بررسی بیوگاز و کاربردهای آن در انرژی های تجدید پذیر

بررسی بیوگاز و کاربردهای آن در انرژی های تجدید پذیر

نرژی زیست توده شامل انرژی تولیدی از كلیه ی ضایعات و زایدات حاصل از موجودات زنده می باشد و بعد ازانرژی خورشیدی بالاترین پتانسیل انرژی را دارا می باشد و در حال حاضر با توجه به مزایای ویژهای نظیرمزایای اقتصادی، محیط زیستی، پراكندگی و دسترسی آسان، بالاترین سهم را در میان تجدیدپذیرها به خوداختصاص داده است. استفاده از زیست توده به عنوان یك منبع انرژی نه تنها به دلایل اقتصادی بلكه به دلیلتوسعه اقتصادی و محیط زیستی نیز جذاب بوده و از طرفی آن را عامل تسریع در رسیدن به توسعه پایدار می-دانند. از موارد شایان توجه در مورد این منبع انرژی می توان به قابلیت عرضه آن در سه شكل گازی، مایع وجامد و نیز قابلیت ذخیره سازی گسترده، رفع آلودگی های مضاعف و گستردگی كاربردها نظیر كاربردهاینیروگاهی، حمل ونقل و تولید حرارت اشاره نمود. ضمناً این منبع تنها منبع انرژی تجدیدپذیر است كه در كنارهیدروژن میتواند به عنوان سوخت در خودروها نیز استفاده شود. همچنین میزان نشر مواد آلاینده ی ناشی ازاحتراق زیست توده معمولاً كمتر از سوخت های فسیلی است و بهره برداری تجاری از زیست توده می تواندمشكلات مربوط به انهدام ضایعات و زباله در سایر صنایع از جمله جنگلداری و تولیدات چوب، فراوری موادغذایی و بخصوص ضایعات جامد شهری در مراكز شهری را حذف نموده و یا كاهش دهد. در این مقاله ساده به بررسی این مهم پرداختیم.

دانلود

تولید سوخت از بیوماس یا زیست توده

دانلود کلیپ مهندسی تولید سوخت از بیوماس یا زیست توده

یکی از کاربردهای بیوماس غیر از مصارف تولید انرژی در سطح نیروگاهی یا غیر صنعتی و احتراق و حرارت تولید سوخت می باشد که در این کلیپ به صورت انیمیشن به مراحل این چرخه پرداخته شده است.

سوخت های زیستی می تواند به عنوان سوخت مایع، جامد یا گاز متشکل یا حاصل از زیست توده تعریف شود. زیست توده نیز می تواند برای گرم کردن یا تولید برق استفاده شود. سوخت های زیستی را می توان از هر منبع کربن مثل گیاهان که به سرعت جایگزین می شود بدست اورد. بسیاری گیاهان مختلف و مواد مشتق شده از گیاهان برای تولید سوخت زیستی استفاده می شود.

زیست توده یا بیوماس (Biomass) یک منبع تجدید پذیر انرژی است که از مواد زیستی به دست می‌آید. مواد زیستی شامل موجودات زنده یا بقایای آنها است. نمونه این مواد، چوب، زباله و الکل هستند. زیست توده معمولاً شامل بقایای گیاهی است که برای تولید الکتریسیته یا گرما به کار می‌رود. برای مثال بقایای درختان جنگلی، مواد هرس شده از گیاهان و خرده‌های چوب می‌توانند به عنوان زیست توده به کار گرفته شوند. زیست توده به مواد گیاهی یا حیوانی که برای تولید الیافو مواد شیمیایی به کار می‌روند نیز اطلاق می‌گردد. امروزه مشخص شده است که سوخت های زیستی به دست آمده از پسماندهای جنگل ها و محصول های کشاورزی جهان می تواند سالانه به اندازه ۷۰ میلیارد تن نفت خام انرژی در دسترس بشر قرار دهد که این میزان ۱۰ برابر مصرف سالانه انرژی در جهان است.همچنین می توان از این سوخت ها بیشتر در تولید گرما بهره برد زیرا می توانند باعث صرفه جویی اقتصادی چشمگیری شوند. توده شامل زباله‌های زیستی قابل سوزاندن هم می‌شود، اما شامل مواد زیستی مانند سوخت فسیلی که طی فرایندهای زمین شناسی تغییر شکل یافته‌اند، مانند ذغال سنگ یا نفت نمی‌شود. اگرچه سوخت‌های فسیلی ریشه در زیست توده در زمان بسیار قدیم دارند، به دلیل اینکه کربن موجود در آن‌ها از چرخه زیستی طبیعت خارج شده‌است و سوزاندن آن‌ها تعادل دی اکسید کربن موجود در جو را به هم می‌زند، عنوان زیست توده به آن‌ها اطلاق نمی‌گردد.

برای دانلود کلیپ تولید سوخت ازبیوماس یا زیست توده به لینک زیر مراجعه فرمایید :

دانلود کنید.

پسورد : www.mechanicspa.mihanblog.com

دانلود انیمیشن شبیه سازی نیروگاه زباله سوز(بیوماس)

دانلود انیمیشن شبیه سازی نیروگاه زباله سوز(بیوماس)

انرژی زیست توده (بیوماس)

زیست توده ترجمه لغت انگلیسی بیوماس(Biomass ) می­باشد برای زیست توده تعاریف مختلف و متنوعی در جهان مطرح می­باشد. بعنوان یک تعریف ساده میتوان گفت:

زیست توده شامل کلیه موادی در طبیعت میشود که در گذشته نزدیک جاندار بوده، از موجودات زنده بعمل آمده و یا زائدات و ضایعات آنها میباشند.

میدانیم که منشاء منابع فسیلی نیز منابع زیست توده میباشد ولی تفاوت آنها در این است که منابع فسیلی از منابع زیست توده که در گذشته بسیار دور زنده بودند و تحت شرایط فشار و دمای خاص حاصل شده­اند(دهها میلیون سال پیش).

اتحادیه اروپا مطابق ابلاغیه ۲۰۰۰/۱۷۷/EC جهت توسعه استفاده از زیست توده در تولید برق در بازار داخلی اروپا تعریف زیست توده را به شکل زیر مطرح نمود:

زیست توده کلیه اجزاء قابل تجزیه زیستی از محصولات، فاضلابها و زایدات کشاورزی (شامل مواد گیاهی و حیوانی)، صنایع جنگلی و سایر صنایع مرتبط، فاضلابها و زباله­های تجریه­پذیر زیستی شهری و صنعتی می باشد.
انرژی بيوگاز

به مجموعه گاز هايي كه در اثر تخمير مواد آلي (فضولات انساني، حيواني و گياهي) در يك دامنه دماي معين و PH مشخص در نتيجه فقدان اكسيژن و فعاليت باكتري هاي غير هوازي خصوصاً باكتري هاي متان زا در محفظه تخمير توليد مي شود، بيوگاز گفته مي شود.

اين گاز به صورت طبيعي در باتلاق ها و مرداب ها و يا مكان هاي دفع زباله هاي شهري مشاهده مي شود.

اين گاز نوعي از سوخت نيز به حساب مي آيد داراي ۶۰ درصد متان و ۳۰ درصد دي اكسيد كربن و ۱۰ درصد مخلوطي از هيدروژن، اكسيژن و منو اكسيد كربن است ولي تركيب اصلي بيوگاز، گاز متان است كه اين گاز در زمره گازهاي قابل اشتغال محسوب مي شود. متان، گازي است بي رنگ و بي بو كه اگر يك فوت مكعب آن بسوزد، ۲۵۰ كيلو كالري انرژي حرارتي توليد مي شود. 

در طي قرن دهم قبل از ميلاد مسيح در آشور(شمال عراق كنوني ) از اين گاز براي گرم كردن آب  جهت حمام استفاده مي شد. در سال ۱۸۵۹ اولين دستگاه تخمير غير هوازي در بمبئي هند ساخته شد و در سال ۱۸۶۰ ميلادي  به وسیله شخصي به نام اچ موراس اين دستگاه براي تصفيه مواد جامد فاضلاب به كار گرفته شد.

در نيمه اول قرن ۲۰ در بسياري از كشورهاي اروپايي دستگاه هاي توليد كننده بيوگاز و استفاده از گاز حاصله در مواردي همچون پخت و پز، تأمين روشنايي و به عنوان سوخت در وسائل نقليه توسعه يافت، كه كشور هاي هند و چين در اين زمينه پيشتاز بودند.

بيش از نيم قرن پيش در تصفيه خانه هاي فاضلاب هاي شهري در اروپا از گاز متان استفاده مي شده است. اما استفاده قطعي از بيوگاز پس از جنگ جهاني دوم به بعد مطرح شد و در ده سال اخير رو به گسترش است.

برای دانلود انیمیشن شبیه سازی نیروگاه بیوماس که به صورت کلی شماتیکی از یک نیروگاه زباله سوز را به تصویر کشیده است به لینک زیر مراجعه فرمایید :

دانلود کنید.

پسورد : www.mechanicspa.mihanblog.com

در همین زمینه میتوانید مقاله اموزشی نیروگاههای بیوماس را از لینک زیر دریافت نمایید:

دانلود کنید.

بزرگترین نیروگاه خورشیدی جهان

بزرگترین نیروگاه خورشیدی جهان

فناوری و به تبع آن زندگی ما روز به روز وابستگی بیشتری به منابع انرژی پیدا می‌کند. این نیاز و مصرف بالای انرژی باعث شده است که بی‌رویه نفت استخراج کنیم، سوخت بسوزانیم، هوا را آلوده کنیم و تنها سکونت‌گاه‌مان در این جهان را بیشتر به نابودی بکشیم. اما بسیاری از ما هم با خوش‌بینی امیدواریم که فناوری خود راه‌حلی برای این معضل بیافریند. دستگاه‌هایی با مصرف بهینه‌تر بسازد، منابع جدید انرژی بیابد یا استفاده از انرژی‌های پاک موجود را برای ما ساده‌تر کند.

در میان انرژی‌های پاک، نور خورشید شاید ارزان‌ترین و دایمی‌ترین آن‌ها باشد. صحبت از انرژی خورشیدی همواره من را به یاد سال‌های اول دهه ۶۰ و کتاب «آفتاب در سیم‌ها» از انتشارات کانون پرورش فکری کودکان می‌اندازد که با زبانی ساده توضیح می‌داد که حتی انرژی که ما از طریق سوزاندن سوخت به دست می‌آوریم، توسط خورشید حیات‌بخش تامین می‌شود. این انرژی چندین میلیون سال قبل جذب گیاهان یا از طریق گیاهان خوراک جانورانی شده است که پس از مرگ و دفن شدن در دل زمین، ذخایر نفتی را برای ما فراهم کرده‌اند.

آنچه در ادامه می‌آید شرحی تصویری است از راه‌اندازی بزرگ‌ترین نیروگاه گرمایی با تجمیع نور خورشید که در صحرای موهاوی یا Mojave (در جنوب شرقی کالیفرنیا) برپا خواهد شد.

---

بزرگ‌ترین نیروگاه کنونی تجمیع نور خورشید  با توان ۱۰۰ مگاوات اکنون در ابوظبی قرار دارد، اما مدت زیادی در این مقام باقی نخواهد ماند. شرکت انرژی برایت‌سورس (Brightsource Energy) در حال انجام آخرین مراحل راه‌اندازی نیروگاه تجمیع نور خورشید عظیم خود در موهاوی کالیفرنیا است. اگر همه چیز درست پیش برود، این نیروگاه همین امسال راه‌اندازی خواهد شد.

این نیروگاه که نام آن ایوانپاه (Ivanpah) است ظرفیتی برابر ۳۷۷ مگاوات دارد که می‌تواند برق مورد نیاز ۱۴۰هزار خانه را تامین کند. طراحی این نیروگاه، کسب مجوزها، تامین اعتبار و ساختن آن ۵ سال به طول انجامیده است. عکس بالا یکی از فازهای اولیه این نیروگاه را نشان می‌دهد.

این تصویر آینه‌هایی را نشان می‌دهد که برای نصب در نیروگاه به آن‌جا حمل می‌شوند. در ایوانپاه ۳۰۰هزار آینه که توسط نرم‌افزار کنترل می‌شوند، نور خورشید را به دیگ‌های جوشانی منعکس می‌کنند که در ارتفاع ۴۵۹ فوتی (۱۳۹٫۹ متر) از سطح زمین و بر روی سه برج قرار گرفته‌اند. این انرژی آب را به بخار تبدیل کرده و باعث به گردش درآمدن توربین‌ها خواهد شد.

برایت‌سورس می‌گوید که این پروژه باعث ایجاد شغل برای ۲۱۰۰ نفر در بخش ساخت‌وساز و پشتیبانی شده است و ادعا می‌شود که ۶۵۰ میلیون دلار درآمد برای آن‌ها ایجاد خواهد کرد.  مطمئنا بیشتر این موارد به دوران ساخت‌وساز نیروگاه مربوط می‌شود. زمانی که این نیروگاه راه‌اندازی شود، به کمتر از ۱۰۰ نفر پرسنل برای نگهداری نیاز دارد! اما در آن زمان هم کارگران می‌توانند به ساخت نمونه‌های مشابه پرداخته یا یک مزرعه توربین‌های بادی را راه‌اندازی کنند.

این تصویر نشان می‌دهد که چه تعداد آینه در این نیروگاه مورد استفاده قرار خواهد گرفت. عظمت این نیروگاه و میزان انرژی که تولید می‌کند واقعا قابل‌توجه است. تمام این انرژی در برج به نسبت کوچک مرکزی متمرکز می‌شود.

این تصویر یکی از این برج‌ها را به خوبی نشان می‌دهد.

این یکی از برج‌های ۴۵۹ فوتی است. برایت‌سورس پیش از این برنامه‌ریزی برای ساخت یک جفت برج بسیار بزرگ‌تر با ارتفاع ۷۵۰فوت  (۲۲۸٫۶ متر) را آغاز کرده است.

این تصویر سیستم کار کردن این نیروگاه را نشان می‌دهد. در مرحله نخست منعکس کننده‌هایی که با نرم‌افزار کنترل می‌شوند(۱)، نور را روی دیگ بالای برج(۲) متمرکز می‌کنند و دیگ با این انرژی آب را به بخار تبدیل می‌کند. بخار در مرحله بعد توربینی(۳) را به گردش در می‌آورد که باعث تولید برق می‌شود. در کنار این توربین بخش مهم و حیاتی دیگر ذخیره‌کننده‌های گرمایی(۴) هستند. وجود این ذخیره‌کنندها به دو دلیل الزامی است. اول اینکه تابش خورشید دایمی نیست و دیگر اینکه زمان اوج مصرف نیرو معمولا در شب اتفاق می‌افتد.

این تصویر که یک شبیه‌سازی کامپیوتری است نیروگاه را پس از تکمیل مراحل ساخت نشان می‌دهد.

درنهایت برای داشتن تصوری از ابعاد و اندازه خارق‌العاده نیروگاه، به ماشین‌ها که به صورت نقطه‌های کوچکی دیده می‌شوند دقت کنید.

به نقل از یک پزشک

منبع (+)

فیلم ساخت نیروگاه خورشیدی امارات قبلا در وبلاگ قرار داده شده است که میتوانیداز بخش مولتی مدیا دریافت نمایید

اقتصاد و انرژی

اقتصاد و انرژی

فایلهای درس انرژی و اقتصاد 

http://s4.picofile.com/file/7766618595/economic.rar.html

فایل ها به زبان انگلیسی میباشند!

منبع : وبلاگ مهندسی انرژی/تکنولوژی انرژی

خودروی هیبریدی

خودروی هیبریدی

در دنيای امروز ، موضوع مصرف سوخت وانرژی ، يكی از موضوعات مهم و بحث های داغ است . سالهاست که مصرف سوخت های جايگزين به جای سوخت های فسيلی در انواع وسايل و مصرف کننده های انرژی مورد بررسی قرار گرفته است . اتومبيل ها نيز به عنوان يکی از مصرف کننده های عمده سوخت و انرژی از اين موضوع ، مستثنی نيستند. در چند سال اخير خودروهايی ساخته شده اند که از انرژی های جايگزين مانند انرژی خورشيدی ، CNG  و گاز طبيعی    انرژی الکتريکی ، هيدروژن ، گاز مايع به جای بنزين استفاده می کنند.  همچنين خودروهايی توليد شده اند که از ترکيب دو نوع از اين انرژی ها استفاده می کنند ؛ به اين خودروها ، خودروی هيبريدی می گويند .  برتري تكنولوژی هيبريدي عبارت است از ، ساخت راحت تر نسبت به سلول سوختي ، برد بيشتر و وزن كمتر نسبت به موتور الكتريكي و مصرف سوخت و آلايندگي كمتر نسبت به موتور احتراقي .
    بطورکلی به خودرویی که دو یا چند منبع تولید قدرت داشته باشد ، هیبریدی گفته می شود . ولی با توجه به اینکه نوعی از هیبرید که در آن یک موتور احتراق داخلی با سوخت بنزین یا گازوئیل همراه با یک موتور الکتریکی ، ترکیب شده اند ، بیشتر در خودروهای امروزی به کار می روند ، معمولاً در هر جا که صحبت از خودروی هیبریدی به میان می آید ، منظور این نوع خودرو است . به این نوع خودرو ، خودروی هیبرید الکتریکی ( HEV ) گفته می شود ( در این گزارش نیز ، هر جا که کلمه " خودروی هیبریدی " استفاده شده است ، منظور " خودروی هیبرید الکتریکی" است . ) .


تارخچه خودروی هیبرید

بطور شگفت آور، مفهوم خودرو الكتريكي هيبريد از عمر اتومبيل هاي موجود بنزيني قديمي تر است. هدف اوليه، اگر چه، چندان سوخت مصرفي را كاهش نداد، اما منجربه كمك به  موتور احتراق داخلي براي رسيدن به سطح بازدهي بالا تر و قابل قبولي شد.
اولين خودروی هيبريد گزارش شده در پاريس در سال  1899 می باشد كه توسط Vendovlli و Priestly Electric Carriage ساخته شد . خودروی ساخته شده در Pieper يك خودروي هيبريد موازي با يك موتور بنزيني خنك شونده با هواي كوچك بود كه توسط يك موتور الكتريكي با باتري هاي سرب - اسيدي كمك مي شد . گزارش شده است كه باتري ها بوسيله  موتور بيزيني شارژ مي شده اند ، وقتي که خودرو در سرازيري است و يا بدون حركت است. هنگاميكه توان حركتي مورد نياز بيشتر از توان موتور بنزيني است، موتور الكتريكي توان اضافه مورد نياز را تأمين مي كند. خودرو الكتريكي هيبريد ديگر در سال 1899 معرفي شد كه يك خودروي الكتريكي هيبريد سري بود. اين نمونه تجاري بود وتوسط شركت Vendoveli و Priestly ساخته شد.
در سال 1903 در پاريس خودروی هيبريد موازي ديگري توسط Frechman Comille ارائه شد. اين خودرو توان خود را از يك باتري 44 سلوله و سربي- اسيدي مي كشيد ، كه توسط موتور الكلي hp 4.5 شارژ مي شد. در سال های بعد هیبریدهای موازي و سري از سال 1988 تا 1916 ساخته شدند كه در نمونه هاي آخري از نيروي ترمزي الكتريكي استفاده شده است.
يكي از بزرگترين مشكلات خودروهاي مربوطه در دهه هاي نام برده شده روبرو شدن با طراحي ماشين الكتريكي بوده است كه از پيچيدگيِ خاصي برخوردار است واين به اين دليل بوده است كه الكترونيك قدرت به اندازه كافي پيشرفت نكرده بود و ماشينهاي الكتريكي با سوئيچها و مقاومتهاي مكانيكي كنترل مي شوند. از سال 1960 به بعد بود كه الكترونيك قدرت شروع به رشد كرد.
در سال 1975 دكتر ديكتر وك بر روي خودروهاي هيبريد تحقيق كرد و موفق به ساخت خودرو هيبريد موازي با ادوات الكترونيك قدرت شد. كه در آن از ماشين DC hp 15 با تحريك جداگانه استفاده شد. نمونه سري آن توسط دكتر ارنست وايكفيلد در سال 1967 ساخته شده بود . در طي اين سالها خودرو هايبريد به صورت تجاري ساخته نشد و علاقه مندي ها به دليل نگراني هاي مهم محيط زيست به سمت خودروهاي الكتريكي متمايل شد. تحقيق ها تا سال 1980 ادامه يافت ولي عملاً از اين سال به بعد به دليل عدم پيشرفت ماشين هاي الكتريكي مدرن، مخصوصاً باتري ها پيشرفت قابل ملاحظه اي در تکنولوژی خودروی هیبریدی صورت نگرفت. در سال 1990 بود كه روشن گرديد كه خودرو الكتريكي هرگز به هدف ذخيره انرژي نخواهد رسيد.
 Ford اولين خودروي الكتريكي هايبريد را وارد بازار كرد و يكي از اولين خط توليدهاي خودروي هيبريد توسط دولت امريكا بوجود آمد. پر اهميت ترين پيشرفت ها در زمينه خودروي الكتريكي هيبريد و تبديل آن به يك خودروي تجاري توسط كارخانه هاي ژاپني ها انجام شد. در سال 1997، تويوتا خودروي Pirus Sedan را در ژاپن عرضه كرد. هوندا هم هيبريدهاي Insight وCivic را معرفي كرد. اين خودروها اكنون در دسترس است. آنها به تركيبی عالي از مصرف سوخت توانستند دست يابند .

