تقنية الأبراج الشمسية في «ايفانباه» تستخدم المياه بنسبة 95 %

نظام ايفانباه لتوليد الكهرباء من الطاقة الشمسية هو مشروع للطاقة الحرارية الشمسية أقيم في صحراء موهافي في كاليفورنيا، على مسافة 40 ميلا (64 كم) جنوب غربي مدينة لاس فيجاس، وتبلغ القدرة الإجمالية المخططة للمشروع 392 ميغاوات. ويستخدم المشروع 173500 وحدة مرايا مزدوجة تحمل كل منها مرآتين لتركيز الطاقة الشمسية على المراجل المثبتة أعلى أبراج الطاقة الشمسية المركزية.
وسيستخدم نظام ايفانباه لتوليد الكهرباء من الطاقة الشمسية (ISEGS) - المملوك لشركة إن آر جي (NRG) للطاقة، وشركة جوجل، وشركة برايت سورس الطاقة - تقنية أبراج الطاقة المجربة والمعتمدة من قبل شركة برايت سورس لإنتاج كهرباء شمسية نظيفة وموثوقة تفي باحتياجات أكثر من 140000 منزل. وعند انتهائه سيكون مشروع ايفانباه هو أكبر نظام أبراج للطاقة الشمسية الحرارية في العالم. وسيتم بناء نظام الطاقة - الذي سيتكون من ثلاث وحدات والواقع في بحيرة ايفانباه الجافة بولاية كاليفورنيا - على ما يقرب من 3500 فدان من الأراضي الصحراوية. وسوف تجنبنا الطاقة الكهربائية الناتجة من مشروع ايفانباه ملايين الأطنان من ثاني أكسيد الكربون وملوثات الهواء الأخرى - أي ما يعادل استبعاد 70000 سيارة من طرق السير. وسيوفر المشروع أكثر من 2100 فرصة عمل لعمال البناء وموظفي الدعم الفني، و86 وظيفة لموظفي التشغيل والصيانة، إضافة إلى مئات الملايين من الدولارات التي ستصب في عوائد الضرائب المحلية والوطنية. ويمثل المشروع الذي تبلغ تكلفته 2.2 مليار دولار أمريكي نموذجا دائما للمنفعة الاقتصادية والتوظيفية بعيدة المدى على الصعيدين المحلي والوطني.
وقد أقرضت وزارة الطاقة في الولايات المتحدة المشروع 1.6 مليار دولار أمريكي، بينما استثمرت شركة جوجل في المشروع 168 مليون دولار، ومن المنتظر أن تحقق الشركة عائدا ربحيا لا بأس به. وبعد ثلاث سنوات من البناء أصبح نظام ايفانباه لتوليد الكهرباء من الطاقة الشمسية (ISEGS) الآن في طور التشغيل.
وسينتج مشروع ايفانباه الكهرباء بالطريقة نفسها التي يتم بها إنتاج معظم الطاقة الكهربائية في العالم، وذلك من خلال توليد بخار ذي درجة حرارة مرتفعة لتشغيل التوربينات التقليدية. لكن بدلا من حرق الوقود الأحفوري لتوليد البخار، فسيستخدم مشروع ايفانباه الطاقة الشمسية النظيفة غير المحدودة كمصدر وقود.
وفي القلب من نظام برج الطاقة الشمسية الحرارية المملوك لشركة برايت سورس يوجد تصميم مبتكر لحقل الطاقة الشمسية، وتوظيف للبرمجيات المثلى، ونظام تحكم يسمح بتوليد بخار مرتفع الحرارة. وفي مشروع ايفانباه ستستخدم أكثر من 300000 مرآة - يتم التحكم فيها بالبرمجيات الحاسوبية - لتتبع الشمس في ثلاثة أبعاد، وعكس أشعة الشمس على المراجل التي تستقر فوق قمة الأبراج الثلاثة الشاهقة التي يبلغ ارتفاع كل منها 459 قدما. وعندما تضرب أشعة الشمس المركزة أنابيب المراجل، فإنها سترفع درجة حرارة الماء فيتولد البخار. ثم يتم ضخ هذا البخار مرتفع الحرارة من المرجل إلى التوربينات حيث يتم توليد الكهرباء. ومن هنا تبدأ خطوط النقل في حمل الطاقة إلى المنازل والشركات.
