Ƙaddamar da Ƙarfin Rana: Hanyoyin Makamashi don Gaba

A cikin 'yan shekarun nan, neman hanyoyin samar da makamashi mai dorewa ya haifar da sababbin fasahohi, daya daga cikinsu shine Ƙaddamar da Wutar Lantarki (CSP). Sabanin gargajiya masu amfani da hasken rana da ke canza hasken rana kai tsaye zuwa wutar lantarki, Tsarin CSP suna amfani da madubai ko ruwan tabarau don tattara hasken rana akan ƙaramin yanki, yana haifar da zafi wanda za'a iya canza shi zuwa wutar lantarki.

Fahimtar Ƙarfafa Ƙarfin Rana (CSP)

Ƙarfin Ƙarfin Rana (CSP) fasaha ce da ke amfani da hasken rana ta hanyar amfani da madubai ko ruwan tabarau don mayar da hankali ga makamashin hasken rana zuwa wani ƙaramin yanki, yana haifar da zafi. Yawanci ana amfani da wannan zafi don dumama ruwa, wanda daga nan ne ke tuka injin tururi don samar da wutar lantarki. Ba kamar na al'ada na photovoltaic (PV) masu amfani da hasken rana waɗanda ke canza hasken rana kai tsaye zuwa makamashin lantarki, CSP ya dogara da canjin makamashi na thermal.

Ainihin ka'idar aiki ta CSP ita ce madaidaiciya: na farko, madubai (ko ruwan tabarau) suna tattarawa da tattara hasken rana. Wannan hasken da aka mayar da hankali yana haifar da zafi, yawanci dumama ruwa kamar mai ko ruwa. Ruwan mai zafi yana haifar da tururi, wanda ke motsa injin turbin da ke da alaƙa da janareta, a ƙarshe yana samar da wutar lantarki. Tsarin CSP yana da tasiri musamman a yankuna masu rana inda akwai wadataccen hasken rana, yana mai da su zaɓi mai dacewa don samar da makamashi mai girma.

Ɗaya daga cikin mahimman fa'idodin fasahar CSP shine ikon adanawa kuzari mai zafi. Ba kamar tsarin PV ba, wanda ke buƙatar hasken rana don samar da wutar lantarki, CSP na iya adana zafi don amfani da shi daga baya, yana ba da damar samar da wutar lantarki koda lokacin da rana ba ta haskakawa.

Nau'o'in Ƙarfafa Ƙarfin Rana (CSP)

Akwai nau'o'i daban-daban na Tsarukan Ƙarfafa Ƙarfin Rana (CSP), kowannensu yana da ƙirarsa na musamman da kuma hanyar ɗaukar hasken rana. Bari mu dubi manyan nau'ikan fasahar CSP:

Linear Fresnel Reflectors (LFR)

Linear Fresnel Reflectors suna amfani da dogayen madubai masu lebur da aka tsara a jeri don mayar da hankali kan hasken rana akan bututu mai karɓar da ke sama da madubin. Wadannan madubai suna bin diddigin motsin rana a sararin sama, suna tabbatar da cewa hasken rana ya tattara sosai a cikin yini. Zafin da ake samu a cikin bututun karɓa yana dumama ruwa, wanda daga nan ake amfani da shi don samar da tururi don samar da wutar lantarki. Tsarin LFR yawanci ba su da tsada don ginawa fiye da sauran fasahohin CSP, yana mai da su kyakkyawan zaɓi don ayyukan ma'auni mai amfani.

Masu Tarin Tasa (PDC)

Parabolic Dish Collectors sun ƙunshi madubi mai siffar tasa wanda ke mai da hankali ga hasken rana akan mai karɓan da ke wurin jigon tasa. Wannan saitin yana ba da damar samun babban yanayin zafi, yana ba da damar samar da wutar lantarki ta amfani da injin Stirling ko ƙaramin injin tururi. Yayin da tsarin PDC zai iya zama mai inganci kuma yana samar da wutar lantarki ko da a ƙananan ma'auni, sau da yawa sun fi rikitarwa da tsada idan aka kwatanta da sauran nau'in CSP, suna iyakance amfani da su.