متن کامل مقاله را از لینک زیر دریافت نمایید:

دانلود کنید.

دانلود مقاله در زمینه دودکش خورشیدی

دودکش خورشیدی

دانلود چهارمقاله و پاورپوینت در زمینه دودکش های خورشیدی ونحوه تولید توان از انرژی خورشیدی

solar chimneys

Solar Chimney Competence Network

The Solar Chimney

VENTILATION PERFORMANCE OF SOLAR CHIMNEY WITH BUILT－IN LATENT HEAT STORAGE

دودکش های خورشیدی یکی از روشهای مورد استفاده در زمینه انرژی های نو و انرژی های تجدیدپذیر به شمار می اید که از انرژی تابشی خورشید وانتقال حرارت به روش تشعشعی واستفاده از اختلاف دانسیته در سیال هوا برای چرخاندن توربین و تولید انرژی پاک استفاده میکند.

یکی از دوستان درخواست تعدادی مقاله در زمینه دودکش خورشیدی داشتند که دراین پست سه مقاله جالب و کاربردی در زمینه دودکش خورشیدی واستحصال انرژی از این طریق ویک پاورپوینت اموزشی برای دانلود تقدیم حضور شما میگردد.(قبلا یک فیلم اموزشی در زمینه دودکش های خورشیدی در وبلاگ اپلود شده است که میتوانید از قسمت مولتی مدیا دانلود نمایید.)

برای دانلود مقالات دودکش های خورشیدی به لینک زیر مراجعه فرمایید:

دانلود کنید.

پسورد : www.spowpowerplant.blogfa.com

انرژی زمین گرمایی و کاربرد های آن

انرژی زمین گرمایی و کاربرد های آن

زمینی كه زیر پای ما قرار دارد، منبع بسیار عظیم انرژی است. این انرژی كه به صورت حرارت از اعماق زمین به سطح آن هدایت می شود در صورت توسعه فناوری استخراج آن، به تنهایی قادر خواهد بود كلیه نیازهای انرژی امروز و آینده بشر را تامین كند. طبق محاسبه ها، مشخص شده است كه انرژی حرارتی ذخیره شده در ۱۱ كیلومتر فوقانی پوسته زمین معادل پنجاه هزار برابر كل انرژی به دست آمده از منابع نفت و گاز شناخته شده امروز جهان است. پس این منبع عظیم انرژی می تواند در آینده جایگزین قابل اطمینانی برای انرژی حاصل از سوخت های فسیلی باشد. البته بدیهی است كه بهره برداری گسترده از ذخایر انرژی زمین گرمایی، مستلزم توسعه بیشتر در زمینه تكنیك های اكتشاف و استخراج آن است.

انرژی زمین گرمایی چیست؟

اصطلاح زمین گرمایی ترجمه واژه Geothermal است كه ریشه یونانی داشته و از كلمات Geo به معنای زمین و Thermal به معنی حرارت تشكیل شده است. در حقیقت انرژی زمین گرمایی، انرژی ای است كه از سیال آب داغ یا بخارداغ موجود در اعماق زمین به دست می آید.

این انرژی در مخزن زمین گرمایی متمركز شده است كه برای دسترسی به آن در محل مخزن، چاهی عمیق حفر می كنند. سیال خروجی از چاه، عامل انتقال انرژی از مخزن به سطح زمین است. البته عمق مخزن زمین گرمایی نباید بیش از سه هزار متر باشد زیرا بهره برداری از انرژی آن با فناوری كنونی بشر توجیه اقتصادی ندارد. با افزایش عمق زمین درجه حرارت افزایش می یابد. این افزایش حرارت را شیب حرارتی می نامند. تمام منابع انرژی زمین گرمایی در نقاطی واقع شده اند كه از شیب حرارتی بالایی برخوردارند. 

تاریخچه

این انرژی از ابتدای خلقت مورد استفاده انسان بوده است. بدین ترتیب كه از آن برای شست وشو، پخت وپز، استحمام، كشاورزی و درمان بیماری ها استفاده می شد. اسناد و مدارك موجود ثابت می كند كه ساكنان كشورهایی نظیر چین، ژاپن، ایسلند و نیوزیلند در گذشته های دور از این انرژی استفاده می كردند. در سال ۱۸۲۸ فردی به نام لاردرللو در كشور ایتالیا برای تهیه اسید بوریك از حرارت آب های گرم به جای سوزاندن هیزم استفاده كرد. در سال ۱۹۰۸ در منطقه مذكور نخستین نیروگاه زمین گرمایی به ظرفیت ۲۰ كیلووات راه اندازی شد كه در سال ۱۹۴۰ ظرفیت آن به ۱۲۷ مگاوات افزایش یافت. تا سال ۱۹۵۰ بهره گیری از انرژی زمین گرمایی رشد چندانی نداشت، اما حد فاصل سال های ۱۹۵۰ تا ۱۹۷۳ به دلیل گران شدن بی سابقه و ناگهانی نفت، همه كشورها به فكر استفاده از انرژی های جایگزین افتادند و به تدریج كشورهایی چون آمریكا، ایسلند، فیلیپین، اندونزی و اغلب كشورهایی كه روی كمربند زمین گرمایی جهانی قرار داشتند بهره برداری از این انرژی را شروع كردند.

نشانه های انرژی زمین گرمایی

مهمترین نشانه های منابع زمین گرمایی موارد زیر است:

1.    سنگ های آتشفشانی جوان جوان تر از یك میلیون سال
2.    چشمه های آبگرم
3.    بخارفشان یا گازفشان
4.    آب فشان
5.    نواحی دگرسان شده
6.    گل فشان
7.    كوه های آتشفشانی فعال
البته ذكر این نكته ضروری است كه برای آغاز بررسی های اكتشافی در یك منطقه زمین گرمایی، بیش از یك نشانه باید در منطقه وجود داشته باشد.

موارد كاربرد انرژی زمین گرمایی

پس از انجام بررسی های اكتشافی و حفر چاه های اكتشافی و تولیدی در میدان زمین گرمایی، مسئله كاربرد انرژی زمین گرمایی مطرح می شود. مهمترین عامل در تعیین نوع كاربرد مخزن زمین گرمایی، درجه حرارت آن است. امروزه منابع زمین گرمایی را بر اساس درجه حرارت به سه دسته كلی حرارت بالا، حرارت متوسط و حرارت پایین تقسیم می كنند. مبنای این تقسیم بندی، درجه حرارت مخزن در عمق یك كیلومتری زمین است. به این ترتیب كه اگر درجه حرارت مخزن در عمق مذكور بیش از ۲OOC باشد آن را حرارت بالا می نامند. درجه حرارت مخازن حرارت متوسط و پایین به ترتیب بین ۱۵۰C و ۲۰۰C و كمتر از ۱۵۰C است. امروزه از مخزن های زمین گرمایی به دو صورت عمده كاربرد غیر مستقیم تولید برق و كاربرد مستقیم انرژی حرارتی استفاده می شود.

تولید برق

به منظور تولید برق از انرژی زمین گرمایی، سیال مخزن آب داغ یا بخار از طریق چاه های حفر شده به سطح زمین هدایت شده و پس از به چرخش درآوردن توربین در نیروگاه، برق تولید می كند. بدیهی است كه از مخازن حرارت بالا بیشتر برای تولید برق استفاده می شود. در حال حاضر ۲۲ كشور جهان به كمك منابع زمین گرمایی خود بیش از MW ۸۲۰۰ برق تولید می كنند. در نیروگاه های زمین گرمایی، انرژی الكتریكی به كمك چرخه های مخصوصی تولید می شود. مهمترین و رایج ترین آنها عبارتند از:

چرخه تبخیر آنی

در این دسته از چرخه های تولید برق، سیال زمین گرمایی پس از خروج از چاه، وارد یك جداكننده شده و بخار حاصل به سمت توربین و آب داغ به سمت چاه های تزریقی و برج خنك كننده روانه می شود. حال، برحسب اینكه عمل جدایش یا تبخیر آنی در یك مرحله یا دو مرحله انجام شود و برحسب وجود یا عدم وجود كندانسور، سه نوع چرخه تبخیر آنی وجود دارد: چرخه تبخیر آنی یك مرحله ای بدون كندانسور، چرخه تبخیر آنی یك مرحله ای با كندانسور، چرخه تبخیر آنی دومرحله ای.

چرخه دومداره

از این چرخه برای تولید برق از مخزن های زمین گرمایی حرارت پایین استفاده می شود. حدود ۵۰ درصد مخازن زمین گرمایی شناخته شده جهان درجه حرارتی بین ۱۵۰C تا ۲۰۰C دارند، كه اگر برای تولید برق از آنها از چرخه تبخیر آنی استفاده شود، چرخه مزبور بازده بسیار پایینی خواهد داشت. در این چرخه از سیال عامل برای تولید برق استفاده می شود بدین ترتیب كه آب داغ، سیال عامل را در یك مبدل حرارتی، گرم و به بخار تبدیل می كند. بخار حاصل، توربین را به حركت در آورده، برق تولید می كند. از جمله مزیت های مهم این چرخه، عدم وجود خوردگی یا رسوب گذاری توسط سیال عامل است. در حال حاضر مهمترین كشورهای جهان از نقطه نظر تولید برق از منابع زمین گرمایی، كشورهای آمریكا ۲۲۲۸ مگاوات، فیلیپین ۱۹۰۹ مگاوات، ایتالیا ۷۶۹ مگاوات، مكزیك ۷۵۵ مگاوات و اندونزی ۵۹۰ مگاوات هستند.

كاربرد مستقیم

كاربرد مستقیم انرژی زمین گرمایی، بهره برداری بدون واسطه از انرژی زمین گرمایی است. در این حالت، انرژی زمین گرمایی به انرژی الكتریكی تبدیل نمی شود، بلكه فقط از انرژی حرارتی آن استفاده می شود. مخزن های زمین گرمایی كه دمای آنها بین ۶۵C تا ۱۵۰C است برای تولید برق، توجیه اقتصادی ندارد، لذا این گونه مخزن ها برای استفاده مستقیم از انرژی حرارتی، مناسب هستند. مخزن های زمین گرمایی حرارت پایین، نسبت به مخزن های حرارت بالا گستردگی بیشتری دارند. آب داغ مخزن های حرارت پایین را می توان با دستگاه های حفاری چاه های آب استخراج كرد. یك محقق ایسلندی به نام لیندال به منظور نشان دادن موارد كاربرد انرژی زمین گرمایی، نموداری تهیه كرده است كه در آن موارد مختلف كاربرد سیال زمین گرمایی بر حسب درجه حرارت آن ارائه شده است. همان گونه كه در نمودار لیندال مشخص شده است، موارد بهره برداری مستقیم از انرژی زمین گرمایی را می توان به ۶ رده كلی زیر تقسیم بندی كرد:

1.    گرمایش ساختمان ها
2.    كشاورزی
3.    دامپروری
4.    كاربردهای صنعتی
5.    درمان بیماری ها
6.    سایر

گرمایش ساختمان ها

این مورد متداول ترین كاربرد مستقیم انرژی زمین گرمایی است. حدود ۳۷ درصد كاربرد مستقیم انرژی زمین گرمایی در سراسر جهان را گرمایش فضاهای مختلف مسكونی، تجاری، اداری و غیره به خود اختصاص می دهد. البته در صورت نامناسب بودن كیفیت آب از نظر شیمیایی، از مبدل حرارتی برای گرمایش استفاده می شود. یكی از مزیت های مهم سیستم های گرمایشی این است كه آب داغ پس از تٲمین حرارت فضاهای مختلف، مجددا به درون مخزن زمین گرمایی تزریق می شود و در نتیجه میزان آلودگی زیست محیطی آن بسیار پایین است.
شایان ذكر آنكه امروزه انواع خاصی از مبدل های حرارتی وجود دارند كه درون چاه های زمین گرمایی تعبیه شده و حرارت آب داغ مخزن را به آب شیرین درون مبدل منتقل می كنند. درجه حرارت آب گرم مورد نیاز برای سیستم های گرمایشی حدود۶۰C یا بالاتر است. امروزه كشورهای ایسلند، فرانسه، مجارستان و ژاپن برای تٲمین حرارت سیستم های گرمایش مركزی خود از انرژی زمین گرمایی استفاده می كنند. به عنوان مثال شهر ۱۵۰هزار نفری ریكیاویك مركز ایسلند تماما به وسیله آب داغ تولیدی از مخزن های زمین گرمایی مجاور شهر تامین می شود.

كشاورزی

عمده ترین كاربرد انرژی زمین گرمایی در زمینه فعالیت های كشاورزی، تامین گرمایش گلخانه ها است. البته در برخی از مناطق سردسیر از حرارت آب داغ مخزن های زمین گرمایی برای گرم كردن خاك های كشاورزی نیز به كار می رود. این نوع كاربرد در كشورهای سردسیر بسیار گسترش دارد. از جمله محصولاتی كه به كمك این انرژی كشت می شوند می توان به خیار، گوجه فرنگی، انواع گل ها، گیاهان خانگی، نهال درختان و انواع كاكتوس ها اشاره كرد. در بین كشورهای جهان مجارستان از نظر استفاده از گلخانه های زمین گرمایی مقام نخست را دارد. برای گرم كردن گلخانه ها معمولا یا آب داغ را از لوله های فلزی عبور می دهند یا اینكه همانند سیستم های گرمایشی خانه ها از پره های رادیاتور استفاده می كنند، یا آب داغ را از درون شبكه متراكمی از لوله ها كه در پشت آنها یك فن قوی وجود دارد، عبور می دهند. علاوه بر مجارستان كشورهایی نظیر ایسلند، چین، یونان، نیوزیلند و روسیه نیز در زمینه گلخانه های زمین گرمایی فعال هستند.

دامپروری

به كمك انرژی زمین گرمایی می توان انواع مختلف آبزیان را نیز پرورش داد. امروزه در سطح جهان از انرژی زمین گرمایی برای پرورش و رشد آبزیانی نظیر میگو، قزل آلا، صدف و همچنین آبزیان آكواریومی استفاده می شود. نظر به اینكه درجه حرارت بهینه برای پرورش انواع مختلف آبزیان برای هر یك از آنها میزان مشخصی است ،با استفاده از انرژی زمین گرمایی می توان درجه حرارت حوضچه های پرورش را در حد مطلوب تامین كرد و آن را در تمام طول سال ثابت نگه داشت. بدین ترتیب می توان مقدار تولید انواع مختلف آبزیان را به میزان قابل توجهی افزایش داد. به عنوان مثال رشد بهینه ماهی قزل آلا در درجه حرارت ۵۱۵ درجه سانتیگراد است.
كشورهایی مانند ایسلند، گرجستان، تركیه، نیوزیلند، ژاپن و چین از جمله كشورهای پیشرو در زمینه استفاده از انرژی زمین گرمایی برای پرورش آبزیان هستند. در حال حاضر ۱۶ كشور از چنین تاسیساتی بهره می گیرند.

كاربردهای صنعتی

این دسته از كاربردهای انرژی زمین گرمایی هنوز مانند سایر مصارف انرژی زمین گرمایی در سطح جهان گستردگی چشمگیری ندارد. با این وجود، در حال حاضر حدود ۱۹ كشور جهان از این انرژی در فرآیندهای مختلف صنعتی استفاده می كنند. به عنوان مثال می توان به موارد زیر اشاره كرد:

تولید برات و اسید بوریك از سیال های زمین گرمایی در ایتالیا
استحصال نفت در روسیه
پاستوریزه كردن شیر در رومانی
تولید چرم در اسلوونی و صربستان
تولید گاز دی اكسید كربن در ایسلند و تركیه
تولید كاغذ و قطعات خودرو در مقدونیه
تولید خمیر كاغذ، كاغذ و چوب در نیوزیلند

درمان بیماری ها

این كاربرد نیز بسیار قدیمی بوده و از روزگاران دور اقوامی چون رومی ها، چینی ها، ژاپنی ها، عثمانی ها و ساكنان سایر نواحی كره زمین به منظور استحمام و درمان بیماری های گوناگون از آب های گرم طبیعی زمین استفاده می كردند.
در حال حاضر حدود ۴۵ كشور جهان از چشمه های آب گرم خود برای این منظور استفاده می كنند. در ارتباط با توسعه چنین مراكزی، شواهد و نمونه های متعددی را می توان در سطح جهان معرفی كرد. به عنوان مثال، ژاپنی ها با بهره گیری از بیش از ۲۲۰۰ كانون تفریحی مرتبط با چشمه های آبگرم، سالانه قریب به صد میلیون مهمان و گردشگر را پذیرا هستند.
امروزه از آب های گرم دارای حرارت بیش از ۵۰ درجه سانتیگراد برای درمان بیماری هایی نظیر فشار خون بالا، روماتیسم، بیماری های پوستی و بیماری های دستگاه عصبی استفاده می شود.

ذوب برف جاده ها

به كمك انرژی زمین گرمایی می توان برف یا یخ جاده ها و پیاده روها را نیز ذوب كرد. گسترش این نوع كاربرد نسبت به سایر موارد انرژی زمین گرمایی محدودتر است. امروزه در سراسر جهان به كمك انرژی زمین گرمایی حدود ۵۰۰هزار متر مربع از مسیر پیاده روها و جاده ها گرم می شوند كه بخش اعظم آنها نیز در كشور ایسلند وجود دارند. در حال حاضر به جز كشور ایسلند، كشورهایی چون آرژانتین، آمریكا و ژاپن نیز برای ذوب برف جاده های خود از انرژی زمین گرمایی بهره می گیرند.همان گونه كه پیشتر اشاره شد جنبه های گوناگون كاربرد انرژی زمین گرمایی به سرعت در حال افزایش است و مرتبا به كشورهای بهره مند از این انرژی افزوده می شود. میزان گسترش موارد كاربرد مستقیم انرژی زمین گرمایی در سراسر جهان در جدول ذیل آمده است. یادآور می شود كه پمپ های حرارتی زمین گرمایی نوعی سیستم تهویه گرمایش و سرمایش است. همان گونه كه می دانیم، درجه حرارت زیرزمین تا اعماق كم ۲ تا ۱۵ متری تقریبا در تمام طول سال ثابت است. بنابراین با استفاده از این پدیده طبیعی می توان گرمایش و سرمایش منازل را در زمستان و تابستان فراهم كرد. در واقع سازوكار اصلی این سیستم های تهویه، تبادل حرارت با بخش های كم عمق زمین است، بدین معنی كه در فصل تابستان، حرارت را از داخل منازل به زمین منتقل می كنند و در زمستان، حرارت زیرزمین را به داخل فضاهای مسكونی هدایت می كنند.

