الشبكة اليمنية للعلوم والبيئة (يمن ساينس) موقع يهتم بأخبار العلوم والتكنولوجيا والصحة والبيئة والسكان
مقالات مشابهة
في ظل التحول العالمي نحو حلول الطاقة المستدامة، يسعى الباحثون إلى تطوير تقنيات مبتكرة لتحويل الحرارة إلى كهرباء بفعالية عالية. إحدى هذه التقنيات المتقدمة، المعروفة باسم تكنولوجيا الطاقة الحرارية الضوئية (TPV)، تستند إلى استخدام الحرارة من مصادر حرارية لتوليد الطاقة الكهربائية عبر خلايا ضوئية مصممة خصيصاً لهذا الغرض. تتميز أنظمة TPV بقدرتها على إنتاج الطاقة بصمت ودون الحاجة لأجزاء متحركة، مما يجعلها منخفضة الصيانة وذات تكاليف تشغيل محتملة أقل.
وفي دراسة حديثة نُشرت في مجلة طاقة الفوتونيات، أُجريت تحليلات اقتصادية وتقنية شاملة حول جدوى دمج أنظمة TPV مع الطاقة الشمسية وأنظمة تخزين الطاقة، مما يبرز إمكانيات هذه التقنية في تطبيقات الطاقة المستقبلية.
وقد قام الباحثون بتحليل اقتصادي تقني لأنظمة TPV مدعومة بمواد متغيرة الطور لتخزين الطاقة، مستخدمين أسلوباً محوسباً للتنبؤ بتكاليف الطاقة المستهلكة وتكلفة الكهرباء على مدى عمر النظام، وطبقوا ذلك على سيناريوهات متنوعة تخص مبنى سكنياً في مدينة بون بولاية أيوا. هذه السيناريوهات المختلفة أخذت في الاعتبار عوامل اقتصادية أساسية مثل تكلفة رأس المال، معدلات التضخم للوقود والكهرباء، إضافة إلى التكاليف الرأسمالية لأنظمة التخزين والتوليد.
وأظهرت النتائج انخفاضاً طفيفاً في تكلفة الطاقة المستهلكة (LCOE) من 0.038 دولار لكل كيلوواط ساعة، وفي تكلفة الكهرباء (LCOEel) من 0.128 دولار لكل كيلوواط ساعة مقارنة بالتقديرات الأولية. تضمنت الدراسة أيضاً تحليلاً باستخدام “مونت كارلو” لدراسة عدم اليقين في هذه التكاليف على مدى الزمن، مما كشف أن تقنية TPV تتمتع بإمكانيات اقتصادية واعدة، على الرغم من أن تكلفة الكهرباء المولدة حالياً تتجاوز متوسط أسعار الكهرباء السائدة.
وحدد البحث عوامل مؤثرة رئيسية في التكلفة الإجمالية لأنظمة TPV، مثل العمر الافتراضي للنظام، والتكاليف الرأسمالية، ومعدلات التضخم، وأسعار الغاز الطبيعي. ويأمل العلماء من خلال التركيز على هذه العوامل في الأبحاث المستقبلية، أن يتمكنوا من تعزيز تبني هذه التقنية الواعدة، مما يمهد الطريق نحو أنظمة طاقة أكثر كفاءة واستدامة.
