متمرکز شمسی پلانٹس
آئینے یا لنز کو استعمال کرتے ہوئے روشنی کو ایک ریسیور پر مرکوز کرتا ہے جو ایک مائع کو گرم کرتا ہے، جس سے ٹربائن یا انجن کو بجلی تولید کرنے کے لئے چلا دیا جاتا ہے۔
ایک متمرکز شمسی پلانٹ ایک وسیع پیمانے پر CSP نظام ہے جو آئینے یا لنز کو استعمال کرتا ہے تاکہ روشنی کو ایک ریسیور پر مرکوز کیا جائے جو ایک مائع کو گرم کرتا ہے جس سے ٹربائن یا انجن کو بجلی تولید کرنے کے لئے چلا دیا جاتا ہے۔ ایک متمرکز شمسی پلانٹ کے کئی حصے ہوتے ہیں، جیسے:
کالکٹرز:یہ ڈیوائس ہیں جو سورج کی روشنی کو ایک ریسیور پر مرکوز کرتے ہیں۔ کالکٹرز کو چار قسموں میں تقسیم کیا جا سکتا ہے: پیرابولک ٹراف، پیرابولک ڈش، لینیئر فرینل ریفلکٹرز اور مرکزی ریسیور۔ پیرابولک ٹراف منحنی آئینے ہیں جو سورج کی روشنی کو ایک لکیری ریسیور ٹیوب پر مرکوز کرتے ہیں جو ان کی فوکل لائن پر چلتا ہے۔ پیرابولک ڈش کانکیو آئینے ہیں جو سورج کی روشنی کو اپنے فوکل پوائنٹ پر نقطہ ریسیور پر مرکوز کرتے ہیں۔ لینیئر فرینل ریفلکٹرز فلیٹ آئینے ہیں جو سورج کی روشنی کو اپنے اوپر موجود لکیری ریسیور ٹیوب پر مرکوز کرتے ہیں۔ مرکزی ریسیور ٹاور ہیں جو ہیلیوٹس کے نام سے جانے والے فلیٹ آئینوں کے گرد ہوتے ہیں جو سورج کی روشنی کو اپنے اوپر موجود نقطہ ریسیور پر مرکوز کرتے ہیں۔
ریسیور: یہ ڈیوائس ہیں جو متمرکز سورج کی روشنی کو اbsorb کرتے ہیں اور اسے گرما منتقل کرنے والا مائع (HTF) میں منتقل کرتے ہیں۔ ریسیور کو دو قسموں میں تقسیم کیا جا سکتا ہے: بیرونی ریسیور اور داخلی ریسیور۔ بیرونی ریسیور مواد کو آب و ہوا کے سامنے رکھتے ہیں اور محدب اور ریڈییشن کی وجہ سے زیادہ گرمی کی نقصانات ہوتی ہیں۔ داخلی ریسیور خلاء کے درمیان بند ہوتے ہیں اور عزل اور خلاء کی وجہ سے کم گرمی کی نقصانات ہوتی ہیں۔
گرما منتقل کرنے والا مائع: یہ مائع ہیں جو ریسیور کے ذریعے گزرے اور گرمی کو کالکٹروں سے پاور بلاک تک منتقل کرتے ہیں۔ گرما منتقل کرنے والا مائع کو دو قسموں میں تقسیم کیا جا سکتا ہے: حرارتی مائع اور مذاب کیلن۔ حرارتی مائع آلیک مائعات ہیں جیسے سینٹیٹک آئل یا ہائیڈروکاربن جن کی بوئل پوائنٹ بلند ہوتی ہے اور فریز پوائنٹ کم ہوتی ہے۔ مذاب کیلن غیر آلیک کمپاؤنڈ ہیں جیسے سوڈیم نائٹریٹ یا پوٹیشیم نائٹریٹ جن کی گرما کی صلاحیت زیادہ ہوتی ہے اور بخار کی دباؤ کم ہوتا ہے۔
پاور بلاک: یہ وہ مقام ہے جہاں گرمی کو استعمال کرتے ہوئے ٹربائن یا انجن کے ذریعے بجلی تولید کی جاتی ہے۔ پاور بلاک کو دو قسموں میں تقسیم کیا جا سکتا ہے: بخار کا سائکل اور برائیٹن کا سائکل۔ بخار کا سائکل پانی کو HTF کے طور پر استعمال کرتا ہے اور بخار تولید کرتا ہے جو بجلی کے جنریٹر سے متصل بخار کے ٹربائن کو چلاتا ہے۔ برائیٹن کا سائکل ہوا کو HTF کے طور پر استعمال کرتا ہے اور گرم ہوا تولید کرتا ہے جو بجلی کے جنریٹر سے متصل گیس کے ٹربائن کو چلاتا ہے۔
