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.

SunInWires

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.


brightsource-1

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.

brightsource-2

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.

brightsource-3

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.

brightsource-4

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.

brightsource-5

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.

brightsource-6

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

brightsource-7

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.

brightsource-8

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.

brightsource-9

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

brightsource-10

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

مهندسی انرژی خورشیدی : فرایندها وسیستم ها

دانلود کتاب مهندسی انرژی خورشیدی : فرایندها وسیستم ها

Solar Energy Engineering: Processes and Systems

بهره گیری بهینه از انرژی خورشیدی یکی از به صرفه ترین وکارامدترین راهکارهای حذف وابستگی به انرژی های فسیلی حداقل در زمینه تولید توان وجایگزینی سوخت خودروها میباشد.

کشورما در اغلب نقاط ان با واقع شدن در بهترین حالت دریافت انرژی خورشدی یکی از بالاترین پتانسیل هارا برای بهره گیری از این نعمت خدادادی در اختیار دارد ولی هنوز تولید واستفاده عمومی از این انرژی را درحالت های مختلف ان اعم از دودکش خورشیدی،پنل های خورشیدی ، باتری خورشیدی و ...نتوانسته ایم عملی سازیم!

کتاب مهندسی انرژی خورشیدی را از لینک های زیر دریافت نمایید:


Soteris Kalogirou, "Solar Energy Engineering: Processes and Systems"
2012 | ISBN-10: 0000 | PDF | 336 pages | 10 MB

With the threat of global warming, and the gradual depletion of petroleum supplies, solar electric power is rapidly becoming significant part of our energy mix. The range of solar cells spans different materials and different structures in the quest to extract maximum power from the device while keeping the cost to a minimum. Devices with efficiency exceeding 30% have been demonstrated in the laboratory. Solar Energy Engineering: Processes and Systems. Solar Energy Processes and Systems includes all areas of solar energy engineering. All subjects are presented from the fundamental level to the highest level of current research. The book includes subjects such as energy related environmental problems, solar collectors, solar water heating, solar space heating and cooling, industrial process heat, solar desalination, photovoltaics, solar thermal power systems and modelling of solar systems including the use of artificial intelligence systems in solar energy systems modelling and performance prediction.

Environmental consequences of solar energy
Solar desalination including indirect systems
Modelling and performance prediction of solar energy systems
Worked examples and cases studies

انرژی خورشیدی

انرژی خورشیدی

خورشید منبع عظیم انرژی بلکه سرآغاز حیات و منشاء تمام انرژیهای دیگر است. در حدود ۶۰۰۰ میلیون سال از تولد این گوی آتشین می‌گذرد و در هر ثانیه ۲/۴ میلیون تن از جرم خورشید به انرژی تبدیل می‌شود. با توجه به وزن خورشید که حدود ۳۳۳ هزار برابر وزن زمین است. این کره نورانی را می‌توان به‌عنوان منبع عظیم انرژی تا ۵ میلیارد سال آینده به حساب آورد.

خورشید از گازهایی نظیر هیدروژن (۸/۸۶ درصد) هلیوم (۳ درصد) و ۶۳ عنصر دیگر که مهم‌ترین آنها اکسیژن، کربن، نئون و نیتروژن است تشکیل شده‌است.
میزان دما در مرکز خورشید حدود ۱۰ تا ۱۴ میلیون درجه سانتیگراد می‌باشد که از سطح آن با حرارتی نزدیک به ۵۶۰۰ درجه و به صورت امواج الکترو مغناطیسی در فضا منتشر می‌شود.
زمین در فاصله ۱۵۰ میلیون کیلومتری خورشید واقع است و ۸ دقیقه و ۱۸ ثانیه طول می‌کشد تا نور خورشید به زمین برسد. بنابراین سهم زمین در دریافت انرژی از خورشید میزان کمی از کل انرژی تابشی آن می‌باشد. حتی سوختهای فسیلی ذخیره شده در زمین، انرژیهای باد، آبشار، امواج دریاها و بسیاری موارد دیگر از جمله نتایج همین انرژی دریافتی زمین از خورشید می‌باشد.
انرژی خورشید به طور مستقیم یا غیر مستقیم می‌تواند دیگر اشکال انرژی تبدیل شود، همانند گرما و الکتریسیته . موانع اصلی استفاده از انرژی خورشیدی شامل متغیر و متناوب بودن میزان انرژی و توزیع بسیار وسیع آن است.
انرژی خورشید برای حرارت آب، استفاده دینامیکی، حرارت فضایی ساختمانها، خشک کردن تولیدات کشاورزی و تولید انرژی الکتریسیته مورد استفاده قرار می‌گیرد .

