Solar pond
સૌર તળાવ એ ખારા પાણીનું તળાવ છે જે સૌર ઉષ્મીય ઊર્જાનો સંગ્રહ અને સંગ્રહ કરે છે. ખારા પાણી કુદરતી રીતે ઊભી ખારાશ ઢાળ બનાવે છે જેને "હેલોકલાઇન" તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, જેમાં નીચા ખારાશવાળું પાણી ઉચ્ચ ખારાશવાળું પાણીની ટોચ પર તરે છે. મીઠાના દ્રાવણના સ્તરો ઊંડાઈ સાથે સાંદ્રતામાં (અને તેથી ઘનતા) વધે છે. ચોક્કસ ઊંડાઈની નીચે, દ્રાવણમાં મીઠાનું પ્રમાણ એકસરખું ઊંચું હોય છે. વર્ણન જ્યારે સૂર્યના કિરણો છીછરા પૂલના તળિયે સંપર્ક કરે છે, ત્યારે તેઓ તળિયે અડીને આવેલા પાણીને ગરમ કરે છે. જ્યારે પૂલના તળિયે પાણી ગરમ કરવામાં આવે છે, ત્યારે તે તેની ઉપરના ઠંડા પાણી કરતાં ઓછું ગાઢ બને છે, અને સંવહન શરૂ થાય છે. સૌર તળાવો આ સંવહનને અવરોધે છે અને પાણીને ગરમ કરે છે. પાણીના નીચલા સ્તરો સંપૂર્ણપણે સંતૃપ્ત ન થાય ત્યાં સુધી પાણીમાં મીઠું ઉમેરવામાં આવે છે. તળાવના તળિયે ઉચ્ચ ક્ષારયુક્ત પાણી તેની ઉપરના નીચા ક્ષારયુક્ત પાણી સાથે સહેલાઈથી ભળી જતું નથી, તેથી જ્યારે પાણીનું નીચેનું સ્તર ગરમ કરવામાં આવે છે, ત્યારે સંવહન તળિયે અને ઉપરના સ્તરોમાં અલગથી થાય છે, જેમાં બંને વચ્ચે માત્ર હળવું મિશ્રણ થાય છે. આ ગરમીના નુકસાનને મોટા પ્રમાણમાં ઘટાડે છે, અને 30 ડિગ્રી સેલ્સિયસ નીચા ખારા પાણીને જાળવી રાખીને ઉચ્ચ ખારા પાણીને 90 ડિગ્રી સેલ્સિયસ સુધી પહોંચવાની મંજૂરી આપે છે. આ ગરમ, ખારા પાણીને પછી વીજળી ઉત્પાદનમાં, ટર્બાઇન દ્વારા અથવા થર્મલ ઉર્જાના સ્ત્રોત તરીકે ઉપયોગ કરવા માટે દૂર પંપ કરી શકાય છે. ફાયદા અને ગેરફાયદા વિકાસશીલ દેશોમાં ગ્રામીણ વિસ્તારો માટે આ અભિગમ ખાસ કરીને આકર્ષક છે. માટી અથવા પ્લાસ્ટિકના તળાવના લાઇનરની કિંમત માટે ખૂબ મોટા વિસ્તાર સંગ્રાહકોની સ્થાપના કરી શકાય છે. એકઠા થતા મીઠાના સ્ફટિકોને દૂર કરવા પડે છે અને તે મૂલ્યવાન ઉપ-ઉત્પાદન અને જાળવણી ખર્ચ હોઈ શકે છે. અલગ કલેક્ટરની જરૂર નથી. અત્યંત મોટા થર્મલ માસનો અર્થ એ છે કે રાત અને દિવસ વીજળી ઉત્પન્ન થાય છે. પ્રમાણમાં ઓછા તાપમાનની કામગીરીનો અર્થ એ છે કે સૌર ઊર્જાનું રૂપાંતરણ સામાન્ય રીતે 2 ટકાથી ઓછું હોય છે. બાષ્પીભવનને કારણે, ખારાશના ઢાળને જાળવવા માટે બિન-ખારા પાણીની સતત જરૂર પડે છે. કાર્યક્ષમતા પ્રાપ્ત ઊર્જા અનુમાનિત 20 °C આસપાસના તાપમાનની સરખામણીમાં 70 થી 80 °C ની નીચી-શ્રેણીની ગરમીના સ્વરૂપમાં હોય છે. થર્મોડાયનેમિક્સના બીજા નિયમ અનુસાર (કાર્નોટ-ચક્ર જુઓ), ચક્રની મહત્તમ સૈદ્ધાંતિક કાર્યક્ષમતા જે 80 ડિગ્રી સેલ્સિયસ પર ઊંચા તાપમાનના જળાશયમાંથી ગરમીનો ઉપયોગ કરે છે અને 20 ડિગ્રી સેલ્સિયસનું નીચું તાપમાન ધરાવે છે તે 1 − (273+20)/(273+80) = 17% છે. તુલનાત્મક