ستوریج سسٹم: یہ وہ مقام ہے جہاں زائد گرمی کو بعد میں استعمال کے لئے سٹور کیا جاتا ہے جب کوئی سورج کی روشنی نہ ہو یا جب لوڈ کی مقدار زیادہ ہو۔ ستوریج سسٹمز کو دو قسموں میں تقسیم کیا جا سکتا ہے: سنسل ہیٹ سٹوریج اور لیٹنٹ ہیٹ سٹوریج۔ سنسل ہیٹ سٹوریج میٹریل کا استعمال کرتا ہے جیسے پتھر، پانی یا مذاب کیلن جو گرمی کو اپنے درجہ حرارت کو بڑھا کر سٹور کرتے ہیں بغیر اپنی حالت کو تبدیل کیے۔ لیٹنٹ ہیٹ سٹوریج میٹریل کا استعمال کرتا ہے جیسے فیز چینج میٹریل (PCMs) یا تھرموکیمیکل میٹریل (TCMs) جو گرمی کو اپنی فیز یا کیمیائی حالت کو تبدیل کر کے بغیر اپنے درجہ حرارت کو سٹور کرتے ہیں۔
ایک متمرکز شمسی پلانٹ کی ترتیب کئی عوامل پر منحصر ہوتی ہے، جیسے سائٹ کی حالت، نظام کا سائز، ڈیزائن کے مقاصد، اور گرڈ کی ضروریات۔ تاہم، ایک عام ترتیب کے تین اہم حصے ہوتے ہیں: کالکشن فیلڈ، پاور بلاک، اور ستوریج سسٹم۔
کالکشن فیلڈ کالکٹرز، ریسیور، اور HTFs شامل ہوتا ہے جو سورج کی روشنی سے گرمی کو جمع کرتا ہے اور اسے منتقل کرتا ہے۔ پاور بلاک ٹربائن، انجن،جنریٹرز اور دیگر ڈیوائسز شامل ہوتے ہیں جو گرمی کو بجلی میں تبدیل کرتے ہیں۔ ستوریج سسٹم تنکیوں، ویسلز، اور دیگر ڈیوائسز کو شامل کرتا ہے جو گرمی کو بعد میں استعمال کے لئے سٹور کرتا ہے۔
ایک متمرکز شمسی پلانٹ کی کارکردگی کئی عوامل پر منحصر ہوتی ہے، جیسے موسم کی حالت، لوڈ کی مقدار، اور گرڈ کی حالت۔ تاہم، ایک عام کارکردگی کے تین اہم طرز ہوتے ہیں: چارج کا طرز، ڈسچارج کا طرز، اور گرڈ ٹائی کا طرز۔
چارج کا طرز وقت آتا ہے جب زائد سورج کی روشنی ہو اور لوڈ کی مقدار کم ہو۔ اس طرز میں، کالکٹرز سورج کی روشنی کو ریسیور پر مرکوز کرتے ہیں جو مائع کو گرم کرتا ہے۔ مائع پھر پاور بلاک یا ستوریج سسٹم کی طرف بہتا ہے، نظام کی ترتیب اور کنٹرول کی ریاست کے مطابق۔
ڈسچارج کا طرز وقت آتا ہے جب کوئی سورج کی روشنی نہ ہو یا لوڈ کی مقدار زیادہ ہو۔ اس طرز میں، مائع ستوریج سسٹم سے پاور بلاک کی طرف بہتا ہے، جہاں یہ بخار یا گرم ہوا تولید کرتا ہے جو ٹربائن یا انجن کو چلاتا ہے تاکہ بجلی تولید کی جا سکے۔
گرڈ ٹائی کا طرز وقت آتا ہے جب گرڈ کی دستیابی ہو اور معاوضہ کی شرح فائدہ مند ہو۔ اس طرز میں، پاور بلاک سے تولید کی گئی بجلی کو ٹرانسفر اور ایک سوئچ کے ذریعے گرڈ میں بھیجا جا سکتا ہے۔ گرڈ ٹائی کا طرز وقت آتا ہے جب گرڈ کی کھپت ہو اور بیک اپ بجلی کی ضرورت ہو۔ اس طرز میں، پاور بلاک سے تولید کی گئی بجلی کو ایک انورٹر اور ایک سوئچ کے ذریعے لوڈز کو دیا جا سکتا ہے۔