مزیت های كاربرد انرژی زمین گرمایی

امروزه تولید انرژی به كمك منابع سوخت های فسیلی یا نیروگاه های هسته ای با آلودگی قابل ملاحظه محیط زیست همراه است، ولی انرژی زمین گرمایی علاوه بر تجدیدپذیر بودن در مقایسه با سایر منابع تولید انرژی، آلایندگی كمتری دارد و جزء منابع پاك انرژی به شمار می رود. میزان آلودگی نیروگاه ها یا طرح های كاربرد مستقیم زمین گرمایی، ارتباط مستقیمی با درجه حرارت منبع زمین گرمایی دارد. به این ترتیب كه منابع حرارت بالا نسبت به انواع حرارت پایین، آلودگی بیشتری تولید می كنند و همچنین طرح های كاربرد مستقیم نیز كمتر از نیروگاه های زمین گرمایی، محیط زیست را آلوده می كنند. به طور كلی مزیت های انرژی زمین گرمایی را می توان به دو دسته كلی مزایای زیست محیطی و كاربردی تقسیم بندی كرد.

مزیت های زیست محیطی كاربرد انرژی زمین گرمایی شامل موارد زیر است:

1.    عدم آلودگی هوا
2.    تولید CO2 كم، تولید H2S پایین و عدم تولید NOx
3.    عدم آلودگی منابع آب های زیرزمینی
4.    عدم نیاز به زمین وسیع
امروزه به دلیل تزریق سیال خروجی از نیروگاه ها و سایر طرح های كاربرد مستقیم انرژی زمین گرمایی، میزان آلایندگی این قبیل طرح ها به حداقل مقدار خود رسیده است.

مزایای كاربردی

1.    صرفه جویی در مصرف سوخت های فسیلی
2.    طولانی بودن زمان دسترسی
3.    گستردگی موارد كاربرد
4.    مستقل بودن از شرایط جوی
5.    امكان تولید برق به وسیله واحدهای قابل حمل
میزان دی اكسید گوگرد تولید شده در نیروگاه های زمین گرمایی حدود ۸ درصد مقدار تولید شده در نیروگاه های فسیلی است. در خصوص دی اكسید كربن نیز نیروگاه های زمین گرمایی در وضعیت بسیار مناسب تری نسبت به نیروگاه های فسیلی قرار دارند. بدین معنی كه مقدار گاز CO2 تولید شده در نیروگاه های زمین گرمایی به ترتیب معادل ۱۵ درصد نیروگاه های گاز سوز، ۱۰ درصد نیروگاه های نفت سوز و ۸ درصد نیروگاه های زغال سنگ سوز است.

دانلود کتاب اصطلاحات انرژی

دانلود کتاب اصطلاحات انرژی

این کتابچه توسط دفتر برنامه ریزی کلان برق وانرژی وزارت نیرو تهیه شده است وشامل سرفصل های زیر میباشد:

- بخش اول : اصطلاحات عمومي انرژي

- بخش دوم : اصطلاحات نفت خام

- بخش سوم :اصطلاحات گاز طبيعي و مشتقات آن

- بخش چهارم : اصطلاحات انرژي برق

- بخش پنجم : اصطلاحات زغال سنگ

- بخش ششم: اصطلاحات انرژيهاي تجديدپذير

- بخش هفتم : اصطلاحات انرژي هسته اي

- بخش هشتم: اصطلاحات انرژي و محيط زيست

- بخش نهم : اصطلاحات سازمان ها و نهادهاي بين المللي

برای دانلود کتاب اصطلاحات انرژی به لینک زیر مراجعه فرمایید:

دانلود کنید.

انرژی و محیط زیست

انرژی و محیط زیست

 اساسی ترین پایه توسعه، انرژی است و یكی از مهم ترین مسائل جوامع بشری امروزی، انرژی و نحوه تأمین نیازهای مربوط به آن است. هرچند در جمهوری اسلامی ایران، به واسطه وجود ذخایر عظیم سوخت های فسیلی، به تفكر حداكثر صرفه جویی و اتلاف در مصرف انرژی توجه جدی نشده است، از این رو توجه به این امر به ویژه به علت بروز اثرهای زیست محیطی ناهنجار، در مراحل مختلف تولید، تبدیل و مصرف انرژی اجتناب ناپذیر است.

عوامل مؤثر در توسعه پایدار بخش انرژی را می توان عوامل امنیت در عرضه انرژی، امنیت در تقاضای انرژی، فقر، جمعیت، اشتغال و حمل ونقل نام برد که هر یک از این عوامل نقش به سزایی در میزان مصرف انرژی دارند.
الگوی توسعه دربخش انرژی، هنگامی پذیرفتنی است كه به حفظ محیط زیست بیانجامد وكمترین تخریب را در این راه به دنبال داشته باشد.
یكی از اثرهای زیست محیطی ناشی از مصرف انرژی، ایجاد ریزش های اسیدی است. اكسیدهای نیتروژن و نیز اكسیدهای سولفور كه در فرآیند احتراق سوخت های فسیلی در بخش های تولید نیرو و یا حمل و نقل تولید می شوند، در اتمسفر منتشر و به ریزش باران های اسیدی منجر می شوند. میزان تأثیر ریزش های اسیدی، به میزان حساسیت اكوسیستم بستگی دارد. در قرن حاضر، بسیاری از دریاچه های كوچك، در اروپا و آمریكای شمالی اسیدی شده و این امر به تغییر فون و فلوراین دریاچه ها منجر شده است. این تغییرات آنقدر چشمگیر و مهم است كه بسیاری از آب های سطحی به كلی عاری از ماهی، دوزیستان و سایر موجودات شده اند. PH خاك در مناطق وسیعی كاهش یافت و مواد معدنی گیاهان و تنوع زیستی پوشش های گیاهی را تحت تأثیر قرار داده است. اسیدی شدن، اصلی ترین عامل كاهش عظیم جنگل های مناطق وسیعی از اروپا وآمریكای شمالی است.
امروزه اكثر محافل علمی بر این باورند كه با توجه به شواهد و تحقیقات، فعالیت های بشر بر وضعیت آب و هوایی، مؤثر بوده است. افزایش غلظت گازهای گلخانه ای در اتمسفر، توازن انرژی زمین را تغییر داده و به گرم شدن آن منجرشده است كه در قرن آینده نیز موجب تغییرات آب وهوایی مهمی خواهد شد. انتظار نمی رود كه میزان تغییرات پیش بینی شده دما، رسوبات و رطوبت خاك در سراسر جهان یكسان باشد.
اثرهای مخرب زیست محیطی، رشد سریع استفاده از سوخت های فسیلی، در كلیه سناریوها با انتقال به استفاده از گازطبیعی كه كمترین میزان آلایندگی و بیشترین سازگاری با محیط زیست و وضعیت اقلیمی را دارد، به درجات مختلف تعدیل می شود. اما به هرحال، وضع كردن قوانین زیست محیطی محدودكننده تر، همواره به بهبود كیفیت محیط زیست منجر نمی شود. تجربه چند دهه گذشته، نشان می دهد كه قوانین زیست محیطی به ویژه برای آن دسته از كشورهایی كه زیرساخت های وسیع توسعه نیافته داشته اند و از نظر قانون گذاری نیز ضعیف بوده اند، مسئله ساز شده اند.
موافقت نامه کیوتو یکی از راه حل های پیشنهادی بین المللی برای برطرف کردن مشکلات زیست محیطی، به ویژه محدود کردن گازهای گلخانه ای است. این موافقت نامه که به امضای همه کشورهای صنعتی به جز آمریکا و استرالیا رسیده است، محدودیت هایی در استفاده از انرژی را برای کشورهای امضا کننده آن ایجاد می کند. طبق این موافقت نامه،کشورهای صنعتی باید تا پایان سال 2012 میزان انتشار گازهای گلخانه ای خود را در قیاس با سال 1990به طور میانگین 5 درصد کاهش دهند.

انرژی های تجدیدپذیر

عنوان : انرژی های تجدیدپذیر

تهيه و تدوين : محمد ميرزائي – مدير شركت ملي پخش فرآورده هاي نفتي منطقه تربت حيدريه

چکیده

انرژیهای تجدیدپذیر شامل منابع متنوع و مختلفی بوده که از انرژیهای طبیعی و قابل دسترس به وجود می آیند با توجه به اینکه این انرژیها صورتی آرمانی ندارند اما استفاده از آنها موجب کاهش مصرف فرآورده هاي نفتی و اشتغال زایی شده و میزان آلایندگی محیط زیست را نیز کاهش میدهد . چشم انداز استفاده از این انرژی در کشور ما نیز همانند سایر کشورهای توسعه یافته از اهمیت قابل توجهی برخوردار بوده به گونه ایکه دولت در برنامه پنجم توسعه برنامه ریزی لازم را صورت داده لذا با توجه به سیاستهای جهانی توسعه این انرژیها در كشور ما بمنظور حل مشکلات و ايجاد اشتغال اجتناب ناپذیر خواهد بود بررسیهای صورت گرفته در این رابطه حاکی از این بوده که توسعه استفاده از انرژیهای نو می تواند نقش بسزایی در افزایش درجه امنیت سیستم انرژی کشور ایفا نماید در این مقاله ضمن معرفی نمونه های مختلف این نوع انرژی از جمله انرژی باد، انرژی خورشیدی ، انرژی زیست توده ، انرژی زمین گرمایی و انرژی جاذبه ماه به بررسی میزان سهم کشور از این انرژیها ، توسعه تکنولوژیهای روز انرژی تجدیدپذیر و تاثیر آن در ابعاد اقتصادی و اجتماعی ، راهکارها و راهبردها. در کشور پرداخته شده که امکان دسترسی به انرژیهای متنوع در کشور راميسر مينمايد. لذابر اساس داده های موجود ميتوان یک چارچوب برنامه مناسب استراتژیک برای توسعه این نوع انرژیها در کشور تدوين واقدامات موثری را صورت داد.

ادامه نوشته

پروژه 70 مگاواتی فتوولتائیکی درژاپن

شرکت Kyocera و IHI با همکاری بانک Mizuho از پروژه مشترکشان برای نصب 70 مگاوات ماژولهای فتوولتائیک در جنوب ژاپن خبر دادند . این پروژه در شهر Kagoshima اجرا می شود و از جولای امسال نیز ساخت آن شروع خواهد شد.

در این طرح Kyocera ، 290000 ماژول پلی کریستالی فتوولتائیک و شرکت IHI ،acres  314 (یا 127 هکتار) زمین و بانکMizuho سرمایه لازم برای این پروژه که 25 میلیارد ین (234 میلیون یورو) است  را تامین خواهد کرد .

با بکار افتادن این نیروگاه سالانه 79000  مگاوات ساعت انرژی تولید خواهد شد و یا بطور متوسط برق 22000 خانه تامین می شود .

یکی از دلایل اجرا این پروژه جبران کمبود انرژی الکتریکی است که در اثر زلزله بزرگ ژاپن در شرق این کشور رخ داده است .

فتوولتائيک

فتوولتائيک

به پديده‌ای که در اثر تابش نور بدون استفاده از مکانيزم‌های محرک، الکتريسيته توليد کند، پديده فتوولتائيک و به هر سيستمی که از اين پديده استفاده کند، سيستم فتوولتائيک گويند.
در سال 1839، فيزيكدان فرانسوي، ادموند بكورل كشف كرد كه برخي مواد مشخص هنگامي كه در معرض تابش نور آفتاب قرار مي‌گيرند جريان‌هاي الكتريكي كوچكي توليد مي‌كنند. قبل از دهه 1940 راندمان تبديل انرژي الكتريكي در اين مواد حدود 1 تا 2 درصد بود، در سال 1954، آزمايشگاه‌هاي بل از اين مواد فتوولتائيك سيليكوني استفاده كرد و راندمان تبديل انرژي به الكتريسيته را به 4 درصد رساند.
در فناوری فتوولتائيک، از سلول‌های نيمه هادی که هر کدام از يک ديود P-N بزرگ تشکيل شده‌اند، استفاده می‌شود. به اين صورت که با تابش نور بر روی هر سلول، ولتاژ و جريان مستقیم توليد می‌شود. چندين سلول با هم ترکيب شده و يک ماژول را برای توليد جريان و ولتاژ مورد نظر ايجاد می‌کنند. جريان خروجی تابعی از تابش، دما، سرعت باد و ضرايب مخصوص برای فناوری سلول‌ها است .
امروزه اينگونه سلول‌ها عموماً از ماده سيلسيم تهيه می‌شوند و سيلسيم مورد نياز از شن و ماسه تهيه می‌شود که در مناطق کويری کشور به فراوانی يافت می‌گردد .
سيستم‌های فتوولتائيک را می‌توان بطور کلی به سه بخش اصلی تقسيم نمود که بطور خلاصه به توضيح آن‌ها می‌پردازيم :
1- پنل‌های خورشيدی:
اين بخش درواقع مبدل انرژی تابشی خورشيد به انرژی الکتريکی بدون واسطه مکانيکی می‌باشد. لازم به ذکر است جريان و ولتاژ خروجی از اين پنل‌ها مستقيم می باشد.
2- توليد توان مطلوب يا بخش کنترل:
اين بخش درواقع کليه مشخصات سيستم را کنترل کرده و توان ورودی پنل‌ها را طبق طراحی انجام شده و نياز مصرف کننده به بار يا باطری تزريق يا کنترل می‌کند. لازم به ذکر است که در اين بخش مشخصات و عناصر تشکيل دهنده با توجه به نيازهای بار الکتريکی و مصرف ‌کننده و نيز شرايط آب و هوايی محلی تغيير می‌کند.
3- مصرف کننده يا بار الکتريکی:
با توجه به خروجی مستقیم پنل‌های فتوولتائيک، مصرف کننده می‌تواند دو نوع مستقیم يا متناوب باشد. همچنين با آرايش‌های مختلف پنل‌های فتوولتائيک می‌توان نياز مصرف کنندگان مختلف را با توان‌های متفاوت تأمين نمود.
با توجه به کاهش روز افزون ذخاير سوخت فسيلی و خطرات ناشی از بکارگيری نيروگاه‌های اتمی، گمان قوی وجود دارد که در آينده‌ای نه‌چندان دور سلول‌های خورشيدی با تبديل مستقيم انرژی خورشيدی به انرژی برق بعنوان جايگزين مناسب و بی‌خطر برای سوخت‌های فسيلی و نيروگاه‌های اتمی توسط بشر بکار گرفته شود.
همزمان با استفاده از سيستم‌های فتوولتائيک در بخش انرژی الکتريکی مورد نياز ساختمان‌ها، اطلاعات و تجربيات کافی جهت احداث واحدهای بزرگتر حاصل گرديد و هم‌اکنون در بسياری از کشورهای جهان، نيروگاه فتوولتائيک در واحدهای کوچک و بزرگ و به صورت اتصال به شبکه و يا مستقل از شبکه، نصب و راه‌اندازی شده است، ولی اين تأسيسات دارای هزينه ساخت، راه‌اندازی و نگهداری می‌باشند که فعلاً مقرون به‌ صرفه و اقتصادی نيست .

طراحی بهینه سیستم هیبریدی با در نظر گرفتن کمترین LPSP

 طراحی بهینه سیستم هیبریدی با در نظر گرفتن کمترین LPSP

1.مقدمه :

مشکلاتی که از گوناگونی منابع بادی و خورشیدی حاصل می شود در طراحی این گونه نیروگاهها موثر است.سیستم هیبریدی که از نیروگاههای بادی و فتوولتائیک تشکیل یافته و دارای باتری پشتیبان است می تواند نوسانات آنها را تضعیف کند و انرژی لازم ذخیره شده را به طور قابل ملاحظه ای کاهش دهد.

روش تکراری بهینه سازی LSPS(کاهش احتمالی تولید انرژی) را مورد مطالعه قرار داده است که هزینه سالیانه سیستم را تا حد ممکن کاهش داده است. این روش این اجازه را به آنها داده است که بهینه سازی و عملکرد سیستم هیبریدی مورد مطالعه و بررسی قرار دهند. همچنین می توان بیان کرد که این روش امکان را فراهم کرده است که مطالعه عملکرد سیستم هیبریدی توسط الگوریتم ژنتیک با یک موضوع واحد انجام گیرد.

در این عملکردها ،سیستم هیبریدی متشکل از ،WIND،PV و باتریهای PV مورد استفاده قرار می گیرد. در این بررسی  ما اندازه سیستم هیبریدی بادی ،خورشیدی و باتری را با الگوریتم ژنتیک بهینه محاسبه می کنیم تا احتمال اتلاف انرژی (LPSP) و هزینه سالیانه سیستم (ASC) تا حد ممکن کاهش یابد و برای منطقه ای از اردبیل محاسبه می شود.

رویکرد اصلی استفاده از گوناگونی نظرها و تصمیم گیری ها است .مانند سایز،مدل PV ،توان خروجی مورد نیاز توربین بادی ،ظرفیت باتری ،تعداد رگولاتورها و معکوس کننده ها در فرآیند بهینه سازی ظرفیت سیستم هیبریدی.

2. نمودار بار:

به منظور بررسی و مطالعه تاثیر تغییرات نمودار بار بر روی ساختار و پیکر بندی بهینه سیستم هیبریدی ،سه نمونه از بار با انرژی مشابه (94 kw h/d) (شکل1) مورد استفاده قرار می گیرد. 

 

 

نمودار 1 بار یک روستا را نشان می دهد که در واقع بیانگر نوسانات روزانه وسایل عمومی است( یخچال فریزرها ، ماشین های جوشکاری و ...). بیشترین تقاضا در شب مشاهده شده است که مطابق استفاده از وسایل خانگی و برخی تجهیزات تجاری است.

می توان مشاهده کرد که انرژی بین ساعات 5 صبح و 5 بعد از ظهر در نمودار 2 مقدار ثابتی است.این مقدار مطابق با عملکرد سیستم پمپ آبی ، سردخانه های تجاری ،وسایل خانگی و غیره می باشد.بیشترین تقاضای مشاهده شده در شب به علت استفاده از لوازم خانگی (روشنایی،یخچال،تلوزیون و ...) می باشد و مطابق با عملکرد سیستم پمپهای آب می باشد. در نمودار2 حداقل مصرف سه بار را در روز نشان می دهد و بیشترین بار در ساعات پیک شب می باشد. 

 

 

3. ویژگیهای اجزاء:

خصوصیات اجزا که در این مطالعه استفاده شده است ، در جدول 1 قابل بررسی است.  

 

 

4. نتایج و مباحثه :

سایز بندی سیستم هیبریدی ، باتری ، بادی، فتو ولتاییک ، در بخشی از اردبیل انجام شد است که ار نمودار بار 1و2و3  استفاده شده است . نتایج بهینه سازی در منحنی پارتو نشان داده شده است ( شکل 2 )

قابل توجه است که برای گوناگونی اتلاف LPSP، هزیته سالیانه سیستم در منحنی بار 1 و 3  نسبت به نمودار 2 بالاتر است . این به علت واقعییت است که نمودار بار 2 توزیع منظمی در طول روز را نشان می دهد . این توزیع بهینه برای منحنی انرژی خورشیدی است ، به این علت پیکر بندی بهینه ،  یک سیستم هیبریدی را با باتریهای اندک و مدلهای زیاد PV پیشنهاد می دهد.

جدول 2 یک پیکر بندی بهینه را نشان می دهد که مطابق LPSP صفر درصد ،یک درصد و 10 درصد برای هر نمودار بار است. 

 

  

مشاهده شده است که با افزایش LPSP عیوب توربین بادی نیز افزایش می یابد بنابراین پیکر بندی بهینه به تعداد بیشتری از توربین بادی نیاز دارد. برای مثال  برای LPSP=1%,0% کترین درصد برای تولید توان توربین بادی به ترتیب 71% و 95%  برای منحنی بار 1 می باشد.

اما با در نظر گرفتن LPSP=10% عیوب تولیدی توربین بادی برای نمودارهای بار به100% می رسد(توربین بادی دارای باتری).

