সোলার রাইজিং টাওয়ার (সোলার এরোডাইনামিক পাওয়ার প্ল্যান্ট)

সোলার অ্যাসেন্ডিং টাওয়ার — সোলার পাওয়ার প্লান্টের এক প্রকার। একটি বিশাল সৌর সংগ্রাহক (গ্রিনহাউসের অনুরূপ) বায়ু উত্তপ্ত হয়, একটি লম্বা চিমনি টাওয়ারের মধ্য দিয়ে উঠে এবং প্রস্থান করে। চলমান বায়ু বিদ্যুৎ উৎপন্ন করতে টারবাইন চালিত করে। পাইলট প্ল্যান্টটি 1980 এর দশকে স্পেনে পরিচালিত হয়েছিল।

সূর্য এবং বায়ু শক্তির দুটি অক্ষয় উৎস। তাদের কি একই দলে কাজ করতে বাধ্য করা যায়? এই প্রশ্নের উত্তরে প্রথম ছিলেন... লিওনার্দো দা ভিঞ্চি। 16 শতকের প্রথম দিকে, তিনি একটি ক্ষুদ্র বায়ুকল দ্বারা চালিত একটি যান্ত্রিক যন্ত্র ডিজাইন করেছিলেন। এর ব্লেডগুলি সূর্য দ্বারা উত্তপ্ত ক্রমবর্ধমান বায়ুর স্রোতে ঘুরছে।

স্প্যানিশ এবং জার্মান বিশেষজ্ঞরা একটি অনন্য পরীক্ষা চালানোর জায়গা হিসাবে নিউ ক্যাস্টিল মালভূমির দক্ষিণ-পূর্ব অংশে লা মাঞ্চা সমভূমিকে বেছে নিয়েছিলেন। আমরা কীভাবে মনে করতে পারি না যে এখানেই সাহসী নাইট ডন কুইক্সোট, মিগুয়েল ডি সার্ভান্তেসের উপন্যাসের প্রধান চরিত্র, রেনেসাঁর আরেক অসামান্য স্রষ্টা, বায়ুকলের সাথে লড়াই করেছিলেন।

1903 সালেস্প্যানিশ কর্নেল ইসিডোরো কাবানেজ একটি সৌর টাওয়ারের জন্য একটি প্রকল্প প্রকাশ করেছেন। 1978 থেকে 1981 সালের মধ্যে, এই পেটেন্টগুলি মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র, কানাডা, অস্ট্রেলিয়া এবং ইস্রায়েলে জারি করা হয়েছিল।

1982 সালে একটি স্প্যানিশ শহরের কাছে মানজানারেস এটি মাদ্রিদের 150 কিলোমিটার দক্ষিণে নির্মিত এবং পরীক্ষা করা হয়েছিল একটি সৌর বায়ু বিদ্যুৎ কেন্দ্রের প্রদর্শনী মডেল, যা লিওনার্দোর অনেক প্রকৌশল ধারণার মধ্যে একটি উপলব্ধি করেছিল।

ইনস্টলেশনে তিনটি প্রধান ব্লক রয়েছে: একটি উল্লম্ব পাইপ (টাওয়ার, চিমনি), একটি সৌর সংগ্রাহক এটির ভিত্তির চারপাশে অবস্থিত এবং একটি বিশেষ টারবাইন জেনারেটর।

একটি সৌর বায়ু টারবাইন অপারেশন নীতি অত্যন্ত সহজ. সংগ্রাহক, যার ভূমিকা একটি পলিমার ফিল্মের তৈরি একটি ওভারল্যাপ দ্বারা সঞ্চালিত হয়, উদাহরণস্বরূপ, একটি গ্রিনহাউস, সৌর বিকিরণ ভালভাবে প্রেরণ করে।

একই সময়ে, ফিল্মটি তার নীচে উত্তপ্ত পৃথিবীর পৃষ্ঠ দ্বারা নির্গত ইনফ্রারেড রশ্মির জন্য অস্বচ্ছ। ফলস্বরূপ, যে কোনও গ্রিনহাউসের মতোই একটি গ্রিনহাউস প্রভাব রয়েছে। একই সময়ে, সৌর বিকিরণ শক্তির প্রধান অংশ সংগ্রাহকের অধীনে থাকে, মাটি এবং মেঝেতে বায়ু স্তরকে গরম করে।

সংগ্রাহকের বায়ু আশেপাশের বায়ুমণ্ডলের তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি তাপমাত্রা রয়েছে। ফলস্বরূপ, টাওয়ারে একটি শক্তিশালী আপড্রাফ্ট তৈরি হয়, যা লিওনার্দো উইন্ডমিলের মতো, টারবাইন জেনারেটরের ব্লেডগুলিকে ঘুরিয়ে দেয়।

একটি সৌর বায়ু বিদ্যুৎ কেন্দ্রের পরিকল্পিত

একটি সৌর টাওয়ারের শক্তি দক্ষতা পরোক্ষভাবে দুটি কারণের উপর নির্ভর করে: সংগ্রাহকের আকার এবং স্ট্যাকের উচ্চতা। একটি বৃহৎ সংগ্রাহকের সাথে, একটি বৃহত্তর আয়তনের বায়ু উত্তপ্ত হয়, যা চিমনির মধ্য দিয়ে এর প্রবাহের একটি বৃহত্তর গতির কারণ হয়।

মানজানারেস শহরে স্থাপনাটি খুবই চিত্তাকর্ষক কাঠামো।টাওয়ারের উচ্চতা 200 মিটার, ব্যাস 10 মিটার এবং সৌর সংগ্রাহকের ব্যাস 250 মিটার। এর ডিজাইন পাওয়ার 50 কিলোওয়াট।

এই গবেষণা প্রকল্পের উদ্দেশ্য ছিল ক্ষেত্রের পরিমাপ পরিচালনা করা, প্রকৃত প্রকৌশল এবং আবহাওয়া সংক্রান্ত অবস্থার মধ্যে ইনস্টলেশনের বৈশিষ্ট্যগুলি নির্ধারণ করা।

ইনস্টলেশন পরীক্ষা সফল হয়েছে. গণনার নির্ভুলতা, ব্লকগুলির দক্ষতা এবং নির্ভরযোগ্যতা, প্রযুক্তিগত প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণের সরলতা পরীক্ষামূলকভাবে নিশ্চিত করা হয়েছে।

আরেকটি গুরুত্বপূর্ণ উপসংহার করা হয়েছিল: ইতিমধ্যে 50 মেগাওয়াট ক্ষমতা সহ, একটি সৌর বায়ু বিদ্যুৎ কেন্দ্র বেশ লাভজনক হয়ে উঠেছে। এটি আরও গুরুত্বপূর্ণ কারণ অন্যান্য ধরণের সৌর বিদ্যুৎ কেন্দ্র (টাওয়ার, ফটোভোলটাইক) দ্বারা উত্পাদিত বিদ্যুতের খরচ এখনও তাপ বিদ্যুৎ কেন্দ্রের তুলনায় 10 থেকে 100 গুণ বেশি।

মানজানারেসের এই বিদ্যুৎ কেন্দ্রটি প্রায় 8 বছর ধরে সন্তোষজনকভাবে পরিচালিত হয়েছিল এবং 1989 সালে একটি হারিকেন দ্বারা ধ্বংস হয়েছিল।

পরিকল্পিত কাঠামো

স্পেনের সিউদাদ রিয়েলে পাওয়ার প্লান্ট "সিউদাদ রিয়েল টরে সোলার"। পরিকল্পিত নির্মাণটি 350 হেক্টর এলাকা কভার করার জন্য, যা একটি 750 মিটার উচ্চ চিমনির সংমিশ্রণে 40 মেগাওয়াট আউটপুট পাওয়ার তৈরি করবে।

বুরং সোলার টাওয়ার। 2005 সালের প্রথম দিকে, EnviroMission এবং SolarMission Technologies Inc. নিউ সাউথ ওয়েলস, অস্ট্রেলিয়ার আশেপাশে আবহাওয়ার তথ্য সংগ্রহ করা শুরু করে 2008 সালে একটি সম্পূর্ণ কার্যকরী সৌরবিদ্যুৎ কেন্দ্র নির্মাণের জন্য।

অস্ট্রেলিয়ান কর্তৃপক্ষের সমর্থনের অভাবের কারণে, EnviroMission এই পরিকল্পনাগুলি পরিত্যাগ করে এবং মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের অ্যারিজোনায় একটি টাওয়ার নির্মাণের সিদ্ধান্ত নেয়।

প্রাথমিকভাবে পরিকল্পিত সৌর টাওয়ারটির উচ্চতা 1 কিলোমিটার, ভিত্তি ব্যাস 7 কিলোমিটার এবং 38 কিলোমিটার 2 ক্ষেত্রফল থাকার কথা ছিল। এইভাবে, সৌর টাওয়ারটি সৌর শক্তির প্রায় 0.5% (1 কিলোওয়াট) আহরণ করবে। / m2) যে বন্ধ এ বিকিরণ করা হয়.

