• بازدید : 46 views
  • بدون نظر

بررسی کارآیی نیروگاههای انرژیهای تجدید پذیر در جهان

پیشگفتار :

محدودیت انرژیهای فسیلی و رشد روز افزون تقاضای انرژی، افزایش استانداردهای زندگی، گرم شدن کره زمین و در نهایت مشکلات زیست محیطی سبب گردیده تا هر روز شاهد پیشرفتهایی در فن آوری و استفاده از انرژیهای نو باشیم.

رشد و  توسعه جوامع انسانی همواره موازی با تولید و مصرف انرژی بوده است. طبق آمارهای به ثبت رسیده، طی ۳۰ سال گذشته احتیاجات انرژی جهان به مقدار قابل توجهی افزایش یافته است. در سال ۱۹۶۰ مصرف انرژی جهان GTOe 3/3 بود، در سال ۱۹۹۰ این رقم به GTOe 8/8 بالغ گردید که دارای رشد متوسط سالیانه ۳/۳ درصد می باشد و در مجموع ۱۶۶ درصد افزایش نشان می دهد. در حال حاضر مصرف انرژی جهان GTOe10 بوده و پیش بینی می شود که این رقم در سالهای ۲۰۱۰ و ۲۰۲۰ به GTOe 12 الی ۱۴ افزایش یابد، این ارقام نشان می دهند که میزان مصرف انرژی جهان در قرن حاضر بالا باشد و بالطبع این سوال مهم مطرح است که آیا منابع انرژیهای فسیلی در قرنهای آینده، جوابگوی نیاز انرژی جهان برای بقاء تکامل و توسعه خواهند بود، یا نه؟

حداقل به دو دلیل عمده جواب این سوال منفی است و باید منابع جدید انرژی را جایگزین منابع قدیم نمود. این دلایل عبارتند از :

۱- محدودیت  و در عین حال مرغوبیت انرژیهای فسیلی، چراکه این سوختها از نوع انرژی شیمیایی متمرکز بوده و مسلماً کاربردهایی بهتر از احتراق دارند.

۲- مسایل و مشکلات زیست محیطی، به طوری که امروزه حفظ سلامت اتمسفر از مهمترین پیش شرطهای توسعه اقتصادی پایدار جهانی به شمار می آید. از این رو است که دهه های آینده به عنوان سالهای تلاش مشترک جامعه انسانی برای کنترل انتشار کربن، کنترل محیط زیست و در واقع تلاش برای تداوم حضور انسان در کره زمین خواهد بود.

بنابراین، استفاده از منابع جدید انرژی به جای منابع فسیلی امری الزامی است. سیستمهای جدید انرژی در آینده باید متکی به تغییرات ساختاری و بنیادی باشد که در آن منابع انرژی بدون کربن، نظیر انرژی خورشیدی، بادی، زمین گرمایی و کربن خنثی مانند انرژی بیوماس مورد استفاده قرار می گیرند. بدون تردید، انرژیهای تجدیدپذیر با توجه به سادگی فن آوریشان، در مقابل فن آوری انرژی هسته ای از یک طرف و نیز به دلیل عدم ایجاد مشکلاتی نظیر زباله های اتمی از طرف دیگر ، نقش مهمی در سیستمهای جدید انرژی در جهان ایفا می نمایند. در هر حال باید اذعان داشت که در عمل عوامل متعددی ، بویژه، هزینه اولیه و قیمت تمام شده بالا، عدم سرمایه گذاری کافی برای بومی نمودن و بهبود کارآیی تکنولوژیهای مربوطه، به حساب نیامدن هزینه های خارجی در معادلات اقتصادی، نبود سیاستهای حمایتی در سطح جهانی، منطقه ای و محلی، نفوذ و توسعه انرژیهای نو را بسیار کند و محدود ساخته است، ولی پژوهشگران و صنعتگران همواره تلاش خود را جهت رفع این مشکلات مبذول می دارند.

فناپذیری و آلایندگی انرژیهای فسیلی موجب توجه اکثر کشورهای جهان به انرژیهای نو شده است. در کشور ما نیز، بدلیل مسایل فوق و برخوردار بودن از پتانسیلهای بسیار غنی، منابع مختلف انرژی از جمله : خورشیدی، باد، زمین گرمایی و … و موضوع تنوع بخشی در   انرژی کشور، بعنوان یک سیاست کلی مورد تأکید است.