این جدول همچنین تعداد باتری ها را  نشان می دهد که در نمودار بار 2 نسبت به نمودار دیگر کمتر است(1و3) برای LPSP=0% ظرفیت سیستم ذخیره تا 13 درصد هنگامیکه از نمودار 1 به 2 عبور می کنیم افزایش دارد.

و هنگامیکه از نمودار 1 به 3 عبور می کند افزایش 5 درصدی دارد. با LPSP=1% ظرفیت سیستم ذخیره هنگام عبور از نمودار 1 به 2 تا 19 درصد افزایش می یابد. با توجه به اینکه در عبور از نمودار 1 به 3 کاهش 4 درصدی را نیز خواهد داشت.

5.نیجه گیری:

روش سایز بندی یک سیستم هیبریدی بهینه با استفاده از الگوریتم ژنتیک در منطقه اردبیل انجام می شود.نتیجه حاصله نشان می دهد که برای LPSP با مقدارهای متفاوت هزینه سالیانه پیکربندی بهینه با توجه به نمودار بار 1 و 3 پر خرج می باشد در حالیکه با نمودار بار 2 این هزینه کمتر است.

عملکرد مدل ،به هم پیوستگی عقیده های قابل استفاده و قابلیت اطمینان محدودیت های اجزا، برای بدست آوردن ارزیابی دقیق هزینه مالکیت سیستم به نظر جالب خواهد بود.

 

 

با تشکر 

فرید جاویدزاده

نهمین همایش بین المللی انرژی

 

حضور گسترده و مشارکت سازمانها و مراکز مرتبط در حوزه انرژی و همچنین دانشگاه ها و موسسات علمی و تحقیقاتی در هشتمین همایش بین المللی انرژی حاکی از آن است که این همایش به عنوان یک رویداد علمی و کاربردی مورد پذیرش مدیران، محققان، اساتید و کارشناسان داخلی و خارجی قرار گرفته است. همایش بین المللی انرژی که به صورت دوسالانه برگزار می گردد ظرفیت های جدیدی را درتوسعه پژوهش های بنیادین و نیز ارائه راهکارهای حل مسائل و چالش های فراروی سازمانها و مراکز مرتبط در بخش انرژی ایجاد نموده است. لذا دبیرخانه همایش در نظر دارد با برنامه ریزی های موثرتر و جلب مشارکت گسترده تر مخاطبان و ذینفعان، زمینه های بهره مندی از این ظرفیت ها را برای پاسخگویی به نیازهای بخش انرژی کشور به کار گیرد.

      راه حل هایی که در گذشته غیر ممکن و یا پر هزینه به نظر می رسیدند، امروزه به لحاظ فنی و اقتصادی قابل دستیابی می باشند. بکارگیری ظرفیت های جدید ایجاد شده از منابع انرژی های تجدید شونده، سیستم های نوین مدیریتی، فناوری های پیشرفته و بهبود بهره وری می توانند به شکوفایی اقتصادی کشور کمک نمایند. اما این امر مستلزم همکاری و تعامل با سازمانها و کشورهایی است که به دانش و فناوری های مزبور دسترسی دارند. به همین منظور همایش نهم با شعار " آینده نگری انرژی و همگرایی بین المللی : الزامات، فرصتها و محدودیت ها " برنامه ریزی شده است.  

 وبسایت: www.irannec.com

پایان نامه مهندسی : تولید توان به کمک انرژی های تجدیدپذیر

پایان نامه مهندسی برق گرایش قدرت و مهندسی نیروگاه ومکانیک سیالات

موضوع پروژه :
تولید توان به کمک انرژی های تجدیدپذیر

پیشگفتار

افزایش روزافزون نقش انرژی الكتریكی درتوسعه اقتصادی وارتقای سطح زندگی جوامع بشری امری انكارناپذیرمی باشد، و با توجه به اینكه امروزه بیشترین درصد انرژی الكتریكی تولیدی توسط نیروگاه های سوخت فسیلی و همچنین نیروگاه های هسته ای تأمین می شود و  از آنجا كه سوختهای فسیلی قادرند  تا  اواسط  قرن 21 انرژی مورد نیاز بشر را تأمین كنند و با توجه به اینکه منابع زغال سنگ نیز تا یك قرن آینده نمی توانند بیشتر دوام بیاورند، سوخت های هسته ای نیز بالاخره پایان می پذیرند،لذا باید به فكر منابع دیگر انرژی بود .
 به جز پایان پذیر بودن سوخت های فسیلی فاجعه آلودگی زیست محیطی ناشی از سوزاندن این منابع نیز باعث می شود كه هر چه بیشتر پیش برویم  جایگاه خود را از دست بدهند.
نیروگاه های شكافت هسته ای نیز بدلایل ایمنی و توجه بیشتر به محیط زیست جایگاه خود را از دست خواهند داد و گزینه مناسبی نخواهند بود، پس گزینه های دیگرمانند  نیروگاه های گداخت هسته ای و استفاده از انرژی های نو باقی می ماند كه در اینجا گزینه انرژی ها ی نو و انواع آن را مورد بررسی قرار می دهیم.
چرا كه بعد از بحران انرژی كه در سال 1973 رخ داد كشور های صنعتی دنیا نظیر آلمان، انگلیس، ایلات متحده امریكا، فرانسه، ژاپن و... به فكر استفاده از سایر منابع انرژی افتادند، كه انرژی های نو و مواردی كه آلودگی زیست محیطی كمتری دارند را شامل می شود كه اغلب این كشورها پیش به سوی این می روند كه در آینده نه چندان دور درصد بیشتر انرژی مورد نیاز خود را از این گزینه ها تامین نمایند، كه سوخت های پاك نیز نامیده می شوند؛ علاوه بر تأمین انرژی مورد نیاز تعدادی از آنها از هر گونه آلودگی زیست محیطی و اثر مخرب بر روی زندگی  جانوران مبرّا می باشند.
نه فصل را در پیش رو داریم كه به  انواع  نیروگاه های آبی، نیروگاه های دریایی، تولید انرژی بوسیله پیل سوختی، تولید انرژی توسط  فناوری هیدروژن و همچنین نیروگاه های خورشیدی، تولید الكتریسیته بوسیله نیروگاه های مگنتو هیدرو دینامیك (انرژی حاصل از گاز پلاسما)، نیروگاه های زیست توده(بیوماس)، نیروگاه های زمین گرمایی(انرژی حاصل از زمین گرمایی) و انرژی حاصل از نیروگاه های بادی پرداخته شده است.
در فصول مختلف سعی شده كه به طبیعت این منابع، پتانسیل آن در ایران و جهان و انواع روش های بهره گیری از این منابع و گزینه مناسبتر، توجیه اقتصادی و اثر آلودگی زیست محیطی مورد توجه و بررسی قرار گیرند.

فهرست

    عنوان   
فصل اول       
نیروگاههای ابی       
    مقدمه   
    مختصری از نیروگاه های آبی   
    انرژی درونی آب و توان حاصله از آن   
    مزیت های نیروگاه آبی   
    معایب نیروگاه آبی   
    تجهیزات نیروگاه آبی   
    تجهیزات اصلی نیروگاه آبی   
    تجهیزات فرعی نیروگاه آبی   
    توربین های آبی   
    انواع توربین آبی   
    توربین کاپلان   
    توربین فرانسیس   
    توربین پلتون   
    هیدروژنراتور   
    سدها   
    انواع سد و پارامتر های تأثیر گذارنده در انتخاب سد   
    آبگیرها   
    پنستاکها   
    انواع نیروگاه های آبی   
    نیروگاه فشار کم   
    انواع نیروگاه آب رونده(فشار کم)   
    نیروگاه رودخانه ای   
    نیروگاههای انحرافی   
    نیروگاه آبی فشار متوسط   
    نیروگاه آبی فشار بالا(سالیانه-ماهیانه-هفتگی-روزانه)   
    انواع نیروگاه آبی فشار بالا   
    نیروگاه های سد مخزنی   
    نیروگاه های پمپ ذخیره ای   
    نیروگاه های آبی کوچک،مینی و میکرو   
فصل دوم       
نیروگاه های پیل سوختی       
    مقدمه   
    ساختار و اساس کار پیلهای سوختی   
    مزیت های پیل سوختی   
    عیب   
    انواع پیل سوختی   
    پیل سوختی قلیایی Alkaline Fuel Cell (AFC)   
    نحوه عملکرد پیل سوختی قلیایی   
    مزایای پیل سوختی قلیایی   
    معایب پیل سوختی قلیایی   
    پیل سوختی اسید فسفریکیPhosphoric Acid Fuel Cell (PAFC)   
    نحوه عملکرد پیل سوختی اسید فسفریکی   
    مزایای پیل سوختی اسید فسفریکی   
    پیل سوختی کربنات مذابMolten Carbonate Fuel cell (MCFC)   
    نحوه عملکرد پیل سوختی کربنات مذاب   
    مزایای پیل سوختی کربنات مذاب   
    معایب پیل سوختی کربنات مذاب   
    پیل سوختی اکسید جامدSolid Oxide Fuel Cell (SOFC)   
    نحوه عملکرد پیل سوختی اکسید جامد   
    مزایای پیل سوختی اکسید جامد   
    مقایسه انواع پیل ها   
    کاربرد پیل های سوختی   
    نیروگاه های پیل سوختی   
    پردازشگر سوخت (رفورمر)   
    بخش توان   
    مبدل ولتاژ   
    بررسی اقتصادی پیل سوختی   
فصل سوم       
نیروگاه های بیوماس       
    مقدمه   
    مزایای بیوماس   
    معایب بیوماس   
    منابع بیوماس   
    سوختهای چوبی   
    ضایعات كشاورزی   
    کاشت محصولات انرژی زا   
    جنگل كاری با دوره گردش كوتاه   
    محصولات گیاهی   
    گیاهان حاوی روغن نباتی   
    گیاهان حاوی هیدروكربن   
    ضایعات شهری وصنعتی   
    ضایعات جامد شهری   
    ضایعات مایع   
    تكنولوژیهای تبدیل انرژی بیوماس   
    فرآیندهای احتراق مستقیم   
    انواع سیستم‌های احتراق مستقیم   
    سیستم های احتراق زیست توده سوز با کوره های بستر ثابت   
    کوره های احتراق بستر سیال   
    فرآیندهای ترمو شیمیایی   
    انواع فرآیندهای ترموشیمیایی   
    تولید سوخت های جامد   
    تولید سوختهای مایع   
    گازی کردن   
    انواع راکتورهای گازی کننده براساس نوع راکتور   
    فرایندهای بیوشیمیایی   
    تخمیر بی هوازی برای تولید بیوگاز   
    تولید بیوگاز از فضولات دامی و پسماندهای کشاورزی   
    از فواید تولید بیوگاز در مناطق روستایی می توان موارد زیر را برشمرد   
    تولید بیوگاز از زباله های شهری   
    تولید بیوگاز در دفن گاه های زباله   
    تخمیر اتانول   
    تبدیل بیوماس به الكتریسته   
    انواع نیروگاه بیوماس   
    نیروگاه های با موتورهای احتراقی   
    نیروگاه های بیوماس بخاری   
    احتراق مستقیم بیوماس جامد در كوره مولد بخار   
    احتراق بیوماس جامد در بیرون از مولد بخار و استفاده از گازهای احتراق   
    گازی كردن و یا مایع نمودن بیوماس و استفاده از آن به عنوان سوخت   
    نیروگاه های بیوماس توربین گازی   
    نیروگاه های بیوماس سیكل تركیبی   
    بررسی بیوماس از دیدگاه اقتصادی   
    بررسی زیست محیطی منابع بیوماس   
فصل چهارم       
نیروگاه‌های زمین گرمایی       
    مقدمه   
    کاربردهای انرژی زمین‌گرمایی   
    تولیدبرق   
    استفاده مستقیم از انرژی حرارتی   
    مزایای نیروگاه زمین گرمایی   
    معایب نیروگاه زمین گرمایی   
    منبع حرارتی و مناطق مهم زمین گرمایی جهان و ایران   
    انواع منابع زمین گرمایی   
    منابع هیدروترمال   
    منابع لایه های تحت فشار   
    تخته سنگهای خشك و داغ   
    توده های مذاب   
    معایب و مشکلات   
    استفاده از انرژی زمین گرمایی برای تولید نیروی برق   
    انواع نیروگاههای زمین گرمایی   
    نیروگاههای بخار خشك   
    نیروگاههای بخار انبساط آنی   
    نیروگاههای سیكل دو مداره   
    نیروگاه های با توربین تفکیک دورانی   
    نیروگاه سیكل تركیبی   
    بررسی اقتصادی انرژی زمین گرمایی برای تولید برق   
    هزینه سرمایه گذاری   
    هزینه تعمیرات و نگهداری و بهره برداری   
    بررسی اثرات زیست محیطی استفاده از انرژی زمین گرمایی   

فصل پنجم       
نیروگاه های خورشیدی       
    مقدمه   
    انواع کاربردهای انرژی خورشیدی   
    کاربردهای حرارتی انرژی خورشیدی   
    نیروگاه های خورشیدی   
    انواع نیروگاه های خورشیدی   
    نیروگاه های فتوولتایی   
    اجزای نیروگاه های فتو ولتاییک   
    معایب نیروگاههای سلول خورشیدی   
    مزایای نیروگاههای سلول خورشیدی   
    نیروگاههای حرارتی خورشیدی   
    نیروگاه های خورشیدی هلیو استاتی(دریافت کننده مرکزی)   
    مزایای نیروگاه های خورشیدی هلیو استاتی   
    معایب نیروگاه های خورشیدی هلیو استاتی   
    سیستمهای تولید برق   
    اجزای اصلی نیروگاه های خورشیدی هلیو استاتی   
    معیار های مهم در انتخاب محل نیروگاه ها   
    نیروگاه های با گرد آورنده های سهموی دراز   
    مزیتها   
    معایب   
    برج های نیرو (دودکش خورشیدی)   
    برج های نیرو با هوای گرم   
    معایب نیروگاه ها ی برج بلند   
    برج های نیرو با هوای سرد   
    مزایا   
    معایب   
    نیروگاه استخر خورشیدی   
    مزایا   
    معایب سیستم   
    نیروگاه های با گرد آورنده های بشقابی   
    مزایای نیروگاه های با گرد آورنده های بشقابی   
    معایب نیروگاه های با گرد آورنده های بشقابی   
    بررسی زیست محیطی نیروگاه خورشیدی   
    بررسی اقتصادی و مشکلات نیروگاه خورشیدی
  

تعداد صفحات: 135

فرمت:Doc-word 2003

قیمت : 30000 تومان

  نحوه خرید محصولات وبلاگ مهندسی مکانیک

برای خرید این پروژه با ما در ارتباط باشید

[e-mail]

[e-mail]

انرژی های تجدیدپذیر...انرژی ژئوترمال

انرژیهای تجدید نظر از عمده ترین منابع انرژی می باشند که در حال حاضرتوجه متخصصان و پژوهشگران را بسوی خود جلب کرده اند و نامگذاری آنها بدین  جهت بوده است که بنظر می رسد پایان ناپذیر بوده و بازگردانده می شوند .عمل بازگشت  عمومأ پریودیک می باشد و بطور روزانه (برای خورشید )و یا در مدت کوتاه چند سال ( برای   (biomassانجام می پذیرد.نقایص عمده ای که درارتباط با این انرژیها بروز می کند عبارتند از :گسیختگی و عدم پیوستگی آنها،مشکل وابسته بودن آنها و نیز پایین بودن میزان دانسیتۀ انرژی در آنها.

با وجود این آنها غالب ترین شکل انرژی بودند که بشر در نخستین هزارۀ بسط و گسترش تکنیکی خود از آنها سود برد. ولی زمانی که جمعیت زمین رو به رشد نهادو طبیعت به تنهایی توانایی تأمین شرایط ادامه حیات بر روی زمین را از دست داد.
بشر آغاز به یافتن راه حل هایی –که تا به امروز نیز ادامه دارد – برای مرتفع ساختن این معضل نمود راه حل ها به شکل سوخت های فسیلی نمودار گشتند که در نقاط معینی از زمین قرار داشتند و دارای ظرفیت انرژی بسیار بالاتری بودند . آنها به ناگاه باعث وقوع انقلاب صنعتی گردیدند و طریقۀ مدرن زیستن را آنگونه که ما امروز می شناسیم فرا روی بشر نهادند.

البته یقیناً سوختهای فسیلی نیز تجدید می گردند. ولی این امر در مقیاسی از هزاران میلیون سال صورت می گیرد ودرحقیقت آنها بسیار بسیار سریعتر از آنچه که تجدیدگردند. مصرف می شوند و بنابراین در عمل آنها محدود و پایان پذیر محسوب می گردند. در مورد سوخت های هسته ای نیز همین نتیجه مترتب است . زیرا منابع آنها نیز در زمین شکل گرفته است.

از ظرفیت های بالای انرژی دماهای بالا حاصل می گردد و در نتیجه راندمانهای بالای. پیشرفت در علم متالوژی باعث گردید تا دماها و راندمانها به مراتب بالاتررود و این همراه با سوخت های ارزان قیمت که به وفور یافت می شد دست به دست هم دادند تا سیستم های تجدید پذیرانرژی برای همیشه به عنوان امور متفرقه و حاشیه ای تلقی شوند ،یا چنین به نظر می رسید . تا اینکه دهه 1970 فرا رسید و فشار اقتصادی بالا یی بر تولید کنندگان نفت وارد آمد و قیمت ها سیر صعودی در پیش گرفتند . دیگر دوران انرژی ارزان قیمت به سر آمده بود.

تحت تأثیر فشارها و نگرانی های عمومی، تحقیقا وسیعی برای حل مشکلات موجود بر سر راه انرژیهای تجدید پذیر صورت گرفت . پیش از اینکه این مسایل به صورت تکنولوژیکی و اقتصادی شرح داده شوند ، بسیاری از افراد تمایل داشتند که دربارۀ پیچیدگی اغراق نمایند که در نتیجه آن باعث پدید آمدن ابهاماتی در مورد واقعیت توانایی طبیعی و نیز در مورد امکان سهیم شدن انرژیهای تجدید پذیر در شبکه کلی تولید انرژی الکتریکی گردید.


انرژی زمین گرمایی  حدوداً از یک قرن پیش مورد استفاده قرار گرفته است . اکنون بیشتر از 50 کشور در جهان از این انرژی بهره مند هستند ، واز آب گرم یا داغ آن بصورت مستقیم در گرمایش و صنایع شیمیایی و کشاورزی استفاده می کنند . البته در مواردی بصورت غیر مستقیم در تولید الکتریسیته از آن استفاده می شود و در حال حاضر باید پیشرفت تکنولوژی علاوه بر مخازن بخار خشک زیر زمینی از مخازن با حرارت متوسط نیز جهت تولید الکتریسیته استفاده اقتصادی می شود .

با توجه به ذخایر عظیم این انرزی در سطح جهان و از طرفی رو به اتمام بودن انرژیهای فسیلی در چند دهه ی آینده می توان به عنوان یک منبع انرژی در کنار بقیه منابع انرژی نو روی آن سرمایه گذاری کرد.منشاء این انرژی هسته مذاب زمین با حرارت ناشی از زمین و انفعالات درون زمین و فشار طبقات و لایه های ضخیم در حوضه های رسوبی است که با فشار فوق العاده حرکات کوهزایی در تکنولوژی همراه است .

بر اساس مطالعات زمین شناسی و ژیوفیزیکی و ژیوتکنیکی انرژی زمین گرمایی در جهان در یک مدار زمین گرمایی در جهان در یک مدار زمین گرمایی متمرکز شده که اغلب دارای آتشفشانهای جوان یا مربوط به دوران آخر زمین شناسی است . کشور ایران نیز در مسیر این مدار می باشد و در اکثر نقاط ایران به طور اقتصادی می توان از این انرژی بهره گرفت در ظاهر وجود چشمه های آب گرم یکی از عوامل وجود انرژی زمین گرمایی در اعماق زمین می باشد که سالیان سال بشر به عنوان حمام گرم یا طبیعی از آن استفاده کرده و می کند. دراین درجه حرارت این چشمه ها در روی زمین تا 97 درجه سانتی گراد گزارش شده است . متأسفانه مساله ژئوترمال در ایران چندان جدی تلقی نشده است و بعنوان یک پتانسیل بالقوه به آن نگریسته نشده و نمی شود تنها در سال 1354 هجری شمسی (1975 میلادی وزارت نیرو قراردادی با شرکت انل از ایتالیا منعقد کرد که توسط این شرکت نقاطی در آذربایجان و دماوند چون سبلان ، دماوند ، خوی، ماکو، سهند مجموعاً با مساحت31000 کیلو متر مربع مورد مطالعه نسبتاً جامع و خوب صورت گرفته است و نتیجتاً ناحیه  سبلان جهت اکتشافات دقیق  پیشنهاد  شده  است .