Parabolic Trough Collectors (PTC)

Parabolic Trough Collectors ɗaya daga cikin fasahar CSP da aka fi amfani da ita. A cikin wannan ƙira, madubai masu siffar kamanni suna mayar da hankali ga hasken rana akan bututu mai karɓa mai cike da ruwan zafi. Yayin da ruwan ya yi zafi, sai a zagaya shi zuwa na’urar musayar zafi, inda yake samar da tururi don tuka injin injin. An san tsarin PTC don amincin su da ingancin su, kuma galibi ana tura su a ciki manyan tashoshin wutar lantarki na hasken rana, samar da gagarumin adadin kuzari.

Hasumiyar Wutar Lantarki ta Rana (ST)

Hasumiyar Wutar Lantarki na Rana, ko hasumiya mai zafi na hasken rana, suna amfani da manyan madubai (heliostats) waɗanda ke bin rana kuma suna nuna hasken rana zuwa hasumiya ta tsakiya. A saman hasumiya, mai karɓa yana tattara yawan hasken rana yana dumama ruwa, wanda za'a iya amfani dashi don samar da tururi don wutar lantarki. Irin wannan tsarin CSP na iya cimma yanayin zafi sosai kuma yana da ikon adana makamashi yadda ya kamata, yana mai da shi zaɓi mai ƙarfi don samar da wutar lantarki mai girma.

Abũbuwan amfãni da rashin amfani na Ƙarfafa Ƙarfin Rana (CSP)

Abũbuwan amfãni

1. High efficiency: Tsarin CSP na iya samun babban inganci wajen canza makamashin hasken rana zuwa wutar lantarki, musamman idan aka haɗa su da ajiyar makamashin zafi. Hakan ya sa su iya samar da wutar lantarki mai yawa.

2. Ƙarfin Ajiye Makamashi: Ɗaya daga cikin fitattun siffofi na CSP shine ikonsa na adana makamashin zafi. Wannan yana nufin cewa kamfanonin CSP na iya samar da wutar lantarki ko da lokacin da rana ba ta haskakawa, suna samar da ingantaccen makamashi idan aka kwatanta da na'urorin hasken rana na gargajiya.

3. Girman Girman Girma: Fasahar CSP ta dace sosai don ayyukan sikelin mai amfani. Yana iya samar da wutar lantarki mai yawa, yana mai da shi zaɓi mai dacewa don biyan buƙatun makamashi na birane da masana'antu.

4. Rage fitar da iskar gas na Greenhouse: Ta hanyar amfani da makamashin hasken rana, tsarin CSP yana ba da gudummawa ga raguwar hayaki mai gurbata yanayi idan aka kwatanta da masana'antar makamashin mai, suna taka muhimmiyar rawa wajen rage sauyin yanayi.

5. Mai yuwuwa don Tsarin Haɓaka: Ana iya haɗa CSP tare da sauran hanyoyin samar da makamashi, kamar iskar gas, don ƙirƙirar tsarin matasan da ke haɓaka amincin makamashi da inganci.

disadvantages

1. Yana buƙatar Hasken Rana Kai tsaye: Fasahar CSP ta fi tasiri a yankuna masu yawan hasken rana kai tsaye. Yana kokawa don samar da wutar lantarki a ranakun gajimare ko ruwan sama, wanda zai iya iyakance amfaninsa a yanayin da ba a yi sanyi ba.

2. Babban Farashin Babban Farko: Zuba jari na farko don tsarin CSP na iya zama mahimmanci. Farashin madubai, filaye, da ababen more rayuwa na iya zama babba, wanda zai iya zama shinge ga wasu masu haɓakawa.

3. Damuwar Amfani da Kasa da Ruwa: Tsire-tsire na CSP suna buƙatar ƙasa mai yawa don ɗaukar matakan hasken rana. Bugu da ƙari, yawancin tsarin CSP suna amfani da ruwa don sanyaya, yana haifar da damuwa a yankunan da ba su da ruwa inda albarkatun ruwa ba su da iyaka.

