انواع منابع تولید انرژی برق

انواع روش های تولید برق در ایران

صنعت انرژی الکتریکی را می توان به سه بخش تولید، انتقال و توزیع برق تقسیم نمود. در این مقاله به بحث تولید برق خواهیم پرداخت. در واقع، در فرآیند تولید برق، یک شکل از انرژی به انرژی الکتریکی تبدیل می شود. ما انرژی الکتریکی را از منابع طبیعی مختلف تولید می کنیم. ما این منابع را به دو نوع منابع انرژی های تجدیدپذیر و منابع تجدیدناپذیر طبقه بندی می کنیم. در حال حاضر در ایران، بیشتر انرژی الکتریکی از منابع تجدید ناپذیر مانند زغال سنگ، نفت و گازهای طبیعی تولید می شود.

انواع منابع تولید انرژی الکتریکی 

ما می توانیم با تبدیل انرژی های مختلف موجود در طبیعت انرژی الکتریکی تولید کنیم. بنابراین ما باید به منابع طبیعی مختلف انرژی که برای تولید برق استفاده می کنیم نگاه کنیم. برخی از منابع متداول انرژی هستند

• خورشیدی
• بادی
• آبی
• سوخت 
• انرژی هسته ای

از پنج منبع انرژی ذکر شده در بالا، ما در ایران از دو منبع اول در مقیاس بسیار بزرگ استفاده نمی کنیم. این به این دلیل است که محدودیت هایی وجود دارد. اما امروزه انرژی برق آبی، فسیلی و انرژی هسته ای سه منبع انرژی طبیعی هستند که بیشترین استفاده را برای تولید برق دارند. ما این سه منبع را در مجموع به عنوان منابع متعارف انرژی می نامیم.

انرژی خورشیدی

خورشید منبع اصلی انرژی است. خورشید هم منبع گرما و هم نور است. ما می توانیم از گرما و نور برای تولید برق استفاده کنیم.

انرژی گرمای خورشید

پرتوهای خورشید را با کمک آینه مقعر در یک منطقه کوچک متمرکز می کنیم. گرمای پرتوهای متمرکز خورشید برای گرم کردن آب در دیگ بخار. بخار تولید شده در دیگ یک توربین را می چرخاند. توربین یک دینام را برای تولید برق می چرخاند. اگرچه هزینه تولید برق در اینجا بسیار پایین است زیرا هیچ سوختی مانند زغال سنگ یا گازوئیل مورد نیاز نیست. با این حال، تولید برق چندان محبوب نیست. زیرا مساحت مورد نیاز برای احداث این نیروگاه حتی برای تولید انرژی الکتریکی کوچکتر نیز بسیار زیاد است. این نیز به دلیل در دسترس نبودن نور خورشید در شب و در هوای ابری است. همچنین نور خورشید هر از گاهی در طول روز تغییر می کند. در کل تکنیک تولید برق اصلا مقرون به صرفه نیست.

بیشتر بخوانید: نیروگاه خورشیدی چیست؟

انرژی نور خورشید

ما می توانیم مستقیماً از نور خورشید برای تولید برق استفاده کنیم. این کار توسط سلول فتوولتائیک انجام می شود. در اینجا نور خورشید مستقیماً به سطح سلول ولتایی برخورد می کند. سلول های فتوولتائیک اساساً سلول های پیوندی نیمه هادی pn هستند. اختلاف پتانسیل یا ولتاژ به دلیل تابش نور خورشید در محل اتصال سلول ظاهر می شود. این اختلاف پتانسیل یا ولتاژ باعث ایجاد الکتریسیته در مدار متصل به سیستم پنل خورشیدی می شود. پانل های خورشیدی برای تولید برق امروزه به دلیل محدودیت های دیگر منابع متعارف محبوب شده اند.

انرژی بادی

ما می توانیم از نیروی باد برای تولید برق استفاده کنیم. در جایی که باد کافی برای مدت زمان طولانی در دسترس باشد، می‌توانیم آسیاب بادی کارآمد برای تولید برق بسازیم. در اینجا آسیاب بادی یک ژنراتور الکتریکی را می چرخاند. از آنجایی که سرعت باد ثابت نیست، نباید انرژی الکتریکی تولید شده توسط آسیاب بادی را مستقیماً برای بار مصرف کنیم. در عوض یک باتری متصل به سیستم را شارژ می کنیم.

بیشتر بخوانید: آشنایی با نیروگاه بادی

خروجی باتری را برای بارگیری از طریق یک اینورتر تغذیه می کنیم. مزیت اصلی این سیستم این است که به دلیل هزینه سوخت صفر و هزینه نگهداری ناچیز، هزینه اجرای بسیار پایین دارد. معایب اصلی سیستم خروجی متغیر، غیرقابل اعتماد بودن به دلیل فشار باد متغیر در طول روز و همچنین در طول یک سال و میزان تولید برق نیز در مقایسه با منابع انرژی معمولی بسیار پایین است.

