بر خلاف نیروی باد و خورشیدی که می‌تواند نیاز به انرژی سوخت فسیلی را در زمان حضور خورشید در آسمان یا بادی بودن هوا کاهش دهد، تجهیزات یا مراکزی که از نمک مذاب استفاده می‌کنند، می‌توانند در هر زمان از روز، به فعالیت پرداخته و تا ۱۰ ساعت انرژی ذخیره کنند. این شکل نیرو، تقریباً به سادگی به‌دست می‌آید؛ نور خورشید متمرکز بر روی برج با میدانی از آینه، نمک مذاب درون برج را تا هزار درجه‌ی فارنهایت گرم می‌کند که بعدها می‌تواند برای تولید بخار و چرخاندن چرخ‌های توربینی مورد استفاده قرار بگیرد.

تجهیزات نمک مذاب، ارزان‌تر هم هستند. براساس گزارش‌ها، نیروگاه Crescent Dunes، می‌تواند در هر کیلووات ساعت با هزینه ۰.۰۶ دلار نیرو تولید کند. بنا به گزارش آژانس بین‌المللی انرژی تجدیدپذیر، انتظار می‌رود قیمت‌ها ارزان‌تر شوند. شرکت SolarReserve حتی با استانداردهای خودش قدری از قافله عقب است. نیروگاه این شرکت، قرار است سالانه ۵۰۰،۰۰۰ مگاوات ساعت برق تولید کند، اما بر طبق گزارش‌ها، هنوز گام‌های زیادی برای تحقق این هدف باید برداشته شود.

 

 

شرکت مهندسی اسپانیایی «Sener»، دو پروژه در کشور مراکش انجام می‌دهد که طی آن‌ها از نمک مذاب استفاده می‌شود. هزینه‌ی این دو پروژه، هنوز چندان پایین نیست، ولی کاهش مورد انتظار قیمت‌ها می‌تواند به شرکت در پیشبرد اهدافش کمک شایانی کند. حتی شرکت گوگل هم برنامه‌هایی برای ذخیره‌ی انرژی تجدیدپذیر با نمک مذاب دارد، اما باید سیستم خود را آزمایش کرده و ببیند که آیا امکان استفاده تجاری از آن وجود دارد یا خیر؟

قبل از اینکه تجهیزات نمک مذاب بتوانند زمینه را برای تامین ۲۴ ساعته‌ی انرژی خورشیدی فراهم کنند، سیاست‌گذاران انرژی باید اهمیت ذخیره‌سازی انرژی را درک کنند. «کِوین اسمیت»، مدیرعامل شرکت SolarReserve گفته است که فقط خواهان کیلووات ساعت است. آن‌ها اهمیت نمی‌دهند که چه زمان به این هدف دست پیدا می‌کنند. به عبارت دیگر، آن‌ها نگرانی اندکی درباره‌ی اینکه انرژی تجدیدپذیر در چه زمانی از روز می‌تواند قابل دسترس باشد، دارند.

 

اسمیت طی توضیحاتی بیان کرد که اوضاع در حال تغییر است و در جاهایی نظیر کالیفرنیا، با تولید انرژی تجدیدپذیر بیش از حد، در برخی از ساعات خاص روز مواجه هستیم. این مسئله باید با مسئولان انرژی مورد بحث و بررسی قرار گیرد و درباره‌ی این حجم از انرژی اضافی تصمیم گرفته شود.

 

 

ذخيره انرژي خورشيدي در نمك مذاب

بسياري از انرژي هاي نو و پاك نقيصه قابل توجهي دارند و آن عدم امكان ذخيره سازي آن ها است! در مورد نيروي برق شما همواره به دنبال مصرف كننده بلافاصله و آني توان ايجاد شده هستيد، در مورد ساير انرژي هايي كه به نوعي در انتها به جريان الكتريسيته تبديل مي شوند نيز همين اشكال باقي مي ماند،الكتريسته توليدي بايد به صورت آنلاين مصرف گردد و كار بر روي ذخيره سازي جريان برق در ابعاد بسيار بزرگ در حد و توان هيچ خازن و انباره اي نيست...