4. Kulawa da Haɗin Aiki: Abubuwan injiniya na tsarin CSP, irin su madubai da tsarin sa ido, suna buƙatar kulawa na yau da kullum don tabbatar da kyakkyawan aiki. Wannan na iya haifar da ƙarin rikitarwa da tsadar aiki.

5. Dacewar Yanayin Kasa mai iyakaCSP bai dace da duk wuraren yanki ba. Wuraren da ke da iyakacin hasken rana, babban murfin gajimare, ko kuma rashin kyawun yanayi mai yiwuwa ba za su amfana da wannan fasaha ba kamar yankunan da suka fi rana.

Sanannen Ƙirar Ƙarfafa Ƙwararrun Ƙwararru a Duniya

Fasahar Ƙarfafa Ƙarfin Rana (CSP) ta ga gagarumin jigila a duk faɗin duniya, tare da manyan ayyuka da yawa waɗanda ke nuna yuwuwarta na samar da makamashi mai girma. Ga kaɗan ayyukan CSP wakilai:

1. Ivanpah Solar Electric Generating System (Amurka)

Located in California's Mojave Desert, da Ivanpah Solar Electric Generating System yana daya daga cikin manyan tsire-tsire na CSP a duniya. Ya ƙunshi manyan hasumiya na hasken rana guda uku, yana da ƙarfin ƙarfin megawatts 392 (MW). Kamfanin yana amfani da madubai sama da 300,000 don mai da hankali kan hasken rana akan tukwane da ke saman hasumiya. Ivanpah ya fara aiki a cikin 2014 kuma yana da ikon samar da isassun wutar lantarki don samar da wutar lantarki kusan gidaje 140,000, wanda ya rage yawan iskar carbon.

2. Noor Concentrated Solar Complex (Morocco)

The Noor Concentrated Solar Complex, dake kusa da Ouarzazate, yana daya daga cikin manyan ayyukan hasken rana a duniya. Ya ƙunshi matakai huɗu, tare da jimlar shigar da ƙarfin 580MW. Aikin yana amfani da haɗe-haɗe na kwandon shara da fasahar hasumiya ta hasken rana. Yayin da aka fara aiki da shi, ana sa ran Noor zai samar da wutar lantarki ga mutane sama da miliyan daya da kuma kashe kusan tan 760,000 na hayakin CO2 a duk shekara. Kashi na farko, Noor I, ya fara aiki a cikin 2016.

3. Crescent Dunes Solar Energy Project (Amurka)

The Crescent Dunes Solar Energy Aikin, wanda yake a Nevada, yana amfani da ƙirar hasumiya ta hasken rana kuma yana da ƙarfin 110MW. Ginin yana da tsarin ajiyar makamashin zafi na musamman, wanda ke ba shi damar samar da wutar lantarki ko da bayan faduwar rana. Crescent Dunes na iya ba da wuta ga kusan gidaje 75,000, tare da ikon adana makamashi na sa'o'i da yawa, yana mai da shi ingantaccen tushen makamashi mai sabuntawa. Aikin ya fara aiki a cikin 2015 kuma shine babban jigon inganta fasahar adana makamashi.

4. Solana Generating Station (Amurka)

Hakanan yana cikin Arizona, da Tashar Haɗar Solana yana da karfin 280MW kuma sananne ne saboda fasahar tudun ruwa. Wannan shuka tana da tsarin adana makamashin zafi wanda ke ba ta damar samar da wutar lantarki na tsawon awanni shida bayan faduwar rana. Solana na iya ba da wutar lantarki kusan gidaje 70,000 a shekara kuma yana ba da gudummawa sosai don rage hayakin iskar gas. Wurin ya fara aiki a cikin 2013 kuma ya kasance kayan aiki don nuna yuwuwar CSP tare da ajiya.

5. Gemasolar Thermosolar Shuka (Spain)

The Gemasolar shuka, dake Andalusia, Spain, ita ce masana'antar kasuwanci ta farko don amfani da fasahar hasumiya ta tsakiya tare da narkakkar ajiyar gishiri. Tana da karfin megawatt 20 kuma tana iya samar da makamashi gaba daya ko da da daddare, saboda karfin ajiyar zafinta. Gemasolar na iya ba da wutar lantarki ga gidaje kusan 25,000 kuma ya sami ingantaccen rikodin aiki, tare da sama da sa'o'i 15 na ci gaba da samar da makamashi. Kamfanin ya fara aiki a cikin 2011 kuma ya zama abin koyi don ayyukan CSP na gaba.

Farashin Tattara Wutar Rana

Yawan farashin tsarin CSP ana auna shi ne bisa daidaiton farashin wutar lantarki (LCOE), wanda ke nuna matsakaicin tsadar megawatt-hour (MWh) na wutar da ake samarwa a tsawon rayuwar aikin. A cewar wani rahoto na Hukumar Sabunta Makamashi ta Duniya (IRENA), LCOE na fasahar CSP a cikin 2021 ya kai kusan dala 60 zuwa $120 a kowace MWh, ya danganta da takamaiman fasaha da halayen aikin.

Kwatanta da Sauran Abubuwan Sabunta Makamashi

1. Ikon iska: LCOE don ƙarfin iskar bakin teku gabaɗaya ya yi ƙasa da na CSP. Tun daga shekarar 2021, LCOE don iskar bakin teku ya tashi daga $30 zuwa $60 a kowace MWh, yana mai da shi ɗayan mafi kyawun hanyoyin samar da makamashi mai sabuntawa da ake samu.

2. Rashin wutar lantarki: Hydropower yawanci yana da gasa LCOE, daga $30 zuwa $50 kowace MWh. Koyaya, wannan ya bambanta sosai dangane da wurin yanki, girman wurin, da la'akarin muhalli.

3. Photovoltaic Solar (PV): Farashin PV na hasken rana ya ragu sosai a cikin 'yan shekarun nan. A cikin 2021, LCOE don tsarin PV mai amfani da hasken rana ya kusan $30 zuwa $50 a kowace MWh, yana mai da shi gasa tare da duka iska da wutar lantarki. Ragewar farashin hasken rana da ci gaban fasaha sun ba da gudummawa ga wannan yanayin.

Shin Tabbataccen Wutar Rana Ya dace da Amfanin Gida?

Ƙaddamar da Ƙarfin Rana (CSP) da farko an ƙirƙira shi don ayyukan sikelin kayan aiki, yana mai da shi mara amfani ga aikace-aikacen mazaunin. Tsarin CSP yana buƙatar manyan wurare na ƙasa da takamaiman yanayi, kamar yalwar hasken rana kai tsaye, waɗanda galibi ba su yiwuwa ga gidaje ɗaya. Matsaloli da tsadar da ke da alaƙa da shigar da fasahar CSP akan ƙaramin sikeli yana ƙara iyakance amfani da shi don dalilai na zama.

Idan kuna sha'awar amfani da makamashi mai sabuntawa a gida, mafi kyawun zaɓi shine kuyi la'akari rufin saman hasken rana. An tsara waɗannan tsarin musamman don amfani da zama kuma suna iya canza hasken rana yadda ya kamata zuwa wutar lantarki ba tare da buƙatar filaye mai yawa ko ababen more rayuwa ba. Filayen hasken rana na rufin rufi na iya samar da isasshen kuzari don sarrafa gidan ku, rage dogaro da wutar lantarki da rage kudaden makamashin ku.

At SAYE, muna ba da inganci mai inganci 10 kW tsarin hasken rana wanda aka keɓance don buƙatun zama. Wannan tsarin yana ba da mafita mai ƙarfi don amfani da makamashin hasken rana, yana tabbatar da cewa zaku iya amfani da ikon hasken rana daga saman rufin ku. Tare da ƙarin fa'idodin ƙarfafa haraji da tanadin makamashi, canzawa zuwa tsarin wutar lantarki na iya zama saka hannun jari mai wayo ga gidanku.