخطط له سابقًا في ولاية جورجيا، والذي أصبح الآن جزءًا من مدينة نيومان .

رغم إغلاق مشروع STEP وتفكيكه بحلول عام ١٩٩١، لا يزال موقع حقل التجميع مرئيًا من الجو، وإن كانت أشجار الصنوبر الناضجة تنمو عبر الرصيف المتداعي داخل السياج المحيط به. يضم الموقع مركزًا تعليميًا في ٧ سولار سيركل، بين حقل التجميع السابق وشارع أملاجاك. يُعرف هذا المرفق باسم مركز نيومان التابع لجامعة غرب جورجيا ، ويستضيف فصولًا دراسية في مجموعة متنوعة من المناهج.

التطبيقات الصناعية

كان التطبيق الصناعي للمشروع مصنعًا للملابس المحبوكة تديره شركة بليلي الأمريكية. وقد وفرت شركة STEP جزءًا كبيرًا من الكهرباء للمنشأة، مما أدى إلى الاستغناء عن الوقود الأحفوري المستخدم عادةً لتوليد الطاقة اللازمة لتشغيل المصنع. كما وفرت STEP حرارة العمليات اللازمة لتكييف الهواء داخل المبنى، بالإضافة إلى البخار (بعد التوربين) لكبس منتجات الملابس المحبوكة.

صُمم المبنى بمجموعة من الميزات لترشيد استهلاك الطاقة، بما في ذلك تقليل ارتفاعه لتقليص مساحة الجدران والحجم الداخلي، ووجود سد ترابي عازل بارتفاع 1.2 متر (4 أقدام ) حوله، وتوجيهه باتجاه الشمال والجنوب، وعزله الحراري العالي للسقف والجدران، واستخدامه إضاءة فلورية عالية الكفاءة، ومعدات إنتاج موفرة للطاقة، ونظام تكييف مزود بدورة اقتصادية. ووفقًا لشركة جورجيا باور، التي راقبت احتياجات الطاقة للمنشأة كجزء من عملية تصميم STEP، فقد ساهمت ميزات ترشيد الطاقة وحدها في خفض استهلاك المصنع للطاقة بنسبة 46%. 

صُمم نظام STEP وفقًا لأحمال الكهرباء والتكييف وبخار العمليات التي حددها مصنع الملابس المحبوكة مسبقًا، والذي بدأ عملياته خلال مرحلة تصميم STEP. وقد استُخدمت هذه المعايير، التي تمثل منحنى ذروة الحمل الثابت نسبيًا للمنشأة ، في تصميم النظام.

مراجع

  1. ↑ http://www.osti.gov/energycitations/product.biblio.jsp?osti_id=5155159 STEP
  2. ↑ "نسخة مؤرشفة" (PDF) . مؤرشفة من الأصل (PDF) بتاريخ 28-09-2007 . تم الاطلاع عليها بتاريخ 08-06-2009 .{{cite web}}: CS1 maint: archived copy as title ( link )
  3. ↑ ليونارد، جيه إيه؛ هانك، آر دبليو (1982). "مشروع شيناندواه للطاقة الشمسية الكلية". تقرير ناسا الفني STI/Recon رقم 83 : 25168. رمز Bibcode : 1982STIN...8325168L .

للمزيد من القراءة

  • ني، إي جيه (مدير عمليات الطاقة الشمسية)، شركة جورجيا للطاقة. "مشروع الطاقة الشمسية المتكاملة، موقع شيناندواه، جورجيا: تقرير موجز عن التقدم الفني (من 1 يوليو 1980 إلى 30 يونيو 1982). أُعدّ هذا التقرير لوزارة الطاقة الأمريكية، قسم الطاقة الشمسية، بموجب اتفاقية تعاون رقم DE-AB04-77ET20216: http://www.fieldscomm.com/wp-content/uploads/STEP-Summary-Rpt-1982.pdf
  • ناي، إي جيه (مدير عمليات الطاقة الشمسية) و دبليو إتش وايدنباخ (مدير التسويق الصناعي)، شركة جورجيا للطاقة. "تطوير مشروع الطاقة الشمسية المتكاملة (STEP) في شيناندواه، جورجيا (الولايات المتحدة الأمريكية)". ورقة بحثية مقدمة إلى ندوة الطاقة الشمسية الدولية، بالما دي مايوركا، إسبانيا؛ أكتوبر 1983: http://www.fieldscomm.com/wp-content/uploads/STEP-Tech-Paper-1983.pdf
  • ناي، إدوارد ج. (مدير عمليات الطاقة الشمسية)، شركة جورجيا للطاقة. "برنامج تدريب الطاقة الشمسية: نظرة عامة ودليل الدورة التدريبية". يونيو 1984. أُعدّ بموجب اتفاقية التعاون DE-AB04-77ET20216 مع وزارة الطاقة الأمريكية [المهمة 6: نقل التكنولوجيا ونشر المعلومات]: https://web.archive.org/web/20110711000049/http://www.fieldscomm.com/wp-content/uploads/STEP-Course-Guide-1984.pdf