در سال ۱۸۳۰ ستاره شناس انگلیسی به نام جان هرشل John Herschel یک جعبه جمع آوری خورشیدی را برای پختن غذا در طول یک سفر در افریقا استفاده کرد .
کاربردهای الکتریکی فتوو لتایک‌ها را آزمایش می‌کنند یک فرایند که توسط آن انرژی نور خورشید به طور مستقیم به الکتریسیته تبدیل می‌شود . الکتریسیته می‌تواند به طور مستقیم از انرژی خورشید تولید شود و ابزارهای فتوولتایک استفاده کند یا به طور غیر مستقیم از ژنراتورهای بخار ذخایر حرارتی خورشیدی را برای گرما بخشیدن به یک سیال کاربردی مورد استفاده قرار می‌دهند .


انرژی فتو ولتائیک

انرژی فتو ولتایک تبدیل نور خورشید به الکتریسیته از طريق یک سلول فتو ولتاتیک (pvs) می‌باشد، که بطور معمول یک سلول خورشیدی نامیده می‌شود. سلول خورشیدی یک ابزار غیر مکانیکی است که معمولاً از آلیاز سیلیکون ساخته شده‌است.

نور خورشید از فوتونها یا ذرات انرزی خورشیدی ساخته شده‌است. این فوتونها مقادیر متغیر انرژی را شامل می‌شوند مشابه طول موجهای متفاوت طيفهای نوری هستند .
وقتی فوتونها به یک سلول فتو ولتاتیک بر خورد می‌کند، ممکن است منعکس شوند، مستقیم از میان آن عبور کنند، یا جذب شوند. فقط فوتونهای جذب شده انرژی را برای تولید الکتریسیته فراهم می‌کنند .وقتی که نور خورشید کافی یا انرژی توسط جسم نیمه رسانا جذب شود، الکترون از اتم‌های جسم جابجا می‌شوند.
رفتار خاصی سطح جسم در طول ساختن باعث می‌شود سطح جلویی سلول که برای الکترون‌های آزاد بیشتر پذیرش یابد .بنا براین الکترون‌ها بطور طبیعی به سطح مهاجرت می‌کنند .
زمانی که الکترون‌ها موقعیت n را ترک می‌کنند و سوراخ‌هایی شکل می‌گیرد .تعداد الکترونها زیاد است، هر کدام یک بار منفی را حمل می‌کنند و به طرف جلو سطح سلول می‌روند، در نتیجه عدم توازون بار بین سلولهای جلویی وسطوح عقبی یک پتانسیل ولتاژ .شبیه قطب‌های مثبت ومنفی یک باطری ایجاد می‌شود.
وقتی که دو سطح از میان یک راه داخلی مرتبط می‌شود، الکتریسیته جریان می‌یابد .
سلول فتو ولتاتیک قاعده بلوک ساختمان یک سیستم pv است.
سلولهای انفرادی می‌توانند در اندازه‌هایی از حدود cm ۱ تا cm۱۰ از این سو به آن سو متغیر می‌شود .
با این وجود، توان ۱یا ۲ وات تولید می‌کند، که انرژی کافی برای بیشتر کار بردها نیست.برای اینکه بازده انرژی را افزایش دهیم، سلولها بطور الکتریکی به داخل هوای بسته یک مدول سخت مرتبط می‌شود .
مدولها می‌توانند بیشتر برای شکل گیری یک آرایش مرتبط شوند.
اصطلاح آرایش به کل صفحه انرژی اشاره می‌کند، اگر چه آن از یک یا چند هزار مدول ساخته شدهباشد، آن تعداد مدولها ی مورد نیاز می‌توانند بهم مرتبط شوند برای اینکه اندازه آرایش مورد نیاز (تولید انرژی) را تشکیل دهند. اجرای یک آرایش فتو ولتاتیک به انرژی خورشید وابسته‌است .
شرایط آب وهوایی (همانند ابر و مه )تاثیر مهمی روی انرزی خورشیدی دریافت شده توسط یک آرایش pv و در عوض، اجرایی آن دارد .بیشتر تکنولوژی مدول‌های فتو ولتاتیک در حدود ۱۰ درصد موثر هستند در تبدیل انرژیخورشید با تحقیق بیشتر مرتبط شوند برای اینکه این کار را به ۲۰ درصدافزایش دهند.
سلولهای pv که در سال ۱۹۵۴ توسط تحقیقات تلفنی بل bell کشف شد حساسیت یک آب سیلیکونی حاضر به خورشید را به طور خاصی آزمایش کرد .ابتدا در گذشته در دهه ۱۹۵۰،pvs برای تامین انرژی قمرهای فضا در یک مورد استفاده قرار گرفتند.
موفقیت pvs در فضا کار بردهای تجاری برای تکنو لوژی pvs تولید کرد .ساده‌ترین سیستم‌های فتو ولتاتیک انرژی تعداد زیادی از ماشین حساب‌های کوچک و ساعتهای مچی که روزانه مورد استفاده قرار می گیرد را تأمین می کند.

متن کامل مقاله را ازلینک زیر دریافت نمایید :

دانلود کنید.

پسورد : www.spowpowerplant.blogfa.com

معرفی انواع نیروگاهها

معرفی انواع نیروگاهها

برای دانلود به لینک دانلود زیر هر عکس مراجعه فرمایید.

نیروگاه آبی

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