خورشید و گاز دست به دست هم دادند: مدل نوین نیروگاه هیبریدی

بررسی مقاله علمی «Performance analysis of integrated solar and natural gas combined cycle power plants in high solar potential regions

🌏☀️⚡🌎💡🌏🌍📊📊📊🏭🏭🏭🏭🏭

نوآوری در ترکیب خورشیدی و گازی در کرکوک

پژوهشگران در تازه ترین مطالعه منتشر شده در ژورنال Scientific Reports در سال ۲۰۲۵، از یک مدل نوین برای ادغام انرژی خورشیدی و نیروگاه گازی در کرکوک عراق پرده برداشته اند. 

این تحقیق که توسط گروهی از مهندسان انرژی انجام شده، یک راهکار عملی برای پاسخ به بحران برق و کاهش وابستگی به سوخت های فسیلی در کشورهای دارای تابش خورشیدی بالا ارائه می دهد.

بر اساس این گزارش، تیم تحقیقاتی دو پیکربندی متفاوت را شبیه سازی کرده است. 

📊در مدل اول، توربین گاز با سیکل رانکین بخار و سیکل ارگانیک (ORC) ترکیب شده و انرژی خورشیدی از طریق کلکتورهای سهموی به افزایش تولید بخار و توان خروجی کمک می کند. 

📊در مدل دوم، این ترکیب با افزودن سامانه سرمایش جذبی (ARS) تکمیل شده تا دمای هوای ورودی کمپرسور کاهش یابد و در نتیجه راندمان کلی سیستم ارتقا پیدا کند.

نتایج نشان می دهد مدل دوم توانسته است توان خالص نیروگاه را به حدود ۲۳۵ تا ۲۴۵ مگاوات برساند که تا ۱۲٫۷ مگاوات بیشتر از مدل اول است. هزینه تولید برق نیز با این رویکرد بین ۵ تا ۱۰ درصد کاهش یافته و به حدود ۷۰ تا ۷۶٫۵ دلار به ازای هر مگاوات ساعت رسیده است؛ کاهشی که در ماه های گرم، بیشترین اثر را دارد. همچنین میزان انتشار دی اکسید کربن در این مدل نسبت به حالت پایه ۰٫۷ تا ۲ کیلوگرم به ازای هر مگاوات ساعت کاهش یافته و راندمان انرژی و اگزرژی به ترتیب به ۵۹٫۲۵ و ۵۷٫۲۱ درصد رسیده است. پژوهشگران همچنین گزارش کرده اند که محفظه احتراق بیشترین سهم (حدود ۴۶ درصد) از نابودی اگزرژی را دارد و بنابراین محل مناسبی برای بهبودهای بعدی محسوب می شود.

به گفته نویسندگان، این مطالعه نخستین بار است که سامانه سرمایش جذبی با یک نیروگاه ترکیبی خورشیدی–گازی در عراق ادغام می شود و هم زمان ارزیابی انرژی، اگزرژی، هزینه و اثرات زیست محیطی انجام می گیرد. آنان تاکید می کنند که این چارچوب به سادگی در سایر مناطق با پتانسیل بالای خورشیدی قابل تکرار است و می تواند به عنوان الگویی برای گذار به سمت نیروگاه های پایدار و کم کربن مورد استفاده قرار گیرد.

این یافته ها نشان می دهد که ادغام هوشمندانه فناوری های تجدیدپذیر با سیکل های پیشرفته حرارتی، مسیری قابل اتکا برای ارتقای امنیت انرژی و کاهش اثرات زیست محیطی در کشورهایی چون عراق فراهم می آورد؛ مسیری که شاید آینده تولید برق در مناطق گرم و پرتابش را متحول کند.