ফ্লুয়ের উচ্চ স্তরে, তথাকথিত দ্বারা সৃষ্ট একটি বৃহত্তর চাপ ড্রপ ঘটে চিমনি ইফেক্ট, যার ফলে ক্ষণস্থায়ী বাতাসের উচ্চতর বেগ হয়।

স্ট্যাকের উচ্চতা এবং সংগ্রাহকের পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল বাড়ানোর ফলে টারবাইনের মধ্য দিয়ে বায়ু প্রবাহ বৃদ্ধি পাবে এবং সেইজন্য উত্পাদিত শক্তির পরিমাণ।

তাপ সংগ্রাহকের পৃষ্ঠের নীচে জমা হতে পারে, যেখানে এটি তাপকে শীতল বাতাসে ছড়িয়ে দিয়ে, রাতে সঞ্চালন করতে বাধ্য করে সূর্য থেকে টাওয়ারটিকে পাওয়ার জন্য ব্যবহার করা হবে।

জল, যার তুলনামূলকভাবে উচ্চ তাপ ক্ষমতা রয়েছে, সংগ্রাহকের নীচে অবস্থিত পাইপগুলি পূরণ করতে পারে, প্রয়োজনে ফেরত শক্তির পরিমাণ বাড়িয়ে দেয়।

উইন্ড টারবাইনগুলি অস্ট্রেলিয়ান টাওয়ার প্ল্যানের মতো একটি সংগ্রাহক থেকে টাওয়ার সংযোগে অনুভূমিকভাবে মাউন্ট করা যেতে পারে। স্পেনে পরিচালিত একটি প্রোটোটাইপে, টারবাইনের অক্ষ চিমনির অক্ষের সাথে মিলে যায়।

কল্পনা বা বাস্তবতা

সুতরাং, সৌর অ্যারোডাইনামিক ইনস্টলেশনটি সৌর শক্তিকে বায়ু শক্তিতে এবং পরবর্তীটি বিদ্যুতে রূপান্তরিত করার প্রক্রিয়াগুলিকে একত্রিত করে।

একই সময়ে, যেমন গণনা দেখায়, পৃথিবীর পৃষ্ঠের একটি বিশাল এলাকা থেকে সৌর বিকিরণের শক্তিকে কেন্দ্রীভূত করা এবং উচ্চ-তাপমাত্রা প্রযুক্তি ব্যবহার না করে একক স্থাপনায় বৃহৎ বৈদ্যুতিক শক্তি প্রাপ্ত করা সম্ভব হয়।

সংগ্রাহকের বাতাসের অত্যধিক উত্তাপ মাত্র কয়েক দশ ডিগ্রি, যা সৌর বায়ু বিদ্যুৎ কেন্দ্রকে তাপ, পারমাণবিক এবং এমনকি টাওয়ার সৌর বিদ্যুৎ কেন্দ্র থেকে মৌলিকভাবে আলাদা করে।

সৌর-বায়ু ইনস্টলেশনের অবিসংবাদিত সুবিধার মধ্যে রয়েছে যে বড় আকারে প্রয়োগ করা হলেও, তারা পরিবেশের উপর ক্ষতিকারক প্রভাব ফেলবে না।

কিন্তু এই ধরনের একটি বহিরাগত শক্তির উৎস তৈরি করা অনেক জটিল প্রকৌশল সমস্যার সাথে জড়িত। এটা বলাই যথেষ্ট যে একা টাওয়ারের ব্যাস শত শত মিটার হওয়া উচিত, উচ্চতা - প্রায় এক কিলোমিটার, সৌর সংগ্রাহকের ক্ষেত্রফল - দশ বর্গ কিলোমিটার।

এটা স্পষ্ট যে সৌর বিকিরণ যত তীব্র হবে, ইনস্টলেশনের শক্তি তত বেশি হবে। বিশেষজ্ঞদের মতে, 30 ° উত্তর এবং 30 ° দক্ষিণ অক্ষাংশের মধ্যে অবস্থিত অঞ্চলে সৌর বায়ু বিদ্যুৎ কেন্দ্র নির্মাণ করা সবচেয়ে লাভজনক যেগুলি অন্যান্য উদ্দেশ্যে খুব উপযুক্ত নয়৷ পাহাড়ী ত্রাণ ব্যবহারের জন্য বিকল্পগুলি মনোযোগ আকর্ষণ করে। এটি নির্মাণ ব্যয় ব্যাপকভাবে হ্রাস করবে।

যাইহোক, অন্য একটি সমস্যা দেখা দেয়, যে কোনও সৌরবিদ্যুৎ কেন্দ্রের বৈশিষ্ট্য কিছু পরিমাণে, কিন্তু বড় সৌর বায়ুগতিগত ইনস্টলেশন তৈরি করার সময় একটি বিশেষ জরুরিতা অর্জন করে। প্রায়শই, তাদের নির্মাণের জন্য প্রতিশ্রুতিবদ্ধ এলাকাগুলি শক্তি-নিবিড় গ্রাহকদের থেকে অনেক দূরে। এছাড়াও, আপনি জানেন যে, সৌর শক্তি পৃথিবীতে অনিয়মিতভাবে আসে।

ছোট (নিম্ন শক্তি) সৌর টাওয়ারগুলি উন্নয়নশীল দেশগুলির জন্য শক্তি উৎপন্ন করার জন্য একটি আকর্ষণীয় বিকল্প হতে পারে, কারণ তাদের নির্মাণের জন্য ব্যয়বহুল উপকরণ এবং সরঞ্জাম বা কাঠামো পরিচালনার সময় অত্যন্ত দক্ষ কর্মীদের প্রয়োজন হয় না।

উপরন্তু, একটি সৌর টাওয়ার নির্মাণের জন্য একটি বড় প্রাথমিক বিনিয়োগের প্রয়োজন হয়, যা জ্বালানী খরচের অনুপস্থিতিতে অর্জিত কম রক্ষণাবেক্ষণ খরচ দ্বারা ক্ষতিপূরণ হয়।

তবে আরেকটি অসুবিধা হল সৌর শক্তির রূপান্তরের কম দক্ষতা যেমন সৌর বিদ্যুৎ কেন্দ্রের আয়না কাঠামোতে… এটি সংগ্রাহকের দখলে থাকা বৃহত্তর এলাকা এবং উচ্চতর নির্মাণ ব্যয়ের কারণে।

সৌর টাওয়ারে বায়ু খামার বা ঐতিহ্যবাহী সৌর বিদ্যুৎ কেন্দ্রের তুলনায় অনেক কম শক্তি সঞ্চয়ের প্রয়োজন হবে বলে আশা করা হচ্ছে।

এটি তাপ শক্তি জমা হওয়ার কারণে হয় যা রাতে নির্গত হতে পারে, যা টাওয়ারটিকে চব্বিশ ঘন্টা কাজ করার অনুমতি দেবে, যা বায়ু খামার বা ফটোভোলটাইক কোষ দ্বারা নিশ্চিত করা যায় না, যার জন্য শক্তি ব্যবস্থায় শক্তির মজুদ থাকতে হবে। ঐতিহ্যগত বিদ্যুৎ কেন্দ্রের।

এই ঘটনাটি এই ধরনের ইনস্টলেশনের সাথে একযোগে শক্তি সঞ্চয় ইউনিট তৈরি করার প্রয়োজনীয়তা নির্দেশ করে। বিজ্ঞান এখনও হাইড্রোজেনের চেয়ে এই ধরনের কাজের জন্য ভাল অংশীদার জানে না। এ কারণে বিশেষজ্ঞরা বিশেষভাবে হাইড্রোজেন উৎপাদনের জন্য ইনস্টলেশনের মাধ্যমে উত্পন্ন বিদ্যুৎ ব্যবহার করা সবচেয়ে সমীচীন বলে মনে করেন। এই ক্ষেত্রে, সৌর বায়ু বিদ্যুৎ কেন্দ্র ভবিষ্যতের হাইড্রোজেন শক্তির অন্যতম প্রধান উপাদান হয়ে ওঠে।

তাই ইতিমধ্যেই পরের বছর, বিশ্বের প্রথম বাণিজ্যিক-স্কেল কঠিন হাইড্রোজেন শক্তি সঞ্চয় প্রকল্প অস্ট্রেলিয়ায় বাস্তবায়িত হবে। অতিরিক্ত সৌর শক্তি সোডিয়াম বোরোহাইড্রাইড (NaBH4) নামক কঠিন হাইড্রোজেনে রূপান্তরিত হবে।

এই অ-বিষাক্ত কঠিন পদার্থ হাইড্রোজেনকে স্পঞ্জের মতো শোষণ করতে পারে, প্রয়োজন না হওয়া পর্যন্ত গ্যাস সংরক্ষণ করতে পারে এবং তারপর তাপ ব্যবহার করে হাইড্রোজেন ছেড়ে দিতে পারে। তারপরে নিঃসৃত হাইড্রোজেনকে একটি জ্বালানী কোষের মধ্য দিয়ে বিদ্যুৎ উৎপন্ন করা হয়। এই সিস্টেমটি হাইড্রোজেনকে শক্তি-নিবিড় সংকোচন বা তরলীকরণের প্রয়োজন ছাড়াই উচ্চ ঘনত্ব এবং কম চাপে সস্তায় সংরক্ষণ করার অনুমতি দেয়।

সাধারণভাবে, গবেষণা এবং পরীক্ষাগুলি অদূর ভবিষ্যতে বৃহৎ শক্তি শিল্পে সৌর বায়ু বিদ্যুৎ কেন্দ্রগুলির স্থানকে গুরুত্ব সহকারে প্রশ্ন করা সম্ভব করে তোলে।