انواع روش‌های تولید انرژی الکتریکی یا انواع روش های تولید برق در سه دسته اصلی قرار می‌گیرند. در کشورهای مختلف از منابع و فناوری‌های مختلف انرژی برای تولید برق استفاده می‌کنند. منابع و فناوری‌ها در طول زمان برای تولید انرژی الکتریکی (برق) تغییر کرده‌اند و برخی بیشتر از بقیه در عصر حاضر مورد استفاده قرار می‌گیرند.
روش های تولید انرژی الکتریکی و انرژی برای تولید برق با کمک منابع زیر صورت می‌گیرد که عبارتند از:
- استفاده از سوخت‌های فسیلی (زغال سنگ، گاز طبیعی و نفت)
- استفاده از انرژی هسته‌ای
- استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر
حال شاید برای شما سوال باشد که:
در بیشتر نیروگاه های برق برای تولید انرژی الکتریکی از کدام منبع انرژی استفاده میشود ؟
برای تهیه انرژی الکتریکی بیشتر از چه چیزی استفاده می شود ؟
بیشتر منابع تولید برق با توربین‌های بخار با استفاده از سوخت‌های فسیلی، انرژی هسته‌ای، زیست توده، زمین گرمایی و انرژی حرارتی خورشیدی تولید میشود.
سایر فن آوری‌های اصلی تولید برق شامل توربین‌های گازی، توربین‌های آبی، توربین‌های بادی و فتوولتائیک‌های خورشیدی می‌باشند.
حال اگر شخصی از شما سوال کرد،
راه های تولید برق را نام ببرید
جواب مطابق عکس زیر خواهد بود.
نقش انرژی الکتریکی در زندگی و صنعت
نقش انرژی الکتریکی در زندگی پر مشغله امروزی و صنعت کاملا واضح می‌باشد. انرژی الکتریکی (برق) مانند جریان یافتن خون در رگ‌های موجودات زنده موجب رساندن غذا و تامین انرژی مورد نیاز به قسمت‌های مختلف بدن می‌باشد.
از شارژ ساده گوشی گرفته تا لباسشویی، جاروبرقی، سشوار و… برای زندگی شلوغ امروزی برای هر خانه و خانواده‌ای لازم می‌باشد. همچنین در صنایع و کارگاه‌های صنعتی و فنی و مهندسی مختلف مثل کارگاه‌های ماشین ابزار، طراحی و ساخت انواع ماشین آلات صنعتی از روشنایی اتاق‌ها، کارگاه‌ها، تا راه اندازی ماشین‌های سی ان سی – CNC، تراش، فرز، انواع دریل‌ها، کمپرسور‌های بادی و همه تجهیزاتی هستند که در آنها انرژی الکتریکی به کار رفته است.
انرژی الکتریکی در کجا تولید میشود (نیروگاه برق و نحوه کار آن برای تولید انرژی الکتریکی (برق))
روش‌های تولید انرژی الکتریکی از تولید تا توزیع آن با ولتاژ مختلف جالب و آموزنده می باشد. در هر جایی که از طریق مولد یا تبدیل‌کننده‌های الکتریکی بتوان برق تولید کرد، به آن محل نیروگاه برق می‌گویند. برای به حرکت درآوردن مولدها نیز به انرژی مکانیکی نیاز می‌باشد. مولد انرژی مکانیکی می‌تواند نیروی آب، نیروی بخار آب، نیروی یک موتور احتراقی و یا عامل دیگری باشد.
در نیروگاههای تولید انرژی الکتریکی ترتیب تبدیل انرژی چگونه است ؟
3 مرحله از تولید تا مصرف مشترکین برق وجود دارد که عبارتند از:
- تولید (تولید برق)
- انتقال (حرکت برق در خطوط فشار قوی از نیروگاههای تولیدی به ایستگاه های برق می آیند.)
- توزیع (تحویل برق به مشترکین)
لیست بیشترین صادرکنندگان برق در فهرست ویکی پدیا فرانسه، آلمان و کانادا را در فهرست‌های اول تا سوم را به خود اختصاص می‌دهد.
اگرمی خواهید مسیر تولید انرژی الکتریسیته یا مراحل تولید برق را بدانید با کلیک روی عنوان آن می توانید به صورت کامل از نیروگاه تا دم درب منزل و کلید ها و پریزهای بخوانید و متوجه شوید که چگونه برق در اختیار شما قرار می گیرد.
مراحل تولید انرژی الکتریکی (نحوه انتقال و توزیع انرژی الکتریکی از نیروگاه‌ها تا محل مورد مصرف)
انرژی الکتریکی پس از تولید، از محل نیروگاه برق به سمت شهرها و روستاها و هر کجایی که لازم است برق رسانی شود با سیم‌های هوایی و دکل‌ها انتقال می‌یابد. (ولتاژ خطوط انتقال برق در ایران 230 و 400 کیلوولت است.)
برای توزیع انرژی الکتریکی ولتاژ از 132، 63، 20 کیلوولت نسب به محل رسید و توزیع کاهش یافته و در محلات به ولتاژهای 400 ولت (برای سه فاز) و 230 ولت (برای یک فاز) تبدیل و توزیع میشود.
برای مصرف‌كنندگان تك فاز (منازل مسکونی و برخی از واحدهای تجاری) کابل دوