معرفی پروژه خورشیدی موجاوی
پروژه خورشیدی موجاوی یا MSP، یک نیروگاه حرارت خورشیدی متمرکز در بیابان موجاوی در ایالت کالیفرنیاست که در فاصله حدود ۱۶ کیلومتری شمالغرب شهر بارستو قرار دارد. این مجتمع در کنار آبادی لاکهارت، دریاچه هارپر و نیروگاه خورشیدی SEGS VIII–IX ساخته شده است.
زمین این پروژه در ابتدا برای طرحهایی با عنوان SEGS IX و SEGS XII کنار گذاشته شده بود، اما آن طرحها هرگز اجرا نشدند. در مقابل، نیروگاه SEGS VIII–IX پس از ساخت در سال ۱۹۹۰، برای حدود ۱۵ سال بزرگترین نیروگاه تجاری خورشیدی جهان بود و در اوج فعالیت حدود ۱۶۰ مگاوات برق تولید میکرد.
موجاوی سولار بخشی از مجموعه بزرگتری به نام سامانه تولید برق خورشیدی یا SEGS است. در این مجموعه، واحدهای ۱ و ۲ در دگت و واحدهای ۳ تا ۷ در کرامر جانکشن قرار دارند. دریاچه هارپر نیز آخرین بخش ساختهشده از این زنجیره است و با شمارههای ۸ و ۹ SEGS شناخته میشود. این نیروگاه هنوز فعال است، اما ظرفیت نیروگاههای جدیدتر، از جمله پروژه خورشیدی موجاوی، از آن پیشی گرفته است.
ظرفیت، هزینه و قرارداد خرید برق
پروژه خورشیدی موجاوی از دو میدان خورشیدی مستقل تشکیل شده و ظرفیت اسمی ترکیبی آن ۲۵۰ مگاوات است؛ ظرفیت ناخالص آن نیز حدود ۲۸۰ مگاوات برآورد میشود. هزینه کل ساخت این نیروگاه حدود ۱٫۶ میلیارد دلار بوده و در ۱ دسامبر ۲۰۱۴ رسماً به بهرهبرداری رسید و در همان ماه وارد بهرهبرداری تجاری شد.
شرکت آبنگوا، توسعهدهنده پروژه، توانست ضمانت وامی به ارزش ۱٫۲ میلیارد دلار از دولت ایالات متحده برای این طرح دریافت کند. پیشبینی میشود نیروگاه سالانه حدود ۶۱۷ هزار مگاواتساعت برق تولید کند؛ رقمی که برق موردنیاز بیش از ۸۸ هزار خانوار را تأمین میکند و از انتشار سالانه بیش از ۴۳۰ کیلوتن دیاکسید کربن جلوگیری میکند.
- ظرفیت اسمی ترکیبی: ۲۵۰ مگاوات
- ظرفیت ناخالص: حدود ۲۸۰ مگاوات
- تعداد میدانهای خورشیدی: ۲ میدان مستقل
- تولید سالانه مورد انتظار: ۶۱۷ هزار مگاواتساعت
- قرارداد خرید برق: ۲۵ ساله با شرکت PG&E
برق این نیروگاه صددرصد از انرژی خورشید تأمین میشود و برای تولید توان، از سوخت فسیلی استفاده نمیکند.
فناوری و نحوه عملکرد نیروگاه
موجاوی سولار با استفاده از انرژی گرمایی خورشید در مولدهای بخار خورشیدی، بخار پرفشار تولید میکند. این بخار از توربینهای بخار عبور میکند و ژنراتورها را به حرکت درمیآورد تا برق تولید شود. هر یک از دو میدان خورشیدی نیروگاه، یک جزیره توان ۱۲۵ مگاواتی را تغذیه میکند.
چرخه تولید برق این نیروگاه بر پایه چرخه ترمودینامیکی رانکین همراه با بازگرمایش طراحی شده است. در این فرایند، سیال انتقال حرارت در میدان خورشیدی تا حدود ۳۹۳ درجه سلسیوس گرم میشود. هنگام کار، این سیال با دمای حدود ۲۹۳ درجه سلسیوس وارد میدان خورشیدی میشود و دمای بخار خروجی از مولد بخار به حدود ۳۷۱ درجه سلسیوس میرسد.
هر میدان خورشیدی شامل ۱۱۲۸ آرایه جمعآورنده خورشیدی است که در مساحتی حدود ۶۵۰ هکتار قرار گرفتهاند. هر آرایه، مدل E2 ساخت آبنگوا، حدود ۱۵۰ متر طول دارد و از ۱۰ المان جمعآورنده خورشیدی ۱۲ متری تشکیل میشود. این آرایهها با قاب فولادی و صفحات بازتابدهنده شیشهای یکپارچه، سطح دهانهای حدود ۸۰۳ مترمربع برای هر واحد ایجاد میکنند.
در مجموع، هر میدان خورشیدی حدود ۹۰۶ هزار مترمربع سطح دهانه دارد و سطح کل میدانهای نیروگاه به حدود ۱٫۸۱ میلیون مترمربع میرسد. این تجهیزات سالانه حدود ۳٬۰۲۴ ساعت در شرایط عملیاتی قرار میگیرند. دیگهای کمکی گازسوز نیز فقط برای محافظت از تجهیزات و سیال انتقال حرارت در برابر یخزدگی، هنگام افت دما به زیر صفر درجه، کاربرد دارند.
خنکسازی و مصرف آب
سیستم خنکسازی نیروگاه با برجهای خنککننده مرطوب انجام میشود. آب موردنیاز برای این برجها و همچنین شستوشوی جمعآورندههای خورشیدی از چاههای آب زیرزمینی درون سایت تأمین میشود. آب حاصل از بخار تقطیرشده پس از عبور از پمپ برج خنککننده، با دمای حدود ۲۷ درجه سلسیوس دوباره به مولد بخار بازمیگردد.
تولید برق و اثرات زیستمحیطی
هدف طراحی پروژه خورشیدی موجاوی، تولید حداکثری حدود ۶۱۷ هزار مگاواتساعت برق در سال است. میزان واقعی تولید، مانند دیگر نیروگاههای خورشیدی، به تابش مستقیم خورشید، گردوغبار روی آینهها، دمای محیط، برنامه تعمیرات و شرایط شبکه برق وابسته است.
از نظر زیستمحیطی، مهمترین مزیت این نیروگاه کاهش انتشار گازهای گلخانهای است. با جایگزینی بخشی از برق فسیلی، موجاوی سولار میتواند سالانه از انتشار بیش از ۴۳۰ کیلوتن دیاکسید کربن جلوگیری کند و سهمی از گذار کالیفرنیا به سمت انرژی پاک را بر عهده بگیرد.
مطالب مرتبط
- فهرست نیروگاههای حرارت خورشیدی
- انرژی تجدیدپذیر در ایالات متحده
- نیروگاههای خورشیدی بیابان موجاوی
- انرژی گرمایی خورشید