Coupling Desalination & CSP heat recovery
التصحر: تطوير تقنيات من أجل عالم مستدام
اكتشف التقنيات الرائدة التي تدمج بين الطاقة الشمسية المركزة وأنظمة تحلية المياه المتقدمة لتحسين إنتاج المياه والطاقة.
ابتكاراتنا الرئيسية
دورات الطاقة الجاهزة للمستقبل
تطوير الجيل التالي من دورات الطاقة الشمسية المركزة مع سائل عامل ومعدات توربينية قابلة للتكيف مع النطاقات الجديدة، وبالتالي تقليل التكاليف.
الطاقة الشمسية المركزة المبتكرة مع استرداد الحرارة
استخدام ثاني أكسيد الكربون2 مزج واستعادة الحرارة من محطة الطاقة الشمسية المركزة (CSP) لتزويد محطات تحلية المياه بالطاقة بكفاءة.
نظام تحلية متطور لتحلية المياه
الجمع بين التناضح المباشر والتقطير الغشائي، واستغلال الحرارة المهدرة المستعادة من محطة الطاقة الشمسية المركزة لتحلية مياه البحر.
دورة الاقتران التكيفي
تحسين أداء النظام من خلال نظام تحكم ملائم لإدارة الإنتاج المستمر للمياه العذبة أثناء تشغيل محطة الطاقة الشمسية المركزة.
تعزيز مرونة النظام
دورة الطاقة الشمسية المركزة من الجيل التالي
صُممت دورة الطاقة المبتكرة لدينا لتناسب الجيل القادم من محطات الطاقة الشمسية المركزة باستخدام ثاني أكسيد الكربون2-سوائل العمل القائمة على سوائل العمل والآلات التوربينية المتقدمة. وتتمثل فوائد هذه الابتكارات في
1) نطاقات درجة الحرارة القابلة للتكيف لتتناسب مع المتطلبات من جانب أداة التوصيل.
2) الآلات التوربينية الأصغر، أي بتكاليف أقل
سيتم تركيب دورة الطاقة الجديدة هذه في جامعة الملك سعود ومقارنتها بالدورة الحالية.
تعظيم إنتاج المياه العذبة والكهرباء
الطاقة الشمسية المركزة المبتكرة مع استرداد الحرارة
تستخدم دورة الطاقة الشمسية المركزة المبتكرة لدينا ثاني أكسيد الكربون2 مزيج ونظام استرداد الحرارة لتسخير الحرارة المهدرة من محطة الطاقة الشمسية المركزة لتشغيل محطة تحلية المياه. وستخضع هذه التقنية لاختبار لمدة عام في جامعة الملك سعود في الرياض.
ويضمن مخطط التكامل أن تعمل الدورات عالية الأداء معًا بكفاءة، مما يزيد من إنتاج المياه النقية والكهرباء. هذا النهج لا يعزز الأداء فحسب، بل يعزز أيضاً حلول الطاقة والمياه المستدامة.
نظام مبتكر لتحلية المياه باستخدام محلول السحب
التناضح الأمامي والتقطير الغشائي
التناضح الأمامي: يتم استخلاص مياه البحر من البحر، ويتم دفع المياه من خلال الغشاء بواسطة محلول السحب ويتم التخلص من المعادن المتبقية (المحلول الملحي). وأثناء عملية إزالة الملوحة، تتم معالجة المحلول الملحي لإعادة تنقية معادنه.
التقطير الغشائي: باستخدام الحرارة المستردة، يتم فصل الماء عن محلول السحب ويمر عبر الغشاء ليتم تجميعه كمياه عذبة بينما يدور محلول السحب مرة أخرى إلى بداية الحلقة.
ولتحسين كلتا العمليتين، تم ضبط محلول السحب ليخدم عدة أغراض: جذب المياه بكفاءة من مياه البحر، واستخدام الحرارة المستعادة من دورة الطاقة الشمسية المركزة بكفاءة، وسهولة فصلها عن الماء في خطوة التقطير الغشائي.
تحسين أداء عمليات الطاقة الشمسية المركزة وتحلية المياه
دورة اقتران متكيفة باستخدام نظام تحكم مبتكر
ولتعزيز كفاءة النظام، قمنا بتطوير دورة اقتران وسيطة متكيفة بين وحدات الطاقة الشمسية المركزة وتحلية المياه. تستخدم هذه الدورة نظام تحكم ذكي لضمان استمرار إنتاج المياه العذبة مع الحفاظ على التشغيل الأمثل لمحطة الطاقة الشمسية المركزة. وتسمح الدورة التكيفية بإدارة مرنة للطاقة (تتعامل مع التباينات في الطلب على الطاقة وإمداداتها) وتحسين موثوقية النظام (تقييم دورة الطاقة في2 المخاليط ونظام تحلية المياه).
الاقتران التكيفي
يتم استخدام الاقتران التكيفي لإزالة المخاطر من عملية الاقتران والتأكد من فهم جميع خطوات عملية استعادة الحرارة قبل الشروع في الاقتران المباشر لكل من الطاقة الشمسية المركزة وتحلية المياه.
نظام التحكم الذكي
وبالتالي تُستخدم أنظمة التحكم الذكية في خزان تخزين المياه لجمع البيانات عن درجات الحرارة والضغط بعد كل نوع من الدورات واختبار/تعديل الاستجابات الأنسب على المبادلات الحرارية والسوائل. يعمل النظام على تحسين أداء كل من عمليتي الطاقة الشمسية المركزة وتحلية المياه، مما يؤدي إلى زيادة الكفاءة وتقليل المخاطر التشغيلية.
المبادلات الحرارية
بعد الاقتران غير المباشر بين الطاقة الشمسية المركزة وتحلية المياه، سيتم ربط العمليتين بشكل مباشر، وإزالة نظام التحكم الحراري الذكي ودمج المبادلات الحرارية بين دورة الطاقة ومحلول السحب. تعتبر المبادلات الحرارية ضرورية لنقل الحرارة داخل دورات الطاقة الشمسية المركزة لاستعادة الحرارة من الشمس وجعل التوربينات تعمل.
حلول التبادل الحراري المتقدمة
في عملية إزالة الذوبان، سيكون العمل المحدد على تبادل الحرارة بين دورة الطاقة (الهواء في المحطة الحالية، وثاني أكسيد الكربون فوق الحرج2 في المبتكرة) ومحلول سحب التحلية (محلول عالي التركيز). وبالتالي سيتم إنتاج مبادلات حرارية جديدة ذات دوائر مطبوعة (PCHEs) ومبادلات حرارية ذات زعانف مطبوعة (PFHEs).
ستوفر دورة التخزين التكيفي بيئة أسهل لاختبار استرداد الحرارة (سيكون التبادل مع الماء على جانب واحد بدلاً من بيئتين صعبتين غير معروفتين) حتى تصبح مجموعتا المعلمات معروفة بشكل أفضل ويصبح الاقتران المباشر ممكنًا.
اكتشف منهجية التصحر
احصل على دليل مرئي كامل لمشروعنا المبتكر من خلال تنزيل المخطط المنهجي لتحلية المياه. اكتشف كيف ندمج التقنيات المتطورة لتحسين عمليات الطاقة الشمسية وتحلية المياه.