રીતે, 800 ડિગ્રી સેલ્સિયસ પર ઉચ્ચ કક્ષાની ગરમી પહોંચાડતા પાવર પ્લાન્ટના હીટ એન્જિનમાં ગરમીને ઉપયોગી કાર્યમાં રૂપાંતરિત કરવા માટે મહત્તમ સૈદ્ધાંતિક મર્યાદા 73 ટકા હશે (અને તેથી તેને નકામી ગરમીમાં 27 ટકા જેટલું ઓછું 20 ડિગ્રી સેલ્સિયસ પર ઠંડા તાપમાનના જળાશયમાં વેચવાની ફરજ પડશે). સૌર તળાવોની ઓછી કાર્યક્ષમતાને સામાન્ય રીતે એ દલીલ સાથે ન્યાયી ઠેરવવામાં આવે છે કે 'કલેક્ટર', માત્ર પ્લાસ્ટિકથી ઢંકાયેલું તળાવ હોવાથી, સંભવિત રીતે મોટા પાયે પ્રણાલીમાં પરિણમી શકે છે જે સૌર કેન્દ્રિત પ્રણાલી કરતાં ઓછી એકંદર સ્તરવાળી ઊર્જા કિંમતની હોય છે. વિકાસ વધુ સંશોધનનો ઉદ્દેશ પટલ તળાવના વિકાસ જેવી સમસ્યાઓનું સમાધાન કરવાનો છે. આ મીઠાને પસાર થવા દીધા વિના સ્તરોને અલગ કરવા માટે પાતળા પારગમ્ય પટલનો ઉપયોગ કરે છે. ઉદાહરણો વીજળી ઉત્પાદન માટે સૌથી મોટું કાર્યરત સૌર તળાવ ઇઝરાયેલમાં બાંધવામાં આવેલું બીટ હારાવા તળાવ હતું અને તે 1988 સુધી કાર્યરત હતું. તેનો વિસ્તાર 210,000 ચોરસ મીટર હતો અને તેણે 5 મેગાવોટનું વિદ્યુત ઉત્પાદન આપ્યું હતું. ભારત એ એશિયાનો પ્રથમ દેશ હતો જેણે ગુજરાતના ભુજમાં સૌર તળાવની સ્થાપના કરી હતી. આ પ્રોજેક્ટને 1987માં બિન-પરંપરાગત ઊર્જા સ્ત્રોતોના મંત્રાલય દ્વારા રાષ્ટ્રીય સૌર તળાવ કાર્યક્રમ હેઠળ મંજૂરી આપવામાં આવી હતી અને TERI, ગુજરાત ઊર્જા વિકાસ એજન્સી અને GDDC (ગુજરાત ડેરી વિકાસ નિગમ લિમિટેડ) ના સતત સહયોગી પ્રયાસો પછી 1993માં પૂર્ણ થયો હતો. સૌર તળાવ પ્લાન્ટને દરરોજ 80,000 લિટર ગરમ પાણી પૂરું પાડીને ટેકનોલોજીની અનુકૂળતાનું સફળતાપૂર્વક પ્રદર્શન કરે છે. તે વાર્ષિક લગભગ 22,000,000 kWh થર્મલ ઉર્જાનો પુરવઠો પૂરો પાડવા માટે રચાયેલ છે. ઊર્જા અને સંસાધન સંસ્થાએ તમામ તકનીકી ઇનપુટ્સ પૂરા પાડ્યા હતા અને સંશોધન, વિકાસ અને પ્રદર્શનનું સંપૂર્ણ અમલીકરણ હાથ ધર્યું હતું. ટેરીએ જી. ડી. ડી. સી. ને સોંપતા પહેલા 1996 સુધી આ સુવિધાનું સંચાલન અને જાળવણી કરી હતી. વર્ષ 2000 સુધી સૌર તળાવ વિના પ્રયાસે કાર્યરત રહ્યું હતું, જ્યારે ગંભીર નાણાકીય નુકસાનને કારણે જી. ડી. ડી. સી. ને નુકસાન થયું હતું. ત્યારબાદ, ભૂજના ભૂકંપે કચ્છ ડેરીને નિષ્ક્રિય કરી દીધી હતી. ટેક્સાસના એલ પાસોમાં બ્રુસ ફૂડ્સ કોર્પોરેશનની 20 ટકા કામગીરીને શક્તિ પ્રદાન કરતું સૌર તળાવ યુ. એસ. માં બીજા ક્રમનું સૌથી મોટું તળાવ છે. તે યુ. એસ. માં સૌપ્રથમ મીઠું-ઢાળ ધરાવતું સૌર તળાવ પણ છે. આ પણ જુઓ મહાસાગર થર્મલ ઊર્જા રૂપાંતરણ બરફ તળાવ મોસમી થર્મલ ઊર્જા સંગ્રહ (STES) થર્મલ સંગ્રહ ઊંડા તળાવનું પાણી ઠંડક તળાવ મીઠું બાષ્પીભવન તળાવ સંદર્ભો બાહ્ય કડીઓ. . . . ઊર્જા સંગ્રહ તળાવો સૌર ઉષ્મા ઊર્જા