بهر حال همانطور که گفته شد با توجه به رو به پایان بودن انرژی های فسیلی در جهان ضرورت دارد به مطالعه انرژیهای نو بخصوص انرژی زمین گرمایی در ایران بطور جدی پرداخته شود . آنچه مسلم است این انرژی هرگز نمی تواند جایگزین انرژی فسیلی شود اما به عنوان یک امکان خدادادی که بتواند انرژی مورد نیاز کشور را منحصر به فرد بودن نجات دهد و صرفه اقتصادی هم داشته باشد باید مد نظر قرار گیرد.

انرژی زمین گرمایی در ایران

انرژی زمین گرمایی از حرارت طبیعی درون زمین سرچشمه می گیرد . این انرژی در اطراف کوههای آتشفشانی دوران چهارم (عهد حاضر ) و در کمر بند زمین لرزه جهانی واقع شده است .از آثار و علائم مشخصه انرژی زمین گرمایی در روی زمین ، چشمه های گرم ، آبفشان و گاز فشان را می توان نام برد که به فراوانی در اطراف آتش فشانها و نواحی فعال دیده می شوند .
 
استفاده از انرژی زمین گرمایی برای تولید برق در جهان از اوایل قرن بیستم میلادی آغاز شد. امروزه از منابع زمین گرمایی کشور بیش از 6000 مگاوات برق و80 کشور 12000 مگاوات انرژی حرارتی تولد می کنند . تولید کنندگان عمده آمریکا ایتالیا ،فیلیپین ، مکزیک ،و اندونزی هستند.

ایران نیز در کمربند انرژی زمین گرمایی قرار گرفته و دارای آثار و نشانه های بارز این انرژی در اطراف آتشفشانهای خاموش سبلان ، سهند، دماوند، تفتان ،و بزمان است. توجه به انرژی زمین گرمایی در ایران از اوائل دهه 1350 معطوف بوده است . وزارت نیرو در سال 1354 به منظور مطالعه و تحقیق انرژی زمین گرمایی در ایران قراردادی با شرکت ملی برق ایتالیا ((ENEL منعقد نمود مطالعات مقدماتی نشان داد چهار منطقه سبلان ،دماوند ،ماکوخوی و سهند به مساحت حدود 31000 کیلومتر مربع بهترین نواحی برای انجام مطالعات تفضیلی به شمار می روند .مطالعات مذکور شامل عملیات زمین شناسی و اکتشافات ژئوشیمی ،ژئوفیزیکی و هیدرولوژی در چهار منطقه انجام شد و گزارشات نهایی در سال 1361 به وزارت نیرو ارائه شد .این گزارشات در سالهای 1368-1369 به وسیله نماینده سازمان ملل مورد بررسی و پردازش مجدد قرار گرفت .ازسال 1371 مرکز تحقیقات نیرو به منظور نهایی کردن اکتشافات در جهت دسترسی به انرژی زمین گرمای در ایران کلیه گزارش ها و نظرات کارشناسان را مورد بررسی و ارزیابی قرار داد و پیشنهادات تکمیلی و نواقص را در این راستا مشخص و ارائه نمود .

بر اساس مطالعات مرکز تحقیقات نیرو ،منطقه سبلان برای احداث نیروگاه انرژی زمین گرمایی در اولویت قرار گرفت و این منطقه شامل سه ناحیه مشکین شهر ،برجلو وسرعین .بر اساس برآوردی که از داده های موجود بدست آمده پتانسیل انرژی زمین گرمایی در منطقه سبلان بالغ بر 1018 × 48 ژول می باشد.که ناحیه مشکین شهر نسبت به دو ناحیه برجلو و سرعین در ارتفاع بالاتری قرار گرفته و دارای دمای بیشتری است و بر اساس اطلاعات موجود ذیل ،برای حفر اولین چاه عمیق اکتشفای زمین گرمایی جهت تولید برق پیشنهاد می گردد:

1-آبگرمهای متعددی در جنوب مشکین شهر نزدیک گسل و دهانه آتشفشان سبلان وجود دارد که گرمترین آنها چشمه آب داغ قینرچه به دمای 85 درجه سانتی گراد است که تقریباً در 16 کیلومتری جنوب مشکین شهر و ارتفاع 2050 متری واقع شده است .

2-دمای مخزن از طریق ژئوترمومتری در این ناحیه حدود 240 درجه سانتیگراد برآورده شده است

3-بدین نزدیک بودن مخزن چشمه های ناحیه مشکین شهر به سرچشمه حرارتی ،سیستم همرفتی آبهای داغ سریعتر و گرمتر می باشد .

4- بر اساس پردازش ثقل سنجی ،ناحیه مشکین شهر حوضه وسیعی از رسوبات دارای چگالی کم و تخلخل و تراوائی زیاد را شامل می شود .

قرن هاست که در منطقه سبلان اکثراً روستاها از فضولات حیوانی برای گرمایش و پخت و پز استفاده می کنند .در صورتی که انرژی پاک و بی پایانی در محل زیست خود دارند . انرژی زمین گرمایی تکنولوژی جدیدی در منطقه سبلان ایران ایجاد می کند.

نیروگاههای ژئوترمال

نیروگاههای ژئوترمال یا نیروگاههای زمین گرمایی،نوع دیگری از نیروگاههای مبتنی برانرژی های نو میباشند که نمونه ای از ان نیز درکشور درحال ساخت وبهره برداری است.

برای اشنایی بیشتر دوستان با نیروگاههای ژئوترمال دوکتاب مفید دراین زمینه برای دانلود قرار داده میشوند.

قبلا درقسمت موضوعی انرژی های نو درمورد نیروگاههای ژئوترمال صحبت شده است.

Geothermal Power Plants Principles Applications Case Studies and Environmental Impact

نیروگاههای زمین گرمایی،اصول نیروگاههای ژئوترمال،فرایندها،مطالعه موردی وتاثیرات محیط زیستی

دانلود کنید

از این لینک دریافت نمایید

Geothermal Power Plants Principles, Applications and Case Studies

اصول،فرایندها ومطالعات موردی نیروگاههای زمین گرمایی

دانلود کنید

برای اشنایی بیشتر با نیروگاههای زمین گرمایی وفرایندهای اجرایی دراین تیپ نیروگاهها ، باعنایت به اینکه بالاترین استحصال انرژی زمین گرمایی درکشورهایی نظیر فنلاند وایسلند انجام میگیرد میتوانید از اطلاعات سایت زیر بهره مند شوید:

http://www.mannvit.com/

لازم به ذکر هست که این لینک ها لینک های اصلاح شده پست 167 میباشد

امیدوارم مورد استفاده دوستان گرامی قرار بگیرد

موفق باشیم

فرایندهای حرارتی نیروگاههای خورشیدی

دانلود کتاب فرایندهای حرارتی نیروگاههای خورشیدی

Solar Engineering of Thermal Processes
John A. Duffie, William A. Beckman


از لینک های زیر دانلود کنید

http://www.4shared.com/office/N0Tv89...thermal_p.html

http://hotfile.com/dl/106382926/6549b4b

مدیریت مصرف انرژی

مدیریت مصرف انرژی

● مقدمه

مدیریت مصرف به مجموعه روشها و اقداماتی گفته می شود که برای بهینه سازی مصرف به کار گرفته میشود.

این روشها معمولا به سه گروه تقسیم می شوند :

ـ گروه اول روشهایی هستند که هزینه ای نداشته باشند مثلا استفاده درست از وسایل و دستگاهها و مراقبت و نگهداری از آنها .

ـ گروه دوم روشهایی هستند که هزینه دارند اما این هزینه ها چندان زیاد نیست (روشهای کم هزینه ) مانند تعمیر و نگهداری وسایل ، اندازه گیری میزان مصرف انرژی در دستگاههای مختلف یک کارخانه و نظارت بر تغییر مصرف هر دستگاه ، عایق کاری لوله ها و کانالها ، اجرای برنامه های آموزشی در خصوص روشهای کاهش انرژی .

ـ گروه سوم روشهای پر هزینه هستند . در این روشها باید تغییرات اساسی جهت بهبود مصرف انرژی در دستگاهها ، تاسیسات و ساختمانها بوجود آورد مثلا اگر کارخانه ای کهنه و قدیمی باشد باید در صورت نیاز و امکان صرفه جویی انرژی ، دستگاههای آنرا با دستگاههای نو تعویض کرد یا دستگاههای تکمیلی در جهت جلوگیری از اتلاف انرژی نصب نمود یا اگر ساختمانی کهنه شده باشد باید تمام تاسیسات گرمایش و سرمایش آنرا تعویض کرد .

همه ما مصرف کننده انرژی هستیم و در خانه ، خیابان ، محل کار و رفت و آمدهای خود از یکی ازانواع انرژی استفاده می کنیم . برای آنکه بتوانیم مدیریت مصرف انرژی را بهتر انجام دهیم لازم است بین این مصرف کننده های گوناگون تقسیم بندی بوجود آوریم و آنان را به چند بخش تقسیم کنیم .

این بخشها عبارتند از :

ـ خانگی

ـ تجاری

ـ صنعتی

ـ کشاورزی

ـ عمومی

ـ سایر مصرف کنندگان

هر یک از این بخشها یکی از انواع انرژی را بیشتر مورد استفاده قرار می دهند . در مدیریت مصرف باید هر کدام از آنها روشهای مناسبی را که برای مصرف کنندگان آنها مفید است پیشنهاد کنیم .

▪ بخشهای خانگی و تجاری

این بخش به وسایل و مصرف کننده های انرژی که در خانه و یا در مغازه ها و فروشگاههای خانگی مثل یخچال ، فریزر ، تلویزیون ، ماشین لباسشویی ، جاروبرقی ، اجاق ، روشنایی و دستگاههای گرمایش و سرمایش ، جزءمصرف کننده های این بخش هستند . در این بخش ، بیشتر از انرژی برق استفاده می شود و مهمترین مصرف آن برای گرمایش و سرمایش و روشنایی است . در کشور ما ۳۴% از انرژی تقریبا یک سوم انرژی ، در این بخش مصرف می شود . بنابراین ، اعمال مدیریت انرژی در این بخش بسیار مهم است .

اقدامات مدیریت مصرف در این بخش شامل موارد مختلفی میشود . آگاه سازی و آموزش مصرف کنندگان اولین اقدام مهم به شمار میرود . همانطور که گفتیم همه افراد در هر موقیتی که باشند مصرف کننده انرژی در بخشهای خانگی و تجاری هستند . هم خود از وسایل انرژی بر استفاده می کنند و هم خدمات مراکز تجاری و شبکه حمل و نقل بهره می برند . به همین دلیل آگاه سازی و آموزش مصرف کنندگان باید در همه سنین و همه اقشار اجتماعی انجام بگیرد . آموزش راههای درست استفاده از وسایل خانگی به وسیله معلمان و دبیران به دانش آموزان ، انتشار کتاب و جزوه برای کودکان و نوجوانان ، انتشار دفترچه های راهنمای استفاده صحیح از دستگاه ها و پخش برنامه های رادیو و تلویزیونی ، روشهایی هستند که می توان برای مصرف بهینه انرژی از آنها استفاده کرد .روش دیگر مدیریت انرژی در این بخش آن است که از تولید کنندگان بخواهیم دستگاههاو ساختمانهایی با مصرف بهینه انرژی بسازند . می دانیم که یخچالها و فریزرهای ما ، بیشتر از استاندارد جهانی انرژی مصرف می کنند . همینطور ساختمانها ، فروشگاهها و مغازه ها را می توان طوری طراحی کرد که مصرف انرژی کمتر بشود ، مثلا میِ توان برای روشنایی ساختمان ، بیشتر از نور خورشید استفاده کرد یا ساختمان را خوب عایقکاری کرد تا سرما از بیرون به داخل ساختمان نفوذ نکند و گرما از داخل بیرون نرود .

▪ بخش صنایع

منظور از این بخش ، مصارفی از انرژی است که در کارخانجات به مصرف می رسد تا انواع کالا ها تولید شود و در اختیار مصرف کنندگان قرار گیرد . تمامی کارخانجات ، مصرف کنندگان بزرگ انرژی هستند ، اما بعضی از آنها بیشتر از دیگران انرژی مصرف می کنند . به این گروه کارخانجات بسیار انرژی بر می گویند . کارخانجات تولید سیمان ، فولاد و فلزات و همچنین نیرو گاهها یعنی کارخانجات تولید برق ، انرژی زیادی به صورت برق یا مواد سوختنی مصرف می کنند . نوع انرژی مصرف شده در صنایع یکسان نیست و به نوع صنعت وابسته است . در صنایع شیمیایی بیشتر از انرژی فسیلی (نفت و گاز)و در صنایع فلزی (با کوره های الکتریکی نظیر صنایع فولاد ، آلومنیوم ، آهن ، مس) بیشتر از انرژی برق استفاده میشود.در بعضی از صنایع هم مثل صنایع ساخت سیمان ، کاغذ سازی و صنایع غذایی (نظیر صنایع قند و شکر) از هر دو نوع انرژی به میزان تقریبا یکسانی استفاده می شود . در کشور ما تقریبا ۲۷% یعنی حدود یک سوم از کل انرژی در این بخش مصرف می شود . اما باید توجه داشت که مصرف انرژی در این بخش که در حال حاضر کمتر از بخش خانگی و تجاری است به سرعت افزایش می یابد ، زیرا کشورمان در حال سازندگی است و تعداد کارخانجات روز به روز بیشتر می شوند . بنابراین ، اعمال مدیریت مصرف در این بخش نیز حایز اهمیت است . اقدامات مدیریت مصرف در بخش صنایع شامل چند رده مهم می شود که عبارتند از :

▪ آموزش و آگاه سازی ، ممیزی انرژی ، مدیریت بار و باز یافت انرژی .

ـ آموزش و آگاه سازی

نخستین اقدام ، اقدامات آموزشی و آگاه سازی هستند . تشکیل دوره های آموزشی و سمینارها ، انتشار کتابها و تهیه فیلمهای آموزشی برای مدیران و تکنسینهای کارخانه ها ، راههای استفاده درست از وسایل و روشهای کنترل و نظارت و امکانات بهینه سازی مصرف انرژی را به آنها می آموزد . تجربه کشورهای مختلف نشان داده است که برنامه های آموزش و آگاه سازی می توانند نقش موثری در کاهش مصرف انرژی و بهینه سازی آن داشته باشند . برآورد ها نشان داده که اقدامات انجام شده در این زمینه تا ۲۰ درصد انرژی را کاهش داده است . آموزش و آگاه سازی در هر یک از بخشهای انرژی بر ، شکل خاصی دارد که در هر مورد به آنها اشاره خواهیم کرد .

ـ ممیزی انرژی

ممیزی انرژی به روشهایی گفته می شود که وضعیت یک کارخانه را از لحاظ مصرف انرژی مشخص میکند. در این روشها ، چند مرحله اساسی وجود دارد .

مرحله اول آن فعالیتهای کارخانه و محصولات آن ، نوع انرژیهایی که بکار می برد ، روشهایی که برای تولید از آنها استفاده می کند و همچنین دستگاهها و ماشینهایی که در آن کارخانه مشغول بکار هستند ، مشخص می شود که چه مقدار انرژی با چه هزینه ای در کجای کارخانه به مصرف می رسد ، آیا بخشی از این انرژی تلف می شود ؟ اگر چنین است ، دلیل تلف شدن انرژی چیست ؟ در کجای کارخانه یا در کدام دستگاهها و ماشینها این اتلاف انرژی وجود دارد ؟ میزان اتلاف چقدر است ؟

دومین مرحله ، اندازه گیریهای مختلف است . ساده ترین روش اندازه گیری آن است که صورتحسابهای برق و مواد سوختی کارخانه را بررسی کنیم و ببینیم در یک دوره زمانی مشخص چقدر انرژی مصرف شده است ، سپس باید حجم تولیدات کارخانه را محاسبه کنیم و ببینیم در همان مدت ، چه مقدار محصول تولید شده و برای هر محصول چقدر انرژی مصرف کرده ایم ؟ نتیجه این محاسبه ، یعنی میزان مصرف انرژی برای هر واحد تولید را شدت انرژی می نامیم . مطالعات نشان داده است که میزان شدت انرژی در کشور ما تقریبا سه برابر بیشتر از سایر کشور هاست ، یعنی ما برای آن که محصول مشخصی را در مقایسه با سایر کشورها تولید کنیم سه برابر بیشتر از انرژی استفاده می کنیم .

سومین مرحله آن است که اولویتها را برای انجام دادن اصلاحات تعیین کنیم ، یعنی به مسئولان کارخانه نشان دهیم که از کجا و از چه بخشهایی بهینه سازی مصرف انرژی را آغاز کنیم .

چهارمین مرحله آن است که هزینه های لازم برای انجام اصلاحات را بر آورد کنیم و تعیین کنیم که اگر کارخانه در این کار سرمایه گذاری کند چقدر در هزینه انرژی خود صرفه جویی خواهد کرد و در چه مدت سرمایه اش باز خواهد گشت . مجموعه این موارد به صورت یک گزارش و دستورالعمل مشخص به مسئول کارخانه ارائه می شود تا اصلاحات لازم را انجام دهد .

ـ مدیریت بار

منظور از بار ، بار الکتریکی است . یعنی میزان الکتریسیته ای که هر مصرف کننده در هر زمان از شبکه برق مصرف می کند . هر گونه مصرف برقی هر قدر هم کم باشد به همان نسبت بر شبکه برق فشار می آورد ، این فشار را بار الکتریکی می گوییم . در همه بخشهای انرژی بر ، زمانهایی در طول روز یا سال وجود دارد که مصرف برق وارد می شود یا اگر در کارخانه ، همه دستگاههای برق با هم شروع به کار کنند فشار بر شبکه برق زیاد می شود . این لحظه را اوج مصرف یا پیک می گویند . مثلا می دانیم که در کشورمان بین ساعات ۵ تا ۹ بعد از ظهر ، یک اوج مصرف وجود دارد و فشار زیادی به شبکه وارد می آید ، چون همه مردم به خانه هایشان بر می گردند و از وسایل برقی متعددی استفاده می کنند . این اوج مصرف را اوج مصرف شب می گویند و به همه مردم سفارش می کنند که در این ساعتها تا آنجا که ممکن است از وسایل خانگی پر مصرف مثل جاروبرقی ، اتو و ماشین لباس شویی استفاده نکنند یک اوج مصرف هم در طول سال داریم ، مثلا در وسط تابستان ، یعنی گرمترین فصل ، چون همه مردم کولرهایشان را روشن می کنند ، یک اوج مصرف فصل تابستان بوجود میآید . در این زمان گاه شاهدیم که خاموشیهایی هم اتفاق می افتد . این خاموشیها به آن دلیل صورت می گیرد که فشار مصرف بر شبکه برق بسیارزیاد می شود و این شبکه قدرت تامین برق کافی را ندارد . در کارخانجات ، مدیریت بار هم مثل ممیزی انرژی با همان اقدامات یعنی شناخت کارخانه و محصولات آن شناخت منابع انرژی ، اندازه گیریها ، تعیین کردن اولویتها و ارزیابی اقتصادی انجام می شود با این تفاوت که این کار با استفاده از ابزارهای دیگری انجام می شود و هدف پیدا کردن راههایی است که نه تولید کارخانه کم شود و کار آن دچار توقف و اخلال و نه فشار زیادی به شبکه برق وارد شود .
       
