انواع نیروگاه‌های خورشیدی

نیروگاه های خورشیدی سهموی خطی Parabolic trough

این نیروگاه تشکیل شده از تعدادی صفحات مقعر آینه‌ای که به همدیگر متصل شده اند و در ردیف‌های موازی و طولانی در کنار یکدیگر قرار میگیرند از کانون این صفحات یک کلکتورهای جاذب حرارت با پوشش مخصوص تشکیل شده که بوسیله ی شیشه پیرکس پوشانده می‌شود. یک سیال انتقال حرارت روغن با دمای حدود 400 درجه سانتیگراد از میان لوله های جاذب در جریان می باشد و روغن داغ در مبدلهای حرارتی آب را به بخار تبدیل و بخار سوپرهیت طی عبور از توربین ژنراتور، انرژی الکتریکی تولید می کند. این نوع نیروگاهها با ذخیره حرارت قابلیت تولید برق را حتی در مواقعی که خورشید غروب نموده است را دارا هستند.

نیروگاه‌های دریافت کننده‌ی متمرکز (ConcentratedSolarPower(CSP

تشکیل شده از تعداد زیادی آینه‌ی که همگی به صورت دایره‌وار و به سمت مرکز دایره بر روی سازه ی آهنی نصب شده‌اند و در مرکز این دایره ی بزرگ، یک برج دارای مخزن بزرگ آب که Recieverنامیده می‌شود قرار دارد که پس از دریافت نور خورشید، آب را به بخار سوپرهیت تبدیل نموده و این بخار توسط توربین بخار عبور نموده و به یک ژنراتور وصل می‌شود و در نهایت تولید برق می‌نماید. کشورهای اسپانیا، آمریکا، آفریقای جنوبی، هند و مراکش پنج کشور اصلی در تولید برق از این طریق به‌شمار می‌آیند.

نیروگاه های خورشیدی بشقابک سهموی Parabolic Dish

 نام دیگر آن DishStirlingبوده وهمانند ماهواره دارای صفحات منحنی مقعر که رفلکتور نامیده می‌شود و یک جاذب حرارتی در مرکزیت خودش دارد. این رفلکتور دارای ردیاب خورشیدی بوده و به صورت لحظه‌ای موقعیت خورشید را تعقیب می‌نماید تا به حداکثر میزان جذب نور خورشید برسد. مایع داخل گیرنده به واسطه ی دریافت نور خورشید بین دمای ۲۵۰ تا ۷۰۰ درجه سانتیگراد داغ شده و توسط موتور استرلینگ به برق تبدیل می‌شود. لازم به ذکر است که موتور استرلینگ انرژی گرمایی تمرکز یافته نور را به انرژی مکانیکی تبدیل کرده که توسط یک آلترناتور، از آن الکتریسیته تولید میگردد. این موتورها با سیستمهای دما بالا و پرفشار با انتقال حرارت خارجی هستند که گاز هلیوم یا هیدروژن بعنوان سیال عامل آنها عمل می‌کند. بهترین عملکرد انواع این موتورها در دماهای بالای 700 درجه سانتی‌گراد و فشارهایی تا 20 مگاپاسکال انجام می‌شود.  استرالیا یکی از کشورهای مطرح در استفاده از این نوع نیروگاه به حساب می‌آید.

نیروگاه دودکش خورشیدی Solar Chimney Plants

نیروگاه دودکش خورشیدی، یک نیروگاه خورشیدی است که از ترکیب کلکتورهای هوای خورشیدی و برج هدایت کننده هوا برای تولید جریان هادی القائی هوا استفاده می‌کند و این جریان هوا موجب چرخش توربین‌های پله‌ای فشار و در نهایت تولید برق توسط ژنراتور می‌شود.

نیروگاه کلکتورهای فرزنل Fresnel Collectors

در این نیروگاه همانند نیروگاههای سهموی خطی، کلکتورها به صورت خطی و در جهت شمال جنوب نصب می شوند. کلکتورهای آن تعداد زیادی آینه تخت با پهنای کم و طول زیاد  هستند که کنار هم دیگر قرار می گیرند. زاویه قرار گیری هر کدام از آینه ها بصورتی است که بازتاب نور خورشید را روی بخش دریافت کننده متمرکز  کنند.در بخش دریافت کننده یک بازتاب دهنده ثانویه از نوع جفت سهموی قرار دارد که بازتاب آینه ها را جمع آوری کرده و روی لوله گیرنده می تاباند با گرم شدن لوله گیرنده سیال داخل آن گرم می شود.

برای نیروگاههای خورشیدی از این دست عملکرد ممکن است به دو صورت باشد در سیستم های متدوال سیال عامل داخل لوله گیرنده روغن است که پس از داغ شدن به مبدلهای حرارتی منتقل شده و سپس موجب تولید بخار می شود اما در نوع دیگر که نوع بخار مستقیم (direct steam) نامیده می شود طول کلکتورها بیش از یکصد متر می باشد. از یک طرف لوله دریافت کننده آب وارد شده و از طرف دیگر بخار خارج می شود و نیازی به سیستم های جانبی اضافی نیست.

نیروگاه خورشیدی با پنل‌های فتوولتاییک Photovoltaic Power Plant

رایج ترین نوع نیروگاه خورشیدی در ایران و جهان می باشد . این نیروگاه ها به دلیل سهولت در نصب و اجرا و همچنین عدم نیاز به تعمیر و در نهایت نگه‌داری کم در میان مهندسین و فعالین این حوزه محبوب می‌باشد. اجزای اصلی این نیروگاه ها عبارتند از:

پنل خورشیدی، اینورتر خورشیدی، سازه فلزی گالوانیزه ، کابل‌های مخصوص سولار و در نهایت تابلوهای برق DC و AC به همراه تجهیزات حفاظتی در مقابل اضافه ولتاژ و یا اتصال کوتاه.