اطروحة دكتوراه في كلية الهندسة جامعة البصرة تناقش إنتاج الكهرباء والماء الصالح للشرب بأستخدام محطة البرج الشمسي الحرارية ومنظومة تقطير المياه ذو التأثير المتعدد

نوقشت اطروحة الدكتوراه للباحث احمد اسماعيل هادي في كلية الهندسة جامعة البصرة قسم الهندسة الميكانيكية بعنوان إنتاج الكهرباء والماء الصالح للشرب بأستخدام محطة البرج الشمسي الحرارية ومنظومة تقطير المياه ذو التأثير المتعدد وتتضمن تُعد الطاقة الشمسية الخيار الأمثل للطاقة المتجددة لمنافسة الوقود الأحفوري في تحلية المياه، نظرًا لقدرتها على استخدام الحرارة والطاقة معًا. تُغذي الطاقة الشمسية ما يقرب من ثلثي محطات تحلية المياه التي تعمل بالطاقة المتجددة. تهدف الدراسة الحالية إلى الاستفادة من الطاقة الشمسية المتاحة في مدينة البصرة لتوليد الكهرباء والمياه العذبة معًا باستخدام برج شمسي مُدمج مع محطة تقطير متعددة التأثيرات. يتكون النظام المتكامل الرئيسي من خمسة أنظمة فرعية. طُوّرت خمسة نماذج رياضية شاملة لمحاكاة النظام باستخدام برنامج .Engineering Equation Solver (EES) النموذج الأول يحسب شدة الإشعاع الشمسي، والثاني يحلل كفاءة المجال الشمسي، والثالث يحلل الاداء الحراري لمستقبل الملح المنصهر من النوع المجوف، والرابع يختص بتحليل  دورة بخار رانكين، وأخيرًا، نموذج لمحطة التقطير متعددة التأثيرات. أُجريت دراسة بارامترية شاملة لتقييم تأثير المعايير البيئية والتصميمية على أداء النظام من حيث إنتاج الكهرباء والمياه العذبة خلال أشهر الصيف (يونيو، يوليو، أغسطس) وأشهر الشتاء (يناير، فبراير، ديسمبر).
 يمكن تلخيص النتائج الرئيسية للدراسة الحالية على النحو التالي: حدث أعلى إنتاج للكهرباء والمياه العذبة خلال فترة ما بعد الظهر، وتحديدًا في الساعة 12:00. كان إنتاج الكهرباء في الصيف أعلى بنسبة 104.66٪ مقارنة بالشتاء، حيث بلغ أعلى إنتاج للكهرباء في الصيف 57.1 ميجاوات في يونيو، بينما كان في الشتاء 27.9 ميجاوات في فبراير. أما بالنسبة لإنتاج المياه العذبة، فقد كان أعلى في الصيف بنسبة 103.57٪ مقارنة بالشتاء، حيث وصل إلى 387.6 كجم / ثانية في يونيو، بينما كان في الشتاء 190.3 كجم / ثانية في فبراير.
تؤثر زيادة المسافة الشعاعية سلبًا على أداء النظام. بلغ الانخفاض في إنتاج الطاقة الكهربائية 22٪ و 38٪ لموسمي الصيف والشتاء على التوالي، بينما بلغ الانخفاض في إنتاج المياه العذبة 21٪ و 35٪ لنفس الموسمين.
أثرت درجة حرارة الملح المنصهر عند المخرج سلبًا على أداء النظام. انخفض إنتاج الكهرباء بنسبة 6% خلال أشهر الصيف و13% خلال أشهر الشتاء، بينما انخفض إنتاج المياه العذبة بنسبة 3% و7% للموسمين على التوالي. وكان ضغط  الخارج من التوربين المنخفض الضغط  هو المتغير الذي سجل أعلى قيمة تراكمية للمياه العذبة في جميع الأشهر المدروسة خلال فصلي الصيف والشتاء.
وأخيرًا، تبين من خلال اختيار قضاء الفاو التي تقع حنوب العراق في مدينة البصرة  كنموذج  نظري للدراسة . أن دمج نظام برج الطاقة الشمسية مع محطة التقطير متعدد التأثيرات التأثيرات يسهم بشكل كبير في التوليد المشترك للكهرباء والمياه، مما يعزز من كفاءة الإنتاج بشكل ملحوظ..