وبفضل الأبراج الشاهقة، والتصميم الأمثل لحقل الطاقة الشمسية، فإن التقنية المطبقة في مشروع ايفانباه تستخدم أراضي أقل في المساحة مقارنة بغيرها من تقنيات الطاقة الشمسية المنافسة، بما في ذلك تقنية الخلايا الكهروضوئية وتقنية أحواض تجميع الطاقة الشمسية نصف الأسطوانية. وتجنبنا محطات تركيز الطاقة الشمسية انبعاث ملايين الأطنان من ثاني أكسيد الكربون (CO2) على مدار العمر الافتراضي للمحطة. وسينتج عن هذه المحطة ملوثات هواء مثل أكاسيد النيتروجين وأكاسيد الكبريت بنسب أكثر انخفاضا من محطات توليد الكهرباء التي تعمل بالغاز الطبيعي.
وتستخدم تقنية الأبراج الشمسية في ايفانباه المياه بنسبة تصل إلى 95 في المائة أقل من المحطات الحرارية الشمسية المنافسة المبردة بالترطيب من خلال استخدام طريقة التبريد الجاف، التي تستخدم الهواء بدلا من الماء لتكثيف البخار. ودورة إنتاج البخار هي عبارة عن نظام حلقة مغلقة، حيث يعاد تدوير كل المياه مرة أخرى إلى النظام، بينما تساعد تدابير المحافظة العامة على زيادة خفض استهلاك المياه. والمياه المستهلكة في المشروع تستخدم لتنظيف المرايا، تماما مثل محطات الخلايا الكهروضوئية المشابهة من حيث الحجم.
وعلى العكس من التقنيات المنافسة التي تتطلب أن تكون أغلبية أرض المشروع متدرجة بشكل كامل، فإن محطات برايت سورس للأبراج الشمسية تستبقي على طبيعة الأرض في أغلبية موقع المشروع. وبدلا من التدرج المكثف والأساسات الخرسانية، يتم تثبيت الأبراج مباشرة في الأرض مما يسمح للغطاء النباتي بالتواجد داخل حقل الطاقة الشمسية وتحت المرايا العاكسة. ويسمح التدرج المحدود والأساسات الخرسانية المحدودة للأرض بالاحتفاظ بمعالمها وخصائصها الطبيعية.
ولم يتم بناء نظام ايفانباه لتوليد الكهرباء من الطاقة الشمسية (ISEGS) دون أن يدور حوله جدال. فإن ضخامة المشروع تعني أن قدرا كبيرا من الأراضي المفتوحة قد تم استغلالها، وهي أراض كانت في السابق حكرا على النباتات والحيوانات المحلية. وعلاوة على ذلك فهناك تقارير متواصلة عن الطيور التي تموت بسبب ارتطامها أثناء الطيران بالمرايا، أو التي تحرق حتى الموت أثناء طيرانها فوق المحطة. وقد ذكرت لجنة الطاقة في كاليفورنيا أنه في حين أن هناك تأثيرا لمشروع ايفانباه في البيئة المحلية، فإن فوائده تفوق مساوئه. ويعد مشروع ايفانباه جزءا من مجموعة كبيرة من مشاريع الطاقة الشمسية (CSP) التي سيتم تنفيذها قريبا. ويعد نظام ايفانباه لتوليد الكهرباء من الطاقة الشمسية (ISEGS) أكبر محطة للطاقة الشمسية من نوعها، حيث تنتج ما يقرب من 30 في المائة من إجمالي الطاقة الشمسية المولدة في الولايات المتحدة.