سعید میرزایی

انرژی هیدروژن

    مصرف گسترده و کلان انرژی حاصل از سوختهای فسیلی اگرچه رشد سریع اقتصادی جوامع پیشرفته صنعتی را به همراه داشته است اما بواسطه انتشار مواد آلاینده حاصل از احتراق و افزایش دی اکسید کربن در جو و پیامدهای آن، جهان را با تغییرات روز افزونی آماده ساخته است که افزایش  دمای زمین، تغییرات آب و هوایی، بالا آمدن سطح آب دریاها و در نهایت تشدید منازعات بین المللی از جمله این پیامدها محسوب می شوند. از سوی دیگر اتمام قریب الوقوع منابع فسیلی و پیش بینی افزایش قیمتها بیش از پیش بر اهمیت و لزوم جایگزینی سیستم انرژی فعلی اهمیت دارد.

    در سال 1997 میلادی کنوانسیون تغییرات آب و هوایی با هدف تثبیت غلظت گازهای گلخانه ای در اتمسفر،  پروتکل کیوتو را مطرح نمود که به موجب این پروتکل کشورهای صنعتی ملزم به کاهش انتشار گازهای گلخانه ای شده اند و هدف اصلی از این کنوانسیون دستیابی به تثبیت غلظت گازهای گلخانه ای در اتمسفر تا سطحی است که مانع تداخل خطرناک فعالیتهای بشری با سیستم آب و هوایی گردد و چنین سطحی در چهارچوب زمانی مناسب قابل اجرا خواهد بود تا اکوسیستمها بطور طبیعی خود را با تغیییر آب و هوایی تطبیق دهند و اطمینان حاصل شود که امنیت غذایی تهدید نمی شود و توسعه اقتصادی بطور پایدار ایجاد می گردد. از سوی دیگر مجموعه انرژیهای تجدید پذیر روز به روز سهم بیشتری را در سیستم تامین انرژی جهان بعهده می گیرد؛ لذا در برنامه ها و سیاستهای بین المللی، نقش مهمی به منابع تجدید پذیر انرژی محول گردیده است.

    اما سازگار نمودن این منابع با سیستم فعلی مصرف انرژی جهانی هنوز با مشکلاتی همراه است که بررسی و حل آنها حجم وسیعی از تحقیقات علمی جهان را در دهه های اخیر به خود اختصاص داده است.

    تقریباً همه منابع انرژی تجدید پذیر بصورت تناوبی در دسترس هستند و بخودی خود قابل حمل یا ذخیره سازی نیستند و به همین دلیل نمی توانند بصورت سوخت به ویژه در حمل و نقل مورد استفاده قرار گیرند.

    سوختهای پاک دارای خواص فیزیکی و شیمیایی هستند که آنها را پاکتر از بنزین با ساختار و ترکیب فعلی در عمل احتراق می نمایند. این سوختها در حین احتراق مواد آلاینده کمتری تولید می کنند، در ضمن استفاده از این سوختها شدت افزایش و انباشته شدن دی اکسید کربن که موجب گرم شدن زمین می گردد را نیز کاهش می دهد. هیدروژن بعنوان یک سوخت پاک می تواند جایگزین مناسبی برای سایر سوختهای متداول گردد و در آینده بعنوان یک حامل انرژی مطرح گردد. فراوانی سهولت تولید از آب، مصرف تقریباً منحصر بفرد و سودمندی زیست محیطی  ذاتی هیدروژن از جمله ویژگیهایی است که آنرا در مقایسه با سایر گزینه های مطرح سوختی  متمایز می کند. هیدروژن را می توان با استفاده از انواع منابع انرژی اولیه تولید کرد و در تمام موارد و کاربردهای سوختهای فسیلی مورد استفاده قرار داد. هیدروژن به ویژه منابع تجدید پذیر انرژی را تکمیل می کند و آنها را در هر محل و هر زمان، بصورت مناسبی در دسترس قرار داده و در اختیار مصرف کننده می گذارد. سیستم انرژی هیدروژنی بدلیل استقلال از منابع اولیه انرژی، سیستمی دائمی، پایدار، فنا ناپذیر، فراگیر و تجدید پذیر  می باشد. از اینرو پیش بینی می شود که در آینده ای نه چندان دور، تولید و مصرف هیدروژن به عنوان حامل انرژی به سراسر اقتصاد جهانی سرایت کرده و اقتصاد هیدروژن تثبیت شود.

    معرفی سوختهای جایگزین و مطالعه در خصوص امکان استفاده و بهره برداری از آنها با توجه به ملاحظات فنی-اقتصادی و منابع گسترده موجود در ایران، همچنین بدلیل روند رو به رشد مصرف سوختهای مایع هیدروکربوری در کشور که هر ساله موجب ضرر و زیان هنگفت به بودجه عمومی و محیط زیست کشور می شود، از اهمیت قابل توجهی برخوردار گردیده است.

فتوولتائیک

یکی ازدوستان درزمینه فتوولتائیک ونحوه تولید انرژی درخواست منبع داشتند که سعی کردم گزیده ای از انچه دردسترس هست را تقدیم دوستان کنم.

اگر از دوستان کسی مطلب کاملی دراین زمینه داشتند لطفا اطلاع دهند یا به ایمیل بنده ارسال کنند تا به نام خودشان منتشرشود

درادامه مطلب هشت مقاله با موضوع فتوولتائیک وکاربردهای ان برای دانلود تقدیم حضور دوستان میشود.

موفق باشیم.

پديده فتوولتائيك
اثر فتوالكتريك كه براي اولين بار توسط آلبرت انيشتين شرح داده شد. بر اساس اين پديده وقتي كه يك كوانتوم انرژي نوري يعني يك فوتون در يك ماده نفوذ مي كند، اين احتمال وجود دارد كه بوسيله الكترون جذب شود. و الكترون انتقال پيدامي كند.

اخيراً دانشمندان آمده اند سلولهاي خورشيدي ساخته اند. وقتي كه امواج الكترو مغناطيسي خورشيد برروي آن مي تابد، جفت ماده ها ( الكترون و پوزيترون ) يعني در نوار گاف نيم رسانا به تعداد زياد توليد مي شود «توليد زوج). در نتيجه برهم كنشهاي فيزيكي بين ذرات صورت مي گيرد كه نهايتاً منجر به يك پيل خورشيدي مي شود.

مواد سازنده سلول هاي خورشيدي

ماده اي كه سلولهاي خورشيدي از آنها ساخته مي شود سيليكون و آرسينورگاليم هستند. سلولهايي كه از سيليكون ساخته مي شوند از لحاظ تئوري بازده ماكزيمم حدود 22 درصد دارند. ولي بازده عملي آن حدود 15 تا 18 درصد است. در صورتي كه بازده سلولها يي كه از آرسينورگاليم ساخته مي شود بازده عملي آنها بيشتر از 20 درصد است.

ماهواره هاي دريافت كننده انرژي خورشيدي

يك ايستگاه فضايي در مداري كه هم زمان با زمين در حركت باشد دايماً با تابش خورشيد روشن مي شود. برقراري ماهواره هاي خورشيدي در مدار زمين بطور جدي در سال 1968 پيشنهاد شد. در اين ماهواره ها پانل هايي ساخته اند از جنس آرسينوگاليم كه انرژي خورشيد را دريافت و تبديل به جفت الكترون مي كند، در داخل ماده الكترون ها شروع به حركت مي كنند كه نهايتاً منجر به توليد الكتريسته مي شود. ضريب توان سلولها 18% ولتاژ بالاي آن 40 كيلو وات با 5% اتلاف توان محاسبه شده است.

فتوولتائیك سیستمی است كه قادر به تبدیل انرژی خورشیدی به انرژی الكتریسیته می‌باشد. استفاده از سیستم‌های فتوولتائیك به ما این قابلیت را می‌دهد كه محیط زیست پاكیزه‌ای داشته باشیم، چرا كه سیستم تولید الكتریسیته فتوولتائیك اثرات جانبی بسیار ناچیزی بر طبیعت دارد و‌ برخلاف سوخت‌های فسیلی كه تجدید ناپذیر هستند و روزی به پایان می‌رسند، انرژی خورشیدی منبعی تجدید پذیر به‌شمار می‌آید كه تا روزی كه حیات در كره خاكی وجود دارد قابل استفاده و بهره برداری است.

سلول های خورشیدی از نیمه رساناها تشكیل شده‌اند. این سلول‌‌ها در اندازه‌ها و اشكال گوناگون تولید می‌شوند. هر سلول خورشیدی تنها 1 تا 2 وات انرژی الكتریسیته تولید می‌كند. معمولاً این سلول‌های خورشیدی به هم متصل می‌شوند تا یك سیستم خورشیدی بزرگ را به‌وجود آورند. یك سلول خورشیدی علاوه بر تولید الكتریسیته، دارای یك باتری نیز می‌باشد كه انرژی الكتریسیته بدست آمده را برای شب و یا روز‌های ابری ذخیره می‌كند.



سیستم فتوولتائیك می‌تواند در هر آب و هوایی كار كند. درست است كه در آب و هوای ابری و یا بارانی میزان تولید انرژی الكتریسیته كاهش پیدا می‌كند، ولی به هر حال این میزان هیچ وقت در هنگام روز از 25% میزان حداكثر ظرفیت تولید انرژی سیستم كمتر نخواهد بود. این در حالی است كه در شرایط معمولی تا 80% میزان تولید حداكثر سیستم، انرژی الكتریسیته تولید خواهد شد.

نگه داری سیستم های فتوولتائیك بسیار راحت است، نیازی به جابجایی قطعات نیست. در یك سیستم فتوولتائیك هیچ گونه حركت مكانیكی وجود ندارد، وقتی قطعات حركتی نداشته باشند در نتیجه استهلاكی وجود نخواهد داشت.



در حال حاضر، استفاده از انرژی خورشیدی جهت تامین برق در موقعیت‌های زیر از توجیه اقتصادی برخوردار است.
*ساختمان‌هایی كه بیش از یك چهارم مایل از منبع تولید انرژی فاصله دارند می‌توانند با كمك سیستم فتوولتائیك، انرژی برق را به بهای انرژی سوخت فسیلی در اختیار داشته باشند.

*برای مناطق دور افتاده كه برق رسانی به آن‌ها مشكل است مانند مراكز ارتباطی خارج از شهر و همچنین مناطق نظامی بهترین روش تولید انرژی استفاده از فن‌آوری فتوولتائیك است.

*همچنین برای افزایش ظرفیت نیروگاه‌های سوخت فسیلی به‌جای تاسیس یك واحد جدید و یا تخریب و بازسازی نیروگاه، می‌توان ما به‌التفاوت میزان انرژی مورد نیازی را كه نیروگاه ظرفیت تولید آن را ندارد با اضافه كردن یك سیستم فتوولتائیك به نیروگاه تامین كرد، این روش به دلیل پایین بودن بهای تاسیس سیستم فتوولتائیك به‌صرفه‌تر از ساختن یك نیروگاه جدید است.

فتوولتائیک برق

دانلود


ﺑﺮرﺳﯽ اﻧﺮژی ﻫﺎی ﺗﺠﺪﯾﺪﭘﺬﯾﺮ ﺳﯿﺴﺘﻢ ﻫﺎی ﻓﺘﻮوﻟﺘﺎﺋﯿﮏ

دانلود

ﺍﺻﻭﻝ ﻭ ﮐﺎﺭﺑﺭﺩ ﺳﻳﺳﺗﻣﻬﺎی ﻓﺗﻭﻭﻟﺗﺎﺋﻳﮏ

دانلود


Designing Building-Integrated Photovoltaic Systems

دانلود


ارزﯾﺎﺑﯽ ﮐﺎرﺑﺮد ﺳﯿﺴﺘﻢ ﻫﺎی ﻓﺘﻮوﻟﺘﺎﺋیک در روﺷﻨﺎﯾﯽ ﻣﻌﺎبر

دانلود


ﯾﮏ روش ﮐﻨﺘﺮﻟﯽ ﺟﺪﯾﺪ ﺑﺮای اﺗﺼﺎل ﻣﺒﺪل ﻫﺎی ﻓﺘﻮوﻟﺘﺎﺋﯿﮏ

دانلود

استفاده از انرژي خورشيدی – سيستم فتوولتائيك – در تامين برق

دانلود

مطالعه تجربی ترکیب گردآورنده های خورشیدی حرارتی و الکتریکی

دانلود

تولید پراکنده DG

تولید پراکنده DG

distributed generation

اهداف استفاده از توليدات پراكنده DG

اهداف استفاده از توليدات پراكنده از ديد شركت توزيع و از ديد مشترك متفاوت است.
در واقع اگر مالك تولید پراکنده شركت توزيع باشد، اهداف مورد نظر مي‌تواند آزادسازي ظرفيت شبكه توزيع، بهبود قابليت اطمينان سيستم، توليد همزمان برق و حرارت، بهبود كيفيت توان و پروفيل ولتاژ و كاهش تلفات باشد.
اگر مالكيت تولید پراکنده در اختيار مشترك باشد، اين اهداف مي‌تواند فروش برق و شركت در بازار انرژي، فروش برق به عنوان سرويس جانبي، بهبود قابليت اطمينان خود و يا تشويق‌هاي دريافتي از شركت توزيع و ... باشد.
متأسفانه چون مالكيت بيشتر توليدات پراكنده در اختيار مشتركين مي‌باشد، لذا شركت‌هاي توزيع كنترل كمتري روي اندازه و محل نصب توليدات پراكنده دارند. در نتيجه براي جلوگيري از تأثيرگذاري منفي توليدات پراكنده  بر پارامترهاي مختلف سيستم، بايد يك استاندارد كلي و جامع براي كنترل، نصب و جايابي اين توليدات وجود داشته باشد .
بطور كلي هدف از استفاده از منابع توليد پراكنده در شبكه‌هاي توزيع، تأمين تمام يا قسمتي از توان مصرفي شبكه بصورت تمام وقت يا پاره وقت مي‌باشد كه در اين ميان هدف اصلي توليد توان اكتيو است .

ادامه نوشته

دانلود نرم افزار HOMER

نرم افزار آنالیز انرژی HOMER یک نرم افزار رایگان و قدرتمند در زمینه طراحی و آنالیز سیستم های قدرت هیبریدی است که ممکن است ترکیبی از سیستم های تولید توان معمولی، ترکیب توان و حرارتی (CHP)، توربین بادی، سلولهای خورشیدی، باتری ها، پیلهای سوختی، بیوماس و سایر ورودی ها باشد. در این نرم افزار می توان هم سیستم های متصل به شبکه و هم سیستم های غیر متصل به شبکه را مدلسازی نمود. در حقیقت نرم افزار HOMER این امکان را به کاریر می دهد تا معین کند به چه میزان می تواند از منابع انرژی تجدید پذیر مثل انرژی خورشیدی و باد برای ترکیب با سیستم خود استفاده کند.

Energy Modeling Software for Hybrid Renewable Energy Systems

Download FREE software

Or upgrade to HOMER 2

The HOMER energy modeling software is a powerful tool for designing and analyzing hybrid power systems, which contain a mix of conventional generators, combined heat and power, wind turbines, solar photovoltaics, batteries, fuel cells, hydropower, biomass and other inputs. It is currently used all over the world by tens of thousands of people.

For either grid-tied or off-grid environments, HOMER helps determine how variable resources such as wind and solar can be optimally integrated into hybrid systems.

Engineers and non-professionals alike use HOMER to run simulations of different energy systems, compare the results and get a realistic projection of their capital and operating expenses. HOMER determines the economic feasibility of a hybrid energy system, optimizes the system design and allows users to really understand how hybrid renewable systems work.

As distributed generation and renewable power projects continue to be the fastest growing segment of the energy industry, HOMER can serve utilities, telecoms, systems integrators, and many other types of project developers - to mitigate the financial risk of their hybrid power projects.

HOMER Energy provides software, services, and an on-line community to the diverse group of people who are using HOMER to design hybrid systems.

لینک بالا از خود سایت HOMER نقل شده ونسخه بتا میباشد

نسخه اصلی نرم افزار پولی میباشد!

انرژی زیست توده

انرژی زیست توده

چرخه کنونی انرژی ، از نظر بوم شناختی ، مسائل و مشکلات پیچیده‌ای را پدید می‌آورد. از همین رو جایگزینی آن با چرخه‌های غیر آلاینده ، امری حیاتی و اجتناب ناپذیر است. مسائل زیست محیطی و نگرانیهای ناشی از مهاجرت روستائیان و رشد بی رویه شهرنشینی ، بر لزوم تغییر نظام کنونی انرژی افزوده است. بدیهی است که نظام انرژی جایگزین باید مبتنی بر منابع انرژی تجدید پذیر باشد. استفاده از زیست توده به عنوان یک منبع انرژی ، نه تنها از نظر زیست محیطی ، بلکه به دلایل اقتصادی ، اجتماعی و هم چنین سهولت کاربرد ، جذاب است.

تقریبا نیمی از مردم جهان برای تأمین انرژی مورد نیاز خود ، از چوب استفاده می‌کنند. چوب ، ضایعات گیاهی (مانند ضایعات نیشکر ، ذرت ، چغندر قند) و دیگر منابع زیست توده ، از منابع تجدید پذیر کربن به شمار می‌آیند. استفاده از انرژی زیست توده به شکل سنتی یعنی سوزاندن چوب درختان و فضولات حیوانی- باعث نابودی جنگلها و آلودگی و تخریب محیط زیست می‌شود. اما با تلفیق روشهای شیمیایی و زیست شناختی می‌توان قند ، سلولز و دیگر مواد موجود در ضایعات کشاورزی را به سوختهای مایع تبدیل کرد.
یکی از راههای تامین منابع انرژی زیست توده ، کاشت درختان یا درختچه‌های مناسب (با دوره رشد کوتاه و سریع) در زمینهای نامرغوب و نیمه بایر است. گر چه سوزاندن این منابع ، گاز دی اکسید کربن را در جو منتشر می‌کند، اما چون دوره کاشت و رشد و نمو آنها دائمی است، به همان اندازه دی اکسید کربن از جو زمین جذب می‌کنند و با استفاده از انرژی خورشیدی ، از طریق فتوسنتز ، اکسیژن تولید می‌کنند. بدین ترتیب ، یک "چرخه کربن خنثی" در طبیعت پدید می‌آید.
● منابع زیست توده
منابع زیست توده ، بطور کلی عبارتند از:

ادامه نوشته

تولید برق از ریل قطار

صحبت از قطارهای فوق مدرن همواره از هیجان خاصی برخوردار است. نسل جدید قطارهای سرعتی جهان که لوکوموتیوهای آنان نیز ساختار فوق آیرودینامیکی دارند نشان دهنده آن است که در سراسر جهان به طراحی قطارهای مجهز به فناوری های پیشرفته توجه زیادی می شود.

شاید یک دلیل روشن برای توجه زیاد به این وسیله حمل و نقل، همه گیر بودن آن است. هر از گاهی خبرهای تازه ای از پیشرفت های صورت گرفته در فناوری ساخت و بهره برداری از قطارهای مدرن به گوش می رسد. یکی از تازه ترین ایده هایی که در این خصوص مطرح شده است به استفاده از جریان شدید هوای اطراف ریل های قطار در حال حرکت به عنوان منبعی پاک و ارزان قیمت یا شاید بهتر بگوییم رایگان برای تولید انرژی است.

تقریبا هر کسی که در نزدیکی ریل های راه آهن زندگی می کند به شما خواهد گفت که قطارهای تندرو که اتفاقا شمار آنها به سرعت در حال افزایش است در حین حرکت روی ریل جریان قابل توجهی از باد تولید می کنند.

شاید برای بسیاری از افراد این جریان هوا چیزی چندان عجیب و هیجان انگیزی نباشد اما برای طراحان صنعتی نظیرکوان جینگ و الساندرو لئونتی نباید از کنار کوچک ترین تحولاتی که می توان از آنها برای تولید انرژی استفاده کرد بی تفاوت عبور کرد. آنها برای این که ایده شان را به واقعیت تبدیل کنند به فکر نصب دستگاهی روی ریل قطار افتاده اند که همزمان با عبور قطار از روی ریل، جریان هوای تولید شده توربین موجود در این مجموعه را به گردش درآورده و در نتیجه الکتریسیته تولید کند.