 

دسته بندی انرژیهای نوین بهره برداری شده در جهان

 

مقدمه :

به منظور درک موقعیت انرژیهای تجدیدپذیر، لازم است تا نگاهی به تقاضای برق موجود بیاندازیم. امروزه یک سوم جهان (بیش از دو میلیارد نفر) هیچگونه دسترسی به برق ندارند ( و یک میلیارد نفر دیگر کمتر از ۵ ساعت در روز برق دارند) و شکاف بین کشورهای صنعتی و کشورهای در حال توسعه به شکل باور نکردنی در حال افزایش است. نگرانی های زیست محیطی، تغییرات جدی را در رفتارها برای یک تحول واقعی بسوی « پیشرفت قابل تحمل» و بنابراین، بسوی پیشرفت انرژیهای تجدیدپذیر طلب می کند.

آمار ، نیاز به توسعه انرژیهای تجدیدپذیر و تمیز را به دلایل زیر مشخص می نماید :

         فراهم کردن برق برای کشورهای در حال توسعه، مخصوصاً در مناطق دوردست و در جاهاییکه باد، خورشید ، زیست توده و انرژی زمین گرمایی به وسعت در دسترس می‌باشد؛

         محافظت از محیط زیست، مخصوصاً در دوره های دفع کم آلوده کننده ها، گازهای گلخانه ای، بویژه در زمینه تغییرات آب و هوایی ؛

         حفظ منابع انرژی فسیلی؛

در این رابطه ، کشورهای به اصطلاح « توسعه یافته»، که همزمان بزرگترین مصرف کننده برق و بزرگترین آلوده کننده می باشند، این مسئولیت را دارند که طلایه دار پیشرفت انرژیهای ارزان و تمیز باشند.

اگرچه منابع انرژی تجدیدپذیر (RES) در تولید جهانی نسبتاً حاشیه ای هستند ( بجز زیست توده و برق آبی، که اینجا مورد بررسی نیستند) ، توسعه آنها برای انرژی باد و PV خورشیدی مهم است، بخاطر اینکه میانگین نرخ رشد سالیانه آنها تقریباً ۲۵ تا ۳۰ درصد است. ایالت متحده آمریکا، ژاپن و اروپا ( بویژه آلمان، ایتالیا و دانمارک) کشورهای پیشرو هستند، اما کشورهای در حال توسعه نظیر هند، مکزیک و برزیل تلاش مهمی در توسعه منابع انرژیهای نو (RES) انجام می دهند.

تذکر مهم : اسامی و تعاریف تعدادی از شاخصها می تواند معانی مختلفی داشته باشد، تعاریفی نظیر : « فاکتور ظرفیت» ، « فاکتور قابلیت» ، « فاکتور بار» و …

 

قسمت ۱-۱- انرژی باد

تابش نامساوی خورشید در عرضهای مختلف جغرافیایی به سطح ناهموار زمین باعث تغییر دما و فشار شده و در نتیجه باد تولید می گردد. بعلاوه، اتمسفر کره زمین به دلیل چرخش، گرما را از مناطق گرمسیری به مناطق قطبی انتقال می دهد که این امر نیز باعث بوجود آمدن باد می شود. انرژی باد طبیعتی نوسانی و متناوب داشته و وزش دایمی ندارد. باد یکی از صورتهای مختلف انرژی خورشیدی می باشد که دارای یک الگوی جهانی نیمه پیوسته است.

تغییرات سرعت باد ساعتی، روزانه و فصلی بوده و متاثر از هوا و توپوگرافی سطح زمین می‌باشد. بیشتر منابع انرژی بادی در نواحی ساحلی و کوهستانی واقع شده است. با توجه به اقلیم متنوع مناطق بادخیز در سراسر کشور، بستر مناسبی برای بهره برداری از توربینهای مولد برق و پمپ توربینهای بادی بویژه در مناطق دور از شبکه برق سراسری فراهم می باشد. با توجه به رایگان بودن انرژی باد و توسعه نگرشهای زیست محیطی و راهبردهای صرفه جویانه در بهره برداری از منابع تجدیدناپذیر، انرژی باد در مقایسه با سایر منابع انرژی مورد استفاده در بسیاری از کشورهای جهان رو به فزونی گذاشته است. توربینهای بادی مولد برق جایگزین مناسبی برای نیروگاههای گازی و بخاری رایج به شمار می رود.