انرژی برق آبی

زمانی که با احداث سد در عرض رودخانه مانع جریان طبیعی آب از بالادست به پایین دست رودخانه می شویم، یک سر در این آب ایجاد می شود. هنگامی که اجازه می دهیم این آب ذخیره شده به صورت کنترل شده از سد عبور کند، انرژی پتانسیل ذخیره شده در این آب پر سر به شکل انرژی جنبشی آزاد می شود. این انرژی جنبشی یک توربین آبی را می چرخاند. یک دینام همراه با شفت توربین انرژی الکتریکی تولید می کند. نیروگاه هایی که از هد آب برای تولید برق استفاده می کنند، نیروگاه برق آبی نامیده می شوند. سرآب به دلیل تمیز بودن، عدم ایجاد آلودگی در جو، ساخت و ساز ساده، مستحکم بودن و نیاز به نگهداری بسیار کمتر، قابل قبول ترین منبع برق است.

سایر مزایا

علاوه بر این دلایل، سد به آبیاری در محلات کمک می کند و سیلاب را کنترل می کند. اما ساخت سد نیاز به سرمایه گذاری هنگفت پولی و مهندسی پیچیده دارد. یکی دیگر از اشکالات سیستم این است که ما نمی توانیم یک نیروگاه برق آبی در مرکز بار بسازیم، فقط می توانیم آن را در رودخانه پایین دستی که ممکن است دور از مرکز بار باشد، احداث کنیم.

انرژی سوخت فسیلی

تا به امروز سوخت ها منبع اصلی تولید برق هستند. برای این منظور می توانیم از سه نوع سوخت استفاده کنیم. سوخت جامد مانند زغال سنگ، سوخت مایع مانند گازوئیل و سوخت گازی مانند گاز طبیعی. سوخت به هر شکلی که جامد، مایع یا گاز باشد، اصول اساسی در این سیستم یکسان است.

نحوه کار نیروگاه سوخت فسیلی

در اینجا گرمای تولید شده در اثر احتراق سوخت در کوره با جوشاندن آب در ظرفی به نام دیگ بخار ایجاد می کند. سپس به این بخار اجازه داده می شود تا از طریق نازل های یک توربین منبسط شود. این انرژی جنبشی روی پره های توربین ایجاد می کند که شفت توربین را می چرخاند. دینام همراه با شفت توربین انرژی الکتریکی تولید می کند.

همچنین ببنید» صفر تا صد تابلو برق صنعتی 

ما از این سیستم تولید برق به عنوان نیروگاه تولید برق حرارتی یاد می کنیم. اگرچه سوخت تا به امروز منبع اصلی تولید برق است، اما در طبیعت محدودیت دسترسی دارد و درست است که روز به روز از میزان دسترسی آن کاسته می شود.

انرژی هسته ای

شکافت هسته ای مقدار زیادی انرژی آزاد می کند. از این انرژی برای تولید بخار استفاده می شود که توربین همراه با دینام را می چرخاند. دینام برق تولید می کند. در واکنش هسته ای نیاز به مواد فعال رادیویی بسیار کم برای تولید مقدار زیادی انرژی است. اگرچه هزینه سوخت هسته ای بسیار بالا است، اما تا زمانی که فرآیند تولید انرژی الکتریکی مقرون به صرفه باشد، زیرا مقدار سوخت هسته ای مورد استفاده در این فرآیند بسیار کم است. مشخص شده است که یک کیلوگرم اورانیوم (مواد رادیواکتیو که سوخت هسته ای است) معادل 4500 کیلوگرم سوخت زغال سنگ است.

چالش های نیروگاه هسته ای

نیروگاه هایی که در آنها واکنش هسته ای منبع انرژی برای جوشاندن آب برای تولید بخار است، نیروگاه هسته ای نامیده می شود. نیروگاه های هسته ای دو اشکال عمده دارند. هزینه های تاسیس، هزینه های نگهداری و هزینه های جاری نیروگاه ها نسبت به سایر نیروگاه های تولید برق حرارتی معمولی بالاتر است. دفع زباله های هسته ای یکی دیگر از مسائل مهم نیروگاه هسته ای است.

ساخت و تولید انواع تابلو برق با فناوری روز دنیا 

آیا می دانید آداک در راستای ارائه جدیدترین فناوری ها در صنعت تابلو برق، طیف وسیعی از محصولات را طراحی و تولید می کند؟ برای آشنایی بیشتر با راهکارهای حرفه ای آداک در این زمینه و دریافت مشاوره جهت طراحی و ساخت تابلو برق فشار ضعیف و فشار متوسط برای پروژه صنعتی یا مسکونی خود، هم اکنون با کارشناسان ما تماس بگیرید.

دفتر مرکزی: کرج، عظیمیه. بلوار 45 متری کاج، پلاک 199، واحد 1 و 3

تلفن: 02634156000

ایمیل: info@adakbn-co.com

دفتر تهران: بزرگراه اشرفی اصفهانی، خیابان مخبری، پلاک 10 واحد 6

تلفن: 02144491255

ایمیل: sales@adakbn-co.com

کارخانه: شهرک صنعتی صفادشت، بلوار فروردین، خیابان فروردین نهم غربی، پلاک 104

تلفن: 02634156000