كما يوحي اسمه، يجمع نظام TTSS بين تقنيتين على شكل برج في تصميم واحد: برج يعمل بالطاقة الشمسية وبرج تبريد للتيار السفلي. وقد تم دمجها في برج واحد، حيث يأتي برج التيار الصاعد من المنتصف.

يعمل نظام التيار الصاعد الشمسي عن طريق تسخين الهواء عند مستوى الأرض، ثم استخدام حقيقة أن الهواء الساخن يرتفع لتوجيه الهواء إلى أعلى برج طويل به توربينات. يتم تسخين الهواء تحت سقف كبير يغطي مساحة تجميع واسعة، مصنوع من مادة تشبه الدفيئة مصممة لاحتجاز أكبر قدر ممكن من الحرارة.

طريقة عمل البرج

لقد تم بناؤها على نطاق تجريبي، ولكن ليس على نطاق تجاري بعد، نظرًا لأنها عادة ما تكون هياكل كبيرة جدًا وطويلة لضمان فارق جيد في درجة الحرارة. وبالتالي، فإن تكاليف رأس المال مرتفعة.

من ناحية أخرى، يقوم برج التبريد ذو السحب السفلي بدفع الهواء إلى الأسفل لتشغيل توربين آخر. في هذا التصميم، يتم تحقيق ذلك عن طريق رش رذاذ خفيف من الماء في الهواء المحيط أعلى البرج، مما يجعله أكثر برودة وأثقل وإرساله إلى الأسفل.

يضع تصميم TTSS برجًا للتيار الصاعد في المنتصف، ويحيط به 10 أبراج ذات تيار هابط تدور حول الخارج، بحيث يمكن أن تعمل في وضعي التيار الصاعد والهابط في وقت واحد.

تعاون قطري أردني

قام فريق البحث، من جامعة الحسين التقنية في الأردن وجامعة قطر، بتصميم برج TTSS يبلغ ارتفاعه حوالي 200 متر (656 قدمًا) وقطره 13.6 مترًا (45 قدمًا)، مع مجمع قطره 250 مترًا (820 قدمًا) تحته. . كان قطر برج التبريد الداخلي 10 أمتار (33 قدمًا)، تاركًا فجوة تبلغ 1.8 مترًا (5.9 قدمًا) على طول الطريق. تم تقسيم هذه الفجوة إلى 10 أبراج منفصلة ذات تيار سفلي، مع أنظمة رذاذ الماء في الأعلى وتوربينات في الأسفل. وكان الموقع المختار بالقرب من مدينة الرياض – وتعتبر المناطق الصحراوية الحارة والجافة مثالية لهذه التصاميم.

اختبار المحاكاة

في اختبار المحاكاة باستخدام بيانات الطقس المحلية، قدر الفريق أن مثل هذا النظام سيولد إجمالي حوالي 753 ميجاوات/ساعة من الطاقة سنويًا، مع تشغيل أبراج التيار السفلي الخارجية على مدار الساعة لتوفير حوالي 400 ميجاوات/ساعة، وبرج التيار الصاعد العمل بكفاءة أكبر تحت أشعة الشمس الحارقة للمساهمة بحوالي 350 ميجاوات في الساعة.

هذه الأرقام، وفقًا لفريق البحث، كانت أكبر بـ 2.14 مرة من التصميمات المماثلة للتيار الصاعد فقط – وهو أمر منطقي نظرًا لانقسامات التيار الصاعد/التيار السفلي أعلاه. ويمكنهم أيضًا أن يقطعوا شوطًا نحو معالجة التوازن بين العرض والطلب على الطاقة الذي يمكنك الحصول عليه في معظم مشاريع الطاقة الشمسية.

لم يحاول الفريق وضع LCoE (تكلفة الكهرباء المتساوية) عليها في هذه المرحلة، أو رسم أي نوع من مقارنة التكلفة، على سبيل المثال، مجموعة الطاقة الشمسية الكهروضوئية بالإضافة إلى تخزين طاقة البطارية. وأشارت إلى أنه في المناطق التي يكون فيها نظام TTSS أكثر فعالية – المدن الصحراوية الحارة والجافة – ربما لن يكون من السهل الحصول على ما يكفي من المياه لتشغيل نظام السحب السفلي.

ومع ذلك، فهي فكرة مثيرة للاهتمام، ودليل على حقيقة أن هناك العديد والعديد من الطرق لتشغيل التوربينات لإنتاج الكهرباء.