گروه محصولات

معرفی انواع انرژی‌های تجدیدپذیر در 2016 | برق خورشیدی هورایش

112/1396

خلاصه

در این نوشته قصد داریم بعد از تعریف منابع تجدیدپذیر انرژی و بررسی فواید آنها نسبت به سوخت‌های فسیلی در تولید انرژی الکتریکی، برخی از انواع این منابع را به اختصار بررسی کنیم.این نوشته ترجمه آزادی از مقالهGodfrey Boyle در Oxford University Press در سال 2004 است. انرژی تجدیدپذیر چیست؟



به نام خدا
((یعلم ما یلج فی الارض و ما یخرج منها و ما ینزل من السما و ما یعرج فیها)) بخشی حدید آیه 4
در این نوشته قصد داریم بعد از تعریف منابع تجدیدپذیر انرژی و بررسی فواید آنها نسبت به سوخت‌های فسیلی در تولید انرژی الکتریکی (برق خورشیدی)، برخی از انواع این منابع را به اختصار بررسی کنیم. این نوشته ترجمه آزادی از مقاله Godfrey Boyle در Oxford University Press در سال 2004 است.

انرژی تجدیدپذیر چیست؟

انرژی تجدیدپذیر به صورتی از انرژی اطلاق می‌شود که توسط طبیعت دائما در حال جایگزین شدن است، مانند خورشید، باد، آب، گرمای زمین و برخی گیاهان. به وسیله تکنولوژی باید این انرژی‌ها را به انرژی‌های قابل استفاده در مصارف روزانه، غالبا الکتریکی و در مواقعی گرمایی و شیمیایی و مکانیکی، تبدیل کرد.

چرا باید از انرژی تجدیدپذیر بهره برد؟

امروزه برای اغلب مصارف انرژی خود از سوخت‌های فسیلی استفاده می‌کنیم. از جمله آن می‌توان تولید گرما، برق خانه‌ها و سوخت ماشین‌ها را نام برد. شاید در نگاه اول استفاده از این منابع انرژی به صرفه‌تر بنظر بیاید اما باید توجه داشت که امروزه نرخ مصرف این سوخت‌ها از نرخ تولید شدن آنها بسیار بیشتر است که در نهایت شاهد تمام شدن آنها در طبیعت خواهیم بود.
اگر منابع انرژی فسیلی نامحدود بود اینبار بحث محیط‌زیستی ما را به فکر استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر می‌انداخت. انرژی‌های تجدیدپذیر در مقایسه با انرژی‌های فسیلی آلودگی ناچیزی ( اگر آلودگی داشته باشند) دارند. بحث دیگر استفاده از سوخت‌های فسیلی تولید گازهای گلخانه‌ای است که باعث حبس شدن گرمای خورشید در زمین می‌شود. این پدیده در دراز‌ مدت مشکلاتی از قبیل بالا آمدن سطح دریا، وقوع سیل، خشکسالی و دیگر ناهمواری‌های جوی را در پی خواهد داشت.

آلودگی‌های منابع فسیلی تاثیرات دیگری هم در زندگی انسان و طبیعت خواهد گذاشت. آلودگی هوا باعث انواع بیماری‌ها است. در رابطه با محیط، باران اسیدی ناشی از ترکیبات گوگرد و نیتروژن حیات گیاهان و موجودات را به خطر می‌اندازد.

بحث دیگر استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر امنیت انرژی است. هر چقدر استفاده از انرژی تجدیدپذیر افزایش پیدا کند، به اتمام رسیدن ثروت‌های فسیلی کشورمان به تاخیر خواهد افتاد و در واقع انرژی تجدیدپذیر آینده روشنتری نسبت به انرژی فسیلی که امروز یا فردا به اتمام خواهد رسید، دارد. علاوه بر بحث امنیت، بحث اقتصادی و اشتغال نیز در این رابطه مطرح است. کشور ما با دارا بودن منابع بی‌بدیل انرژی تجدیدپذیر علاوه بر تامین نیاز خود می‌تواند بعنوان یک صادرکننده انرژی خود را مطرح کند. ( پتانسیل فوق‌العاده انرژی‌های تجدیدپذیر در ایران را در مقاله‌ای جداگانه بررسی کرده‌ایم ).