کشورهای باستانی نظیر مصر و عربستان در استفاده از انرژی بادی پیشقدم بوده اند، مصریها جزو اولین کشورهایی بوده اند که از انرژی باد استفاده کرده اند و روی رودخانه نیل با قایقهای بادبانی رفت و آمد کرده اند؛ در ضمن دانمارکیها اولین ملتی بوده اند که در زمینه تولید الکتریسیته از انرژی باد اقدام نموده اند. البته طراحی و ساخت توربینهای بادی امروزی بر اساس اندیشه های جدید صورت می گیرد.

با محاسبات دقیق طراحی و تکنولوژی پیشرفته و استفاده از اطلاعات صنعت هواپیمایی، آیرودینامیک و الکترونیک بدست آمده در سالهای اخیر، ساخت توربینهای بادی توسعه یافته است. در توربینهای بادی، انرژی جنبشی باد به انرژی مکانیکی و سپس به انرژی الکتریکی تبدیل می گردد. استفاده فنی از انرژی باد وقتی ممکن است که متوسط سرعت باد در محدوده ۵/۰ الی ۲۵/۰ باشد.

 

  • انواع توربینها از نظر اندازه

الف- توربینهای بادی کوچک : از این توربینها جهت تأمین برق جزیره های مصرف و یا مناطقی که تأمین برق از طریق شبکه سراسری برق بسیار مشکل می باشد استفاده می‌‌شود، این توربینها تا قدرت ۱۰ کیلووات توان تولید برق را دارا می باشند.

ب- توربینهای بادی متوسط : توان این توربینها، عموماً ۲۵۰-۱۰ کیلووات است. از این توربینها جهت تأمین مصارف مسکونی، تجاری، صنعتی و یا کشاورزی استفاده می شود.

پ- توربینهای بادی بزرگ (مزارع بادی) : این نوع توربینها معمولاً شامل چند توربین بادی متمرکز با توان تولیدی از ۲۵۰ کیلووات به بالا می باشند که به صورت متصل به شبکه و یا جدا از شبکه طراحی می گردند.

در ضمن دو روش برای استفاده از انرژی باد وجود دارد که یک روش آن استفاده از توربینهای بادی با محور قائم می باشد که بوسیله رانش باد می چرخند و از محور قائم آن نیرو گرفته می شود و مزیت آن وابسته نبودنش به جهت باد می باشد ؛ روش دوم توربینهای بادی با محور افقی می باشند که در این توربینها، باد بوسیله عمل آیرودینامیی که بالابر نامیده می شود، نیروی خود را به مبدل های بادی می دهد. در این توربینها باد عمود بر سطح چرخش پره ها واراد می شود، لذا نیروی باد بر تمام پره ها بطور یکسان اثر می کند.

ولی در مورد توربینهای بادی با محور قائم، چون سطح ایجاد شده بوسیله چرخش پره ها تقریبا یک سطح کرویست و زوایای پره ها مرتباً نسبت به باد تغییر وضع می دهند، نیروی رانش مرتباً کم و زیاد می شود. پس توربینهای نوع افقی بدلیل بازده بالاتر امروزه بیشتر رایج بوده که متداولترین آنها نوع سه پره می باشد. . به همین منظور پایان نامه ی بررسی کارآیی نیروگاههای انرژیهای تجدید پذیر در جهان  رشته برق قدرت ، درقالب word و۱۲۵ صفحه می باشد. جهت خرید ودانلود برای شما عزیزان آماده کرده ایم که امیدواریم مورد رضایت شما واقع گردد.

در این پست خرید و دانلود فایل پایان نامه رشته برق  قدرت بررسی کارآیی نیروگاههای انرژیهای تجدید پذیر در جهان ، را براتون گذاشتم در این مقاله می خوانیم. نیروگاههای انرژیهای تجدیدپذیر به عنوان نیروگاههای پیشرفته و نوین در حال توسعه بوده و بسرعت با افزایش میزان قدرت منصوبه و کاهش قیمت روبرو می باشد. بهره برداری از تجربیات کشورهای توسعه یافته منجر به استفاده از انرژیهای نوین در کشورهای در حال توسعه خواهد شد. بنابراین، استفاده از منابع جدید انرژی به جای منابع فسیلی امری الزامی است. سیستمهای جدید انرژی در آینده باید متکی به تغییرات ساختاری و بنیادی باشد که در آن منابع انرژی بدون کربن، نظیر انرژی خورشیدی، بادی، زمین گرمایی و کربن خنثی مانند انرژی بیوماس مورد استفاده قرار می گیرند. شما می توانید این مقاله  را از این فروشگاه دانلود نمائید.


عتیقه زیرخاکی گنج