این دستگاه که تحت عنوان T box شناخته می شود قابلیت نصب روی ریل راه آهن و خطوط ریلی مترو را نیز دارد و جدای از این دو مکان از پیش در نظر گرفته شده می توان از آن در سایر نقاطی که همواره منابع مستعد تولید انرژی به هدر می روند استفاده کرد.

البته این نخستین باری نیست که موضوع استفاده از جریان باد ناشی از حرکت وسایل نقلیه برای تولید انرژی مورد بحث و بررسی قرار می گیرد. از سال ها پیش ایده هایی درخصوص طراحی و نصب دستگاه هایی شبیه توربین در تونل ها و حاشیه اتوبان ها و بزرگراه ها مطرح شده است. در این ایده ها چنین تصور می شود که می توان از جریان قابل توجه هوایی که به وسیله حرکت سریع خودروها تولید می شود برای به حرکت درآوردن توربین ها و درنتیجه تولید برق به روشی کاملا پاک و اقتصادی استفاده کرد. با این حال عملا استفاده های کاربردی در این زمینه دیده نشده است و تنها چند نمونه محدود در کشورهایی نظیر ژاپن و آلمان به مرحله اجرا در آمده است، اما این برای نخستین بار است که ایده استفاده از بسته هایی حاوی توربین برای تولید برق از جریان شدید هوا در اطراف ریل های راه آهن و مترو مطرح می شود.

همچنین در گذشته که شاید نهایتا به چند سال پیش محدود شود ایده های خلاقانه ای نظیر پروژه جاده های خورشیدی و استفاده ترکیبی از نور خورشید و جریان باد برای تولید انرژی مطرح شده است. در این ایده ها تلاش می شود از طبیعت و فاکتورهای سازنده آن برای به حرکت در آوردن توربین ها و نهایتا تولید برق استفاده شود.

نکته: بشر در آینده با بحران کمبود انرژی روبه رو می شود از این رو ایده هایی همچون تولید برق از حرکت قطار را باید جدی گرفت

اما آنچه که در T box دیده می شود نشان دهنده یک تفاوت بزرگ با تمامی این ایده دارد. در T box تولید برق مبتنی بر منابع طبیعی انرژی موجود در طبیعت نیست بلکه در اینجا از نتیجه فعالیت سیستم های ارائه شده به دست بشر استفاده می شود. در نتیجه برخلاف زمانی که برای تولید برق از سلول های خورشیدی به تابش ممتد خورشید به صفحات خورشیدی نیاز داریم و ممکن است تا روزهای طولانی خبری از تابش خورشید نباشد، در ایده T box، تولید برق کاملا تحت کنترل قرار دارد.

این دو محقق و طراح چینی و ایتالیایی معتقدند که می توان تا ۱۵۰ دستگاه از T box ها را در هر کیلومتر از ریل راه آهن یا مترو نصب کرد. همزمان با عبور قطار از روی ریل، توربین های نصب شده در T box ها شروع به چرخش می کنند. این طراحان می گویند توربین هایی که به این روش به کار گرفته می شوند بر اساس مدل خاصی طراحی شده اند. این مدل به گونه ای است که در آن توربین را می توان در محفظه ای شبیه سیلندر جای داد. گذشته از این نیازی نیست تا تمامی مجموعه روی زمین قرار داشته باشد. در حقیقت بخش قابل توجهی از هر یک از T box ها در زیر زمین قرار گرفته و تنها قسمت فوقانی آن که از طریق جریان شدید هوا به داخل مجموعه راه پیدا می کند، بالاتر از سطح زمین قرار دارد. این توربین ها به گونه ای طراحی شده اند که حتی با کمترین جریان هوا نیز به چرخش در می آیند. به همین دلیل می توان به چرخش قابل توجه آنها در حین عبور قطار از روی ریل امیدوار بود. این خود به معنای تولید چشمگیر برق است. البته همچون بسیاری از ایده های خلاقانه ای که ارائه می شوند، این ایده نیز مشکلات خاص خـود را به همراه دارد که از جمله آنها می توان به تمیز و ایمن نگاه داشتن T box ها اشاره کرد.

این دستگاه ها در نقاطی به کار گرفته می شوند که همواره انبوهی از گرد و غبار محیط اطراف را احاطه کرده اند و به همین دلیل می توان متصور شد که با گذشت زمانی نه چندان طولانی بازده کاری آنها کاهش خواهد یافت. همچنین با عبور قطار از روی این دستگاه ها امکان ریزش رسوبات روی آنها وجود دارد و گذشته از تمامی این نگرانی ها باید سهمی را نیز برای افراد سودجویی در نظر گرفت که ممکن است به هر دلیلی این دستگاه ها را به سرقت ببرند. کارشناسان معتقدند این ایده جذابیت ها و کارکردهای منطقی خاص خود را دارد اما باید فـکـری نیز به حال نگرانی های مطرح شده کرد. نگاهی به آینده و چالش فراوان پیش روی بشر در زمینه تأمین انرژی نشان از آن دارد که باید به ایده های خلاقانه ای نظیر استفاده از جریان هوای تولید شده در اطراف ریل های راه آهن و مترو توجه ویژه ای داشت.

مترجم : مهدی پیرگزی

احتمال وقوع یک فاجعه هسته‌ای در نزدیکی خانه شما چقدر است؟

پس از بحران هسته‌ای ژاپن، مردمان ساکن در نزدیکی راکتورهای هسته‌ای با نگرانی جدیدی مواجه شده‌اند: آیا ممکن است فاجعه اتمی مشابهی در نزدیکی خانه آنها اتفاق بیفتد؟

مجید جویا: پس از حادثه نیروگاه دای‌ایچی در فوکوشیمای ژاپن، برای مردمی که در نزدیکی راکتورهای هسته‌ای زندگی می‌کنند، نگرانی تازه‌ای به وجود امده است: «آیا ممکن است فاجعه اتمی مشابهی در نزدیکی خانه ما هم اتفاق بیفتد؟»

به گزارش نیچر، برای بخش اعظم جمعیت زمین، فاصله زیاد ایمنی نمی‌آورد. تحلیلی که توسط دانشگاه کلمبیای نیویورک و مجله نیچر انجام شد، نشان می‌دهد که برای دو سوم از 211 نیروگاه هسته‌ای دنیا، جمعیتی که در شعاع 30 کیلومتری نیروگاه زندگی می‌کنند، بیشتر از جمعیت 172هزار نفری است که در اطراف نیروگاه فوکوشیما زندگی می‌کردند و مجبور به ترک خانه‌های خود شدند. بدتر این‌که 21 نیروگاه هسته‌ای، جمعیتی بیش از یک میلیون نفر را در همسایگی خود دارند و تعداد همسایه‌ها برای 6 مورد از این نیروگاه‌ها به بیش از 3 میلیون نفر می‌رسد.

پرجمعیت‌ترین نیروگاه‌های هسته‌ای در فایل فلش زیر مشخص شده است. برای مشاهده نقشه کامل نیروگاه‌های هسته‌ای و جمعیت همسایه آنها می‌توانید

این فایل زیپ را دانلود و اجرا کنید.

برای اجرای این فایل به نرم‌افزار گوگل‌ارث یا پلاگین گوگل‌ارث نیاز دارید

میزان جمعیت فقط یکی از فاکتورهایی است که در تهیه نقشه خطر راکتورها در سراسر جهان، به آن پرداخته شده است. به گفته کارشناسان هسته‌ای، رتبه‌بندی میزان خطرناک بودن یک نیروگاه تقریبا غیرممکن است، چرا که هر راکتور مولفه‌های خطر مختص به خود را دارد و از برخی خطرات هم اصلا نمی‌توان آگاه شد. به گفته مایکل اشنایدر، مشاور مستقل هسته‌ای در پاریس، ایمنی راکتورها بیش از همه عوامل به «فرهنگ ایمنی» وابسته است، فرهنگی که کیفیت تعمیرات و آموزش، شایستگی اپراتورها و نیروی کار و سخت‌گیری سیستم‌های نظارتی را دربر می‌گیرد. این بدان معنی است که یک راکتور جدیدتر با طراحی بهتر، الزاما جای ایمن‌تری نیست. اشنایدر می‌گوید: «کدام یک خطرناک‌تر است، یک راننده مست در یک فراری جدید یا یک راننده فرمول1 در یک خودروی 30 سال پیش». هرچند کارشناسان بر روی چند فاکتور مهم خطر و اندازه‌گیری‌هایی به منظور کاهش خطر آنها با هم توافق دارند.

پراکندگی جمعیت
لورن استریکر، مهندس هسته‌ای و رئیس انجمن جهانی اپراتورهای هسته‌ای (WANO)، نهاد بین‌المللی ایمنی هسته‌ای است که پس از فاجعه نیروگاه هسته‌ای چرنوبیل در سال 1986 / 1365 تاسیس شد. به گفته وی، چگالی جمعیت، معیار مهمی است که از طریق آن می‌توان دیگر مخاطرات را ارزیابی کرد: «ما باید ببینیم که ایمنی راکتورها در جایی که نصب شده‌اند، در نظر گرفته می‌شود یا نه».

برای انجام تحلیل جمعیتی، نیچر از مرکز آمار و کاربردهای اقتصاد اجتماعی ناسا در دانشگاه کلمبیای نیویورک کمک گرفت. نیروگاه KANUPP در کراچی پاکستان، بیشترین جمعیت همسایه را دارد؛ یعنی 8.2 میلیون نفر که در شعاع 30 کیلومتری نیروگاه زندگی می‌کنند؛ در حالی که خود نیروگاه، تنها یک راکتور کوچک دارد که فقط 125 مگاوات برق تولید می‌کند. اما جایگاه‌های بعدی این فهرست، نیروگاه‌های بسیار بزرگ‌تری هستند؛ نیروگاه 1933 مگاواتی کوشنگ که 5.5 میلیون نفر در شعاع 30 کیلومتری آن زندگی می‌کنند، و نیروگاه 1208 مگاواتی چین‌شان با 4.7 میلیون نفر همسایه که هر دو در تایوان قرار دارند و شعاع 30 کیلومتری هر دو نیروگاه، تایپه پایتخت کشور را در بر می‌گیرد. به گفته اد لایمن، کارشناس هسته‌ای، یافته‌های این تحقیق، «دهشت‌آور» است.

اگر شعاع این دایره به 75 کیلومتر گسترش یابد، این تصویر حتی ترسناک‌تر هم می‌شود. در شعاع 75 کیلومتری نیروگاه‌های همسایه گوانگدونگ و لینگائو در چین که هنگ‌کنگ را هم دربر می‌گیرد؛ 28 میلیون نفر زندگی می‌کنند؛ برای نیروگاه ایندیان‌پوینت در نزدیکی نیویورک این رقم به 17.3 میلیون نفر می‌رسد، و نیروگاه نارورا در ایالت اوتارپرادش هند نیز، 16 میلیون نفر در شعاع 75 کیلومتری خود دارد. صد و پنجاه و دو نیروگاه هسته‌ای، بیش از یک میلیون نفر در شعاع 75 کیلومتری خود دارند؛ و به جز 5 نیروگاه، برای تمام نیروگاه‌های هسته‌ای جهان، جمعیت ساکن در شعاع 150 کیلومتری نیروگاه، بیش از یک میلیون نفر است. خوشبختانه، جهت وزش باد تاکنون به گونه‌ای بوده که سهم عمده تشعشعات رادیواکتیو نیروگاه فوکوشیما را به دریا رانده؛ در حالی‌که اگر جهت وزش باد به گونه دیگری بود، 7.7 میلیون نفر در شعاع 150 کیلومتری نیروگاه (من‌جمله بخشی از توکیو) در معرض خطر قرار می‌گرفتند.

خطرات خارجی
همانگونه که حادثه فوکوشیما نشان داد، تهدیدات خارجی (مانند زلزله، سونامی، آتش‌سوزی، سیل، طوفان و حتی حمله‌های تروریستی) برخی از بزرگ‌ترین فاکتورهای خطر برای یک حادثه هسته‌ای بزرگ هستند. به طور سنتی، اپراتورهای نیروگاه‌های هسته‌ای، بعضی از سلسله رخداد‌ها را به حدی نامحتمل می‌دانند که شرایط ایمنی کامل را برای مقابله با آنها در نظر نمی‌گیرند؛ به چنین سوانحی، رخدادهای «فراتر از مبانی طراحی» می‌گویند. ولی پیش‌بینی محل زلزله بعدی و یا بزرگی سونامی بعد آن، کار ساده‌ای نیست.

این بدان معنی است که نیروگاه‌های هسته‌ای ساخته شده در خارج از نواحی جغرافیایی خطرناک شناخته شده، ممکن است در صورت بروز تهدیدی مانند زلزله، در معرض خطر بزرگ‌تری قرار گیرند؛ چرا که در طراحی آنها کمتر به این خطرات پرداخته خواهد شد. مثلا نیروگاه فوکوشیما دای‌ایچی، در منطقه‌ای ساخته شده بود که طبق نقشه خطر زلزله ژاپن، احتمال بروز یک زلزله و سونامی بزرگ، نسبتا کم بود؛ سونامی عظیم ژاپن که 11 مارس 2011 / 20 اسفند 1389 اتفاق افتاد، فراتر از هر چیزی بود که مهندسان طراح نیروگاه برای آن برنامه‌ریزی کرده باشند.

احتمال بروز رخدادهای فراتر از مبانی طراحی، محور عمده خیلی از گزارش‌های ایمنی است که بعد از حادثه فوکوشیما تهیه می‌شوند. از مدتی پیش، توجه آژانس بین‌المللی انرژی اتمی معطوف به خطرات خارجی شده است؛ برای مثال، ساخت یک مرکز بین‌المللی ایمنی داخلی زلزله در سال 2008 / 1387 در دستور کار آژانس قرار گرفت، آن هم بعد از اینکه یک زلزله، نیروگاه هسته‌ای کاشیوازاکی- کاریوا را در ساحل غربی ژاپن را لرزاند و منجر به خاموشی خودکار و نشت مقدار اندکی از مواد رادیواکتیو شد.

طراحی و عمر
برخی از راکتورها و نیروگاه‌ها ذاتا خطرناک‌تر از دیگران هستند. یک فاکتور مهم در این میان، اندازه نیروگاه است. یک نیروگاه بزرگ‌تر می‌تواند ریزش اتمی بیشتری را سبب شود و هنگامی که چند بحران همزمان در یک نیروگاه چند راکتوری رخ دهد (همانگونه که برای چهار عدد از شش راکتور نیروگاه فوکوشیما اتفاق افتاد)، عنان کار از دست اپراتورها خارج می‌شود. نیروگاه کاشیوازاکی- کاریوا با هفت راکتور به توان تولیدی 7965مگاوات برق، بزرگ‌ترین نیروگاه هسته‌ای جهان است. دیگر اعضای باشگاه نیروگاه‌های بزرگ جهان به غیر از فوکوشیما، کینشان در سواحل شمال شرقی چین، یئونگ‌وانگ و اولچین در کره‌جنوبی، نیروگاه لنینگراد در روسیه، بروس در ساحل دریاچه هورون در اونتاریوی کانادا و گراولینز و پالول، هر دو در سواحل شمالی فرانسه را شامل می‌شوند.

نیروگاه‌های قدیمی‌تر الزاما خطرناک‌تر از نیروگاه‌های جدید نیستند. در سال 1978 / 1357، حادثه جزیره تری‌مایل در ایالات متحده امریکا در راکتوری اتفاق افتاد که تازه سه ماه از شروع به کار آن می‌گذشت و فاجعه چرنوبیل (که اکنون در اوکراین قرار دارد)، تنها دو سال بعد از افتتاح نیروگاه اتفاق افتاد. از دست دادن مواد خنک‌کننده در راکتور سیواو 1 فرانسه در سال 1998 / 1367، بحران جدی را به دنبال داشت، در حالی که این راکتور هم کمتر از 5 ماه عمر داشت. به گفته لایمن این امر غیر منتظره نیست، چرا که راکتورها از یک منحنی شناخته شده قابلیت اعتماد پیروی می‌کنند که مهندسین به آن «منحنی وان حمام» می‌گویند. ماشین‌های پیچیده جدید و مراحل نصب آنها، عموما ویژگی‌هایی دارند که به طور کامل آزمایش نشده و یا برای اپراتورها ناشناخته و جدید هستند، چنین اشتباهاتی در ابتدای کار، غیر معمول نیست.

بعد از برطرف شدن ایرادها، راکتورها وارد بک فاز پایدار کم‌خطرتر می‌شوند، ولی با افزایش عمر راکتور و پیر شدن آن، خطر حادثه نیز بیشتر می‌شود. به گفته یان برانک، رئیس کمپین‌های هسته‌ای صلح سبز بین‌الملل، (مستقر در آمستردام هلند) «فراموشی سازمانی» مشکل دیگری است که با افزایش عمر یک راکتور خود را نشان می‌دهد: «خیلی از مهندسانی که با طراحی آشنا هستند و درگیر طراحی و ساخت نیروگاه بوده‌اند، بازنشسته شده‌اند و بخشی از تجربه گرانقدری را که در طول سال‌ها کسب کرده‌اند، با خود برده‌اند».

همان‌گونه که فاجعه نیروگاه چرنوبیل در سال 1986 / 1365 نشان داد، خود طراحی می‌تواند خطرناک باشد. در هسته راکتور چرنوبیل، گرافیت قابل اشتعال به کار رفته بود و آتش‌سوزی که به مدت چندین هفته بعد از انفجار ادامه داشت، مواد رادیواکتیو را به سطوح بالایی جو فرستاد. علاوه بر این، طراحی این راکتور دربردارنده یک ناپایداری ذاتی بود و با از دست رفتن آب هسته راکتور، واکنش‌های زنجیره‌ای شتاب می‌گرفت؛ (در حالی که در دیگر طراحی‌های راکتور، چنین رخدادی غیر ممکن است). هم‌اکنون، خیلی از راکتورهای با طراحی مشابه چرنوبیل در روسیه مشغول به کار هستند؛ به ویژه در نیروگاه نزدیک سن‌پیترزبورگ که در نزدیکی مراکز پر تراکم جمعیتی است. البته تعمیرات و اصلاحات بنیادینی در این راکتورها انجام گرفته تا این مسائل و دیگر مشکلات ایمنی مرتبط با طراحی آنها رفع شود.

ولی لایمن هشدار می‌دهد که قرار دادن بار بیش از حد در طراحی یک راکتور، سبب افزایش ایمنی نمی‌شود. راکتورهای جدید آب تحت فشار، در صورتی که دچار مشکل از کار افتادن سیستم خنک‌کننده بشوند، دقیقا دچار همان دست مشکلاتی می‌شوند که فوکوشیما با آن‌ها مواجه شد.

فرهنگ
هرچقدر در طراحی یک راکتور، موارد ایمنی لحاظ شده باشد، در نهایت کاربران آن، اپراتورهای انسانی هستند که هر لحظه ممکن است اشتباه کنند. به گفته استریکر، اپراتورها نباید دچار غرور شوند: «یکی از چیزهایی که مرا نگران می‌کند، اطمینان بیش از حد است».

به گفته کارشناسان، مهم‌ترین فاکتور داخلی مشخص کننده سطح ایمنی یک راکتور، فرهنگ ایمنی در میان ناظران، اپراتورها و نیروی کار است؛ (و خلق چنین فرهنگی هم کار ساده‌ای نیست). ریچارد میزرو، رئیس موسسه علم کارنگی در واشینگتن، در سال 2010 / 1389 به عنوان رئیس گروه مشاوره‌ای بین‌المللی ایمنی هسته‌ای آژانس بین‌المللی انرژی اتمی نوشت: «این کار پرهزینه‌ای خواهد بود. و نیاز به توجه به جزئیات و آمادگی برای پذیرش و آموختن از گزارش‌های بازبینی تهیه شده توسط افراد بیرونی خواهد داشت».

میزرو مشخصا به چیزی اشاره می‌کرد که خیلی از کارشناسان، آن را زود رشدترین خطر در صنایع هسته‌ای می‌دانند: این که خیلی از کشورهای بدون تجربه و یا با تجربه قبلی ناچیز، به نیروی هسته‌ای علاقه‌مند شده‌اند و یا در حال ساخت تعداد زیادی از راکتورهای هسته‌ای هستند. برای مثال، وی به برنامه‌های توسعه انرژی هسته‌ای بلاروس، شیلی، مصر، اندونزی، اردن، لیتوانی، مالزی و مراکش اشاره می‌کند. کارشناسان نگران نبود قوانین نظارتی و فساد در برخی مناطق هستند. به گفته استریکر، بازبینی نیروگاه پیش از شروع به کار آنها، اهمیت ویژه‌ای در کشورهای بی‌تجربه دارد، و WANO در نظر دارد تا این بازبینی‌ها را گسترش دهد.

تام کوچران، یک کارشناس هسته‌ای در شورای دفاع منابع ملی در واشینگتن، چندان خوشبین نیست که بازبینی‌های بعد از حادثه فوکوشیما که از هم‌اکنون در ایالات متحده، اتحادیه اروپا و دیگر مناطق جهان شروع شده، بتوانند به تغییر جدی در ارزیابی ریسک راکتورهای هسته‌ای منجر شود: «آنها توصیه‌ها و تعدیل‌هایی خواهند داشت، ولی فکر نمی‌کنم که بتوانید از ناظران بخواهید که اشتباهات احتمالی خود در گذشته را بازبینی کنند؛ به عقیده من این کار کافی نیست». کوچران می‌خواهد که کمیسیون‌های مستقل تاسیس شوند، چیزی مانند کمیسیونی که بعد از حادثه جزیره تری‌مایل و برای درس گرفتن از آن تشکیل شد.

با وجود این‌که ارزیابی خطر بسیار سخت است، کارشناسان می‌گویند که یکی از این درس‌ها این است که اپراتورها باید آمادگی بیشتری برای یک حادثه هسته‌ای جدی داشته باشند. استریکر می‌گوید: «یک تغییر که WANO می‌تواند انجام دهد و به عقیده من باید انجام دهد، این است که در موقعیتی قرار گیرد تا تعیین کند که آیا هر شرکت اپراتور هسته‌ای، از کوچک‌ترین آنها گرفته تا بزرگ‌ترین نیروگاه، برنامه‌هایی برای مواجهه با حوادث پیش‌بینی نشده دارد یا نه».

نیروگاه بیوماس

مقدمه

بیوماس اصطلاحی در زمینه انرژی است كه برای توصیف یك رشته از محصولات كه از فتوسنتز بدست می آیند به كار می رود هرسال از طریق فتوسنتز ، معادل چندین برابر مصرف سالانه انرژی جهان، ‌انرژی خورشیدی در برگها، تنه و شاخه های درختان ذخیره می شود؛ بنابراین، در میان انواع منابع انرژی تجدید پذیر، بیوماس از جهت ذخیره انرژی خورشیدی منحصر به فرد است؛ بعلاوه تنها منبع تجدید پذیر كربن بوده و می تواند به سوختهای جامد، مایع و گازی مناسب تبدیل شود.

مصرف بیوانرژی بیوماس(بیشتر به شكل چوب) قدیمی ترین شكل انرژی برای بشر است كه بعنوان سوخت در مصارف خانگی و صنعتی مورد استفاده قرار می گرفته است. بیوماس بعنوان یك منبع انرژی متفرق ، كاربر و زمین برتوصیف می شود.

از نظر تاریخی با افزایش فعالیتهای صنعتی و رشد تقاضا برای انرژی، ذخایر طبیعی بیوماس كاهش یافته و همچنین توسعه منابع جدید متمركز تر و راحت تر انرژی منجر به جانشینی این منابع به جای بیوانرژی شده است. باتوجه به عوامل اقتصادی و اجتماعی مسئله مهمی كه در اینجا مطرح می باشد، موضوع زیاده روی در مصرف و كمبود تولید بیوماس بمنظور تولید انرژی در چند كشور پیشرفته جهان است. در سال 1987 تقریباً 13 تا 14 درصد از تامین اولیه انرژی جهان از طریق بیوماس بوده است. درصد سهم مذكور در چند كشور منفرد، حتی از این بالاتر است كشور نپال بیش از 95 درصد، كنیا 75 درصد، هند50 درصد، چین 22 درصد، برزیل 25 درصد ، مصر و مراكش 20 درصد از كل انرژی خود را از منابع بیوماس تامین می كنند.
استفاده از بیوماس بعنوان یك منبع انرژی نه تنها بدلیل اقتصادی (جائیكه سوخت آن به آسانی و با قیمت ارزان در دسترس است ) بلكه بدلایل توسعه اقتصادی و زیست محیطی نیز جذاب می باشد، سیستم هایی كه بیوماس را به انرژی قابل مصرف تبدیل می كنند می توانند در ظرفیت های كوچك بصورت ماژول باشند. بیوماس یك منبع تجدید پذیر و بومی است كه به هیچ یا اندك تغییر خارجی نیاز دارد، همچنین صنایع كشاورزی و جنگلداری كه ذخایر اصلی بیوماس هستند، فرصتهای اساسی را برای توسعه اقتصادی مناطق روستایی فراهم می كنند. میزان نشر مواد آلاینده ناشی از احتراق بیوماس، معمولاً كمتر از سوختهای فسیلی است؛ بعلاوه استفاده و بهره برداری تجاری از بیوماس می تواند مشكلات مربوط به انهدام زباله ها در سایر صنایع از جمله جنگلداری وتولیدات چوب، فرآوری موادغذایی و بخصوص MSW  (ضایعات جامد شهری) در مراكز شهری را حذف و یاكاهش دهد.

 مزایای بیوماس
1-    قیمت ارزان سوخت ورودی
2-    سهولت تهیه سوخت وردی
3-    آلایندگی کمتر در مقایسه با دیگر سوخت های فسیلی
4-    توسعه اقتصادی در مناطق تولید کننده سوخت بیو ماس(بیشتر روستاها)

 معایب بیوماس
1-    کاهش ذخایر طبیعی بیوماس به خاطر رشد صنعت و استفاده از این منابع
2-    توسعه منابع جدید متمرکزتر بیوماس

 منابع بیوماس

بخش كوچكی از تشعشع خورشید كه به اتمسفر زمین می رسد بدلیل فرآیند فتوسنتز در گیاهان جذب می شود، موادحاصل از فتوسنتز به شكل هیدرات كربن بطور مثال بصورت نشاسته، قند، سلولز و همی سلولز در می آیند، که خود نوعی از انرژی هستند؛ میزان انرژی كه سالانه توسط فتوسنتز ذخیره می شود چندین برابر بیشتر از كل مصرف معمولی انرژی جهان و احتمالاً 200 برابر مصرف انرژی غذایی معمولی جهان است. بیوماس، كه 90 درصد آن دردرختان ذخیره می شود معادل ذخایر سوختهای فسیلی قابل استخراج و به ثبت رسیده است.
ماكزیمم راندمان تبدیل فتوسنتز انرژی خورشیدی بین 5 - 6 درصد است ولی در عمل با احتساب خشكی های دنیا راندمان متوسط كلی تبدیل فتوسنتز حدود 0.3 درصد می باشد که با بهبود روشهای كشاورزی، راندمان متوسط حدود 0.5-1  درصد می گردد .
منابع بیوماسی كه برای تولید انرژی مناسب هستند، طیف وسیعی از مواد را شامل می شوند :
1-    سوخت های چوبی
2-    ضایعات کشاورزی و جنگلی
3-    ضایعات شهریMSW
4-    کاشت محصولات انرژی زا
بیوماس برعكس سوختهای فسیلی رایج كه بصورت لایه های متمركز یافت می شوند، بیشتر بصورت رقیق می باشد. هزینه جمع آوری بیوماس در حجم های زیاد بمنظور مصرف اقتصادی انرژی، بدلیل پراكنده بودن مواد، پائین بودن دانسیته انرژی، و اغلب بدلیل مرطوب بودن قابل ملاحظه می باشد، در نتیجه كاربردهای اقتصادی بسیار رایج انرژی بیوماس، استفاده از موادی است كه برای منظورهای دیگری جمع آوری شده اند نظیر پس مانده های حاصل از فرآوری تیرهای چوبی و غذا و ضایعات شهری.

دانلود فیلم توربین بادی Wind turbine

دانلود فیلم اموزشی وانیمیشن های اموزشی درزمینه توربین بادی وتشریح اجزای توربین بادی

Wind turbine

انرژی باد یک انرژی پاک ،دردسترس و با قابلیت استحصال اسان میباشد وساخت وبهره برداری از توربین های بادی وبروزرسانی مداوم تکنولوژی های تولید انرژی به کمک توربین باد درمزارع بادی یا نیروگاههای بادی درهمین راستا بوده وبه پایداری شبکه های قدرت ، حفظ محیط زیست وتولید ارزان انرژی کمک شایانی مینماید

دراین فیلم های اموزشی شما با اجزای توربین باد ونحوه عملکرد اها اشنا خواهید شد

قبلا یکسری فیلم را دریک سایتی اپلودکرده وگذاشته بودم که متاسفانه به تیغ فیلترینگ گرفتار شد وامیدوارم دوستان دربرخورد با چنین مشکلاتی کمی حوصله به خرج بدن ومحدودیت های زمانی وکاری بقیه رو هم درنظر بگیرن.

دراین فیلم به بررسی ساختار توربین باد،بررسی گیربکس وژنراتور توربین بادو... ونحوه عملکرد توربین های بادی دریک نیروگاه بادی یا مزرعه بادی پرداخته شده است

فیلم اموزشی توربین باد را ازلینک زیر دانلود نمایید

دانلود

پسورد : www.mechanicspa.mihanblog.com

درفیلم دوم تجهیزات مختلف توربین باد بررسی شده وشماتیکی از کنترل توربین بادی را نیز مشاهده میفرمایید.

دانلود

پسورد : www.noandishaan.com

ودرفیلم اخر به ایرودینامیک توربین بادی ونحوه کارکرد توربین باد پرداخته شده است

برای دانلود این انیمیشن اموزشی به لینک زیر مراجعه فرمایید.

دانلود

پسورد : www.spowpowerplant.blogfa.com

تولید بیوگاز از زباله های شهری

نیروگاههای بیوماس...تولید انرژی به کمک بیوماس

تولید بیوگاز از زباله های شهری

تولید پیوسته بیوگاز از مخازن گوارنده (راكتیو تخمیر) نیازمند پردازش زباله و جداكردن اجزای غیر آلی و تركیبات غیر قابل تجزیه آن مانند لاستیك، ظروف پلاستیكی و نایلون می باشد. زباله پردازش شده وارد مخزن گوارنده می شود ومقداركافی آب به آن اضافه می شود تا محتویات درون مخزن از رطوبت كافی برخوردار گردند. شیرابه تولید شده از زباله های اشباع از آب، در زیر مخزن جمع آوری می گردد  و به طرف مخزن هضم شیرابه می رود. شیرابه در آن مخزن تحت فرایند تخمیر بیهوازی قرار می گیرد و بخشی از آن موفق به تولید بیوگاز می گردد. باقیمانده شیرابه از بالای مخزن هضم شیرابه جمع آوری می شود و پس از عبور از گرمكن ، با دمایی در حدود 70 درجه سانتیگراد به مخزن تخمیر مواد جامد باز گردانده می شود . این چرخه تا تجزیه حداكثر مواد آلی و تولید حداكثر بیوگاز  ادامه می یابد. تولید بیوگاز در هر دو مخزن مواد جامد و شیرابه روی می دهد.


 تولید بیوگاز در دفنگاه های زباله

یك دفنگاه زباله بطور كلی شامل اجزای زیر می باشد :
پوششهای نفوذ ناپذیر كف و لایه های زهكش ، پوشش نفوذ ناپذیر سطح دفنگاه .
•    لوله های جمع آوری و تخلیه شیرابه از زیر دفنگاه
•    مخزنهای ذخیره و نگهداری شیرابه
•    تاسیسات بازگردشی شیرابه (شامل پمپ، لوله های انتقال شیرابه، مجرای تزریق شیرابه)
•    لوله های تخلیه و جمع آوری گاز، مخازن ذخیره گاز و كمپرسورهای مكش و پمپاژ گاز
•    تجهیزات كمكی (اختلاط شیرابه با مواد افزودنی، گرمایش شیرابه، پردازش زباله ها)
پس از دفن زباله در دفنگاه، واكنشهای مربوط به این فرایند در داخل دفنگاه رخ می دهد كه سرانجام به تولید متان و گازكربنیك از مواد آلی تجزیه پذیر موجود در زباله منتهی می گردد، آنچه كه تولید گاز و تجزیه مواد آلی درون دفنگاه را سرعت می بخشد، راهبری درست دفنگاه و رعایت اصول مهندسی و علمی فرایند است، برای این منظور شیرابه خروجی از كف دفنگاه را در مخازنی جمع آوری می نمایند و سپس آن را به درون دفنگاه باز می گردانند. تجهیزات بازگردشی شیرابه معمولاً از یك یا چند پمپ و لوله های انتقال برای فرستادن جریان شیرابه به بالای دفنگاه به اضافه ابزار پخش یا تزریق شیرابه به دفنگاه تشكیل شده اند. بدنه دفنگاه از تزریقات بتنی و یا لوه های پلیمر سوراخدار ساخته می شود كه درون آنها را با مواد درشت دانه نظیرشن، قلوه سنگ یا زباله های درشت پرمی كنند .
مجراهایی افقی از جنس لوله های پلیمری سواخدار كه متصل به چاهكهای تزریق شیرابه می باشند و در بستر زباله ها تعبیه گردیده اند، نقش تسهیل جریان شیرابه و نفوذ آن در همه جای درون دفنگاه‌ را ایفا می نمایند. شیرابه بازگشتی را گاهی با مواد افزودنی می آمیزند تا كیفیت محیط درون دفنگاه برای انجام واكنشهای بیوشیمیایی مساعدتر شود. این مواد می توانند لجن تصفیه خانه و یا فاضلاب باشد. در برخی مواقع جهت تسریع در تولید گاز و تجزیه مواد آلی، شیرابه را پیش از ورورد به دفنگاه گرم می كنند، گاز تولید شده را از طریق لوله های كار گذاشته شده در دفنگاه استخراج می كنند و از طریق لوله های كلكتور، گازهای خروجی ‌از لوله‌ها و چاهكهای ‌مختلف ‌را جمع آوری و به ایستگاه پمپاژ گاز می فرستند.
مقدار گاز قابل تولید از زباله بیش از هر چیز به تركیب زباله و درصد مواد آلی تجزیه پذیر در آن و شرایط محل دفن و نحوه پیشرفت واكنشهای بیوشیمیایی تولید گاز بستگی دارد. تجارب جهانی حاكی از آن است كه از هر تن زباله خام بین 5 تا 20 مترمكعب بیوگاز در هر سال قابل بازیافت است.

سیستم های تولید همزمان حرارت و قدرت در آمریکا ( CHP )

چنانچه یک فناوری جدید ارائه شود که بتواند هزینه انرژی را 40% ، آلاینده های اتمسفر را 50% کاهش و راندمان تولید انرژی را 20% افزایش دهد و سرمایه گذاری در آن در کمتر از 5 سال برگردد آیا نباید صنایع و مصرف کنندگان مختلف انرژی برای خرید این فناوری عجله کنند؟ قانون گذاران و مسئولان حمایت کافی برای رشد این فناوری را بنمایند؟ این فناوری وجود دارد و تولید همزمان قدرت و حرارت (CHP) گفته می شود ولی کمتر مورد توجه بوده است حتی فروش آن از سال 1997 به بعد در آمریکا بخاطر مسائل جانبی کاهش یافته است. این مسائل قوانین خاصی است که در بعضی ایالتها برقرار شده که موانعی را در سر راه رشد CHP ایجاد کرده است. در زیر یک نمونه ارائه می شود.

دانشگاه ماساچوست (MIT) از سال 1985 به دلائل مختلف درصدد تولید انرژی مورد نیاز خود بر آمد که این بیشتر بخاطر بالا رفتن هزینه مصرف انرژی دانشگاه بود. در این راستا دانشگاه یک نیروگاه گازی 22 مگاواتی که گاز طبیعی مصرف می کند و تواما" حرارت خروجی توربین را جهت سیستم گرمایش بکار می رود انتخاب نمود. این سیستم 18% راندمان بالاتری در مقایسه با تولید الکتریسیته و بخار جداگانه داشته است. انتظار بر این بود که 40% هزینه های مصرف انرژی کاسته شود.

اولین مشکل MIT اخذ مجوز زیست محیطی قبل از ساخت نیروگاه بود. دانشگاه تا آن زمان حرارت مورد نیاز خود را از دو بویلر قدیمی تأمین می کرد و کنارگذاشتن آنها و نصب سیستم CHP جدید 45% آلودگی محیط را کاهش می داد. تامین حداقل شرایط اداره محیط زیست بخصوص برای تولید NOx از مسائل اصلی طرح جدید بود. تکنولوژئی که بتواند استاندارد محیط زیست را تأمین کند نیاز به سرمایه گذاری زیاد و تعبیه و ذخیره میزان قابل توجهی آمونیاک در محل دانشگاه است و این خطرناک می باشد. MIT توانست با شکایتی که مطرح کرد با توجیه کاهش آلودگی در طرح جدید و مضر بودن آمونیاک مجوز لازم را اخذ کند. با این وجود با اینکه دانشگاه این مسئله را پشت سرگذاشت و سیستم را تا سال 1995 نصب نمود ولی مسئله به اینجا ختم نگردید. نصب سیستم جدید در دانشگاه MIT همزمان با بازسازی صنایع برق در ماساچوست بوده است در این ارتباط شرکت تأمین کننده برق دانشگاه (قبل از نصب سیستم CHP) درخواست هزینه اصلاح شبکه از دانشگاه نمود و حتی موضوع را به دادگاه کشانید و دانشگاه با مسائل حقوقی درگیر شد. حتی ممکن است بخاطر اینکه دانشگاه از شبکه خارج شده مجبور به پرداخت 5/6 میلیون دلار شود. گفتنی است در این راستا تلاش های دیگری در دست اقدام است تا قوانین محلی برای موارد مشابه معافیتهای مالیاتی را ملحوظ کند.

گرچه دانشگاه MIT در حال حاضر از سیستم CHP استفاده می کند و هزینه انرژی آن پائین آمده و آلودگی ایجاد شده در مصرف انرژی کاهش یافته است ولی تلاشهای زیادی برای برطرف کردن موانع پیش آمده صورت گرفته که این از عهده دانشگاه برآمده است ولی آیا موسسات دیگر آمادگی و توانائی جنگیدن در این ارتباط را دارند؟

امروزه در سیستم های CHP با توجه به حجم حرارت و قدرت مورد نیاز از سیستم های نیروگاههای بخاری، نیروگاههای گازی یا دیزلی و سیکلهای ترکیبی و حتی پیلهای سوختی استفاده می شود در پیلهای سوختی انرژی شیمیائی مستقیما" به انرژی الکتریکی تبدیل شده و حرارت نیز تولید می گردد. در سال 1997 ده کمپانی و گروههای عام المنفعه از دولت آمریکا خواستند جهت کاهش آلودگی تا میزان 25 میلیون متریک تن تا سال 2010 ، 36 GW انرژی از نوع CHP پیش بینی شود.

 

شکل (1)

شکل (1) میزان پتانسیل CHP و کاهش کربن طی سالهای آتی در آمریکا را نشان می دهد. این هدف معادل 70% افزایش در مقایسه با پیش بینی قبلی برای CHP در سال 2010 که برای 49 GW بوده است می باشد ولی همچنان کمتر از مقداری است که بر اساس نظر کارشناسان قابل حصول است.

 

منبع :مؤسسه تحقیقاتی NEMW (North East Middle West Institute)  

 - سایت Energy Advantage

آدرس :       http://www.nemw.org