در ادامه چند نوع از این منابع تجدیدپذیر را بررسی می‌کنیم:

برقابی(Hydropower)


انرژی برقابی منبع اصلی برق تجدیدپذیر در کشور ما و بسیاری دیگر از کشورهای جهان است. دراین مدل انرژی جریان آب باعث گرداندن توربین‌ها و تولید برق می‌شود. متداول‌ترین نوع استفاده از این منبع، استفاده از سد می‌باشد. استفاده از سیستم برقابی آلودگی محیطی ندارد اما اکوسیستم رود از جمله کیفیت آب و زندگی ماهی‌ها را تغییر خواهد داد. برای جلوگیری از این تاثیر معمولا بخشی از جریان رود را از کنار سد عبور می‌دهند تا شکل طبیعی زندگی در رود حفظ شود، البته این کار توان خروجی نیروگاه را کم می‌کند. در برخی کشورها از توربین‌هایی با قابلیت عبور ماهی‌ها استفاده می‌شود تا این تاثیر سوء را به حداقل برسانند.

از نمونه‌های این منبع در ایران می‌توان به نیروگاه تلمبه‌ای ذخیره‌ای سیاه بیشه با توان حدودا 1000 مگاوات نام برد. تصویری از این نیروگاه در پایین آمده است:




نیروگاه کارون 3 بزرگترین نیروگاه برقابی ایران با ظرفیت 2280 مگاوات است.





زیست‌توده (Bioenergy)
انرژی بدست آمده از مواد زیستی و ارگانیک را زیست‌توده ( ترجمه ساتبا از بیوانرژی) می‌گویند. آتش زدن چوب برای گرم‌شدن یا پختن غذا می‌تواند ساده‌ترین نوع استفاده از این نوع انرژی باشد. منابع این انرژی محدود به چوب درختان قطع شده نیست بلکه سوختن مواد زیستی زیادی می‌تواند این انرژی را در اختیار ما قرار دهد. پسماند برخی صنایع مرتبط با کشاورزی یا چوب‌بری‌ها می‌تواند منبع این انرژی را فراهم آورد. صاحبان برخی نیروگاه‌های ذغال سنگ، سوخت‌های زیستی را جایگزین مناسبی برای ذغال سنگ یافته‌اند که باعث کاهش ترکیبات گوگرد و نیتروژن در فرآیند سوختن می‌شود. پروسه دیگری به نامGasification یا تبدیل به گاز کردن سوخت زیستی و سپس چرخاندن توربین گازی، روش دیگر تولید برق از این منبع است. در روش دیگر گاز متان ناشی از برخی سوخت‌های زیستی می‌تواند سوزانده شود تا گرمای لازم برای بخار آب در بویلر را فراهم آورد. روش دیگر استفاده گرما دادن به سوخت در غیاب اکسیژن است که آن را تبدیل به نوعی روغن به نام Phyrolysis که می‌تواند در تولید برق یا برخی صنایع شیمیایی مورد بهره برداری قرا گیرد.

در سال‌های اخیر شاهد رفتن به سمت این نوع انرژی در کشورمان بوده‌ایم. شاید نیروگاه زباله‌سوز مشهد با توان 650 کیلووات را بتوان از محدود تلاش‌ها در راستای استفاده از این پتانسیل دانست. در زیر تصویری از این نیروگاه را می‌بینیم:





زمین گرمایی (Geothermal energy)
اگر تابحال چشمه‌های آبگرم کشورمان را تجربه کرده‌اید جزو کسانی هستید که از انرژی زمین گرمایی بطور مستقیم بهره برده‌اید. هسته زمین در دمای 9000 درجه فارنهایت در عمق 4000 مایلی از سطح آن قرار دارد. این دما مخازن آب و بخارگرم در زیر زمین به وجود می‌آورد که می‌توان از آنها در تولید برق یا گرمایش خانه‌ها استفاده کرد. انرژی گرمایی ذخیره موجود در 6 مایل بالایی پوسته زمین 50 هزار بار بزرگتر از انرژی نفت و گاز جهان است.