در مورد انرژي گرمايشي- تابشي خورشيد دو مسئله حايز اهميت است، اوٌل عدم امكان ذخيره سازي تا كنون و ديگري نوسان و كاهش آن در طول روزهاي ابري و شبها كه به مدد پروژه هوشمندانه (SolarReserve) شركتHamilton Sundstrandكه در بخش هوا و فضا فعال است با استفاده از توانايي نگهداشت گرمايي نمك مذاب،سيكلي طراحي شده است كه در طي آن مي توان در طول روز انرژي خورشيدي را صرف گرم نگاه داشتن جريان مذابي از نمكهاي نيترات سديم و پتاسيم نمود و پس از ايجاد انرژي براي يك سيكل بخاري دوباره جريان مذاب كاهيده شده به مخازن گرم هدايت شده و اين ميزان گرمايش حتي در شب نيز مي تواند متوسط دماي طراحي براي مخزن اصلي نمك مذاب را حفظ نمايد. اين پروژه براي اجرايي كردن اولين نيروگاه انرژي خورشيدي با استفاده از نمك مذاب را تا 2010ميلادي خيز برداشته است.شركت گرمايش خورشيديeSolar كه شريكي مانند گوگل را در كنار خود دارد نيز به طرحي مشابه بالا دست يافته است. سخنگوي شركت هاميلتون از طرحي بلندپروازانه براي ساخت حداقل 10 نيروگاه تا 15 سال آينده با اين فن آوري و پيش بيني حداقل 1ميليارد دلار سود! از طريق آن پرده برداشته است.

یکی از بزرگترین مشکلات استفاده از انرژی خورشیدی این است که خورشید طی 24 ساعت شبانه روز، در حال تابش نیست. از آنجا که ذخیره سازی بیش از حد برق یا الکتریسیته در باتری های قابل شارژ، برای نیروگاه های خورشیدی با مقیاس بزرگ عملی نیست.

 

 

مجری و توسعه دهنده ی پروژه خورشیدی ایالات متحده امریکا "SolarReserve"، به تازگی برای ساخت اولین نیروگاه خورشیدی در کالیفرنیا، که از تکنولوژی نمک مذاب برای ذخیره سازی انرژی حرارتی خورشید استفاده می کند، مجوز گرفته است؛ انرژی حرارتی ای که بصورت گرما دریافت و می تواند در صورت نیاز، در هر لحظه از شبانه روز، آن را به الکتریسیته تبدیل کند.

پروژه انرژی خورشیدی که به "RSE Project" موسوم است، به صورت یک برج انرژی خورشیدی به همراه هزاران آینه متمرکز شده به سوی برج "heliostats"، طراحی شده است. که این آینه ها برای جمع آوری انرژی گرمایی، نور خورشید را از سراسر منطقه دریافت کرده و به صورت متمرکز به سوی گیرنده ای که در بالاترین نقطه برج نصب شده، انعکاس می دهد.

 در حالی که اکثر برج های انرژی خورشیدی، از این انرژی گرمایی جهت حرارت دادن آب و تبدیل آن به بخار مورد نیاز برای چرخش توربین ها استفاده می کنند، سیستم ساخته شرکت سولار ریزرو "SolarReserve" این انرژی گرمایی را برای حرارت دادن نمک مذاب به منظور ذخیره سازی انرژی، بکار می برد. نمک مذاب مخلوطی از نیترات سدیم و نیترات پتاسیم است که غیر قابل اشتعال و غیر سمی بوده و برای ذخیره سازی انرژی کارآمد و در عین حال ارزان می باشد.

در یک چرخه رنکاین "Rankine cycle" نور خورشید نمک مذاب را قبل از جاری شدن به منبع ذخیره سازی حرارتی (که به گفته شرکت، از راندمان 98 درصدی حرارتی برخوردار است)، تا بیش از 1000 درجه فارنهایت (537.8 درجه سلیسیوس) حرارت می دهد. و در هنگام نیاز، نمک مذاب، به ژنراتور تولید بخار پمپ می شود تا به صورت بخار مورد استفاده توربین های استاندارد تولیدکننده برق، قرار گیرد.

چرخه رنکاین به چرخه ای گفته می شود که در آن دو انرژی گرمایی به کار تبدیل می شوند، گرما از خارج سیستم به چرخه وارد شده که معمولا توسط آب مورد استفاده قرار می گیرد. این چرخه حدود 80 درصد کل الکتریسیته (برق) مورد استفاده در جهان را تولید می کند. این چرخه به نام دانشمند اسکاتلندی "ویلیام جان مکوارن رنکاین William John Macquorn Rankine"، نام گذاری شده است. چرخه ترمودینامیکی رنکاین Rankine زیر بنای اساسی موتور بخار است.

 

 

طبق گفته شرکت سولار ریزرو "SolarReserve"، این پروژه قابلیت جمع آوری و ذخیره سازی انرژی کافی در طی روز، برای کار با نهایت قدرت در تمام طول بعدازظهر، تا 8 ساعت بعد از غروب خورشید را دارا می باشد. فن آوری نمک مذاب در دو پروژه خورشیدی در صحرای موهاوی که توانایی تولید 10 مگاوات برق را داشت، به کار گرفته شد. سیستم نمک مذاب آن، باعث امکان ذخیره انرژی در مخزن های بزرگ حرارتی و ادامه فعالیت تبدیل انرژی تا 3 ساعت بعد از غروب خورشید شد. آن پروژه در سال 1995 میلادی شورع و در سال 1999 میلادی با موفقیت (حاصل از این فناوری) راه اندازی شد.