در نیروگاه‌های زمین گرمایی با استفاده از حفاری به مخازن آب داغ و بخار آب دسترسی پیدا می‌کنند. سپس با استفاده از این بخار توربین‌های متداول نیروگاه‌های بخاری را به گردش در می‌آورند که باعث تولید برق می‌شود. بعد از آن این آب سرد شده را به اعماق زمین برمی‌گردانند تا دوباره گرم شود.

نیروگاه در حال ساخت مشگین دشت اردبیل را می‌توان از محدود تلاش‌های در جهت استفاده پتانسیل زمین گرمایی کشور برشمرد.




انرژی خورشیدی (Solar Energy)

استفاده از تکنولوژی برای بهره‌مندی از انرژی بی‌نهایت خورشید برای تولید گرما، برق و نور اساس منطق این مدل است.
استفاده از خورشید مصادیق مختلفی دارد اما ما در این نوشته صرفا مصرف آن در جهت تولید انرژی را مد نظر داریم.

تکنولوژی فوتوولتاییک (برق خورشیدی) امکان تبدیل مستقیم انرژی خورشیدی به انرژی الکتریکی را فراهم کرده است. انرژی خورشیدی در ابتدا برای تامین برق فضاپیماها و کاربرد کشاورزی و روستایی در مناطق دوردست مورد استفاده قرار می‌گرفت اما با تحول در صنعت برق و ارزانتر شدن تجهیزات این سیستم‌ها، توجیهات استفاده از آن در کاربردهای شهری و تولید انرژی بیشتر شده است. درباره استفاده از سیستم فوتوولتاییک مقاله‌ای جداگانه نوشته‌ایم.

استفاده دیگر از انرژی خورشید در صنعت برق استفاده از حرارت آن است. در این روش برخلاف روش قبل که از تابش خورشید بهره می‌برد، از حرارت آن استفاده می‌شود. در این روش از برج‌های CPS برای متمرکز کردن حرارت خورشید در یک نقطه برای انتقال گرما به یک ماده به اصطلاح گیرنده استفاده می‌شود. در نهایت این ماده باعث چرخش توربین و تولید برق خواهد شد.

برای نیروگاه خورشیدی فوتوولتاییک نیروگاه 10مگاواتی یزد و برای نیروگاه حرارتی خورشیدی نیروگاه تحقیقاتی شیراز را می‌توان نام برد.





انرژی بادی(Wind Energy)
استفاده از باد در آسیاب‌های بادی امروزه تبدیل به استفاده از باد در توربین بادی شده است. اگر به‌دور از پیچیدگی بخواهیم نحوه عملکرد سیستم انرژی بادی را توضیح دهیم باید گفت باد به پره‌های توربین می‌وزد و باعث حرکت شفت توربین شده و باعث تولید انرژی الکتریکی می‌شود. کشور ما از پتانسیل فوق‌العاده در زمینه انرژی بادی بهره‌مند است.تصویر زیر از نیروگاه بادی خواف است:



در این نوشته تلاش شد بطور خلاصه برخی از انرژی‌های تجدیدپذیر که می‌توانند کاربرد زیادی در کشورمان داشته باشند، معرفی شوند. سیستم‌های دیگری هم در دنیا برای استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر استفاده می‌شوند که می‌توان به انرژی اقیانوس (موجی) و یا فیوژن (استفاده از هیدروژن طی یک فرآیند معکوس آنچه در هسته‌ای رخ می‌دهد) اشاره کرد. کشور ما پتانسیل زیادی در زمینه انواع انرژی‌های تجدیدپذیر دارد که با استفاده از آن علاوه بر تامین انرژی، می‌توان بر برخی از مشکلات اقتصادی و محیط‌زیستی فائق آمد.

اینستاگرام برق خورشیدی هورایش


🔷محصولات فروشگاه برق خورشیدی هورایش⏬
نظرات
ارسال نظر

>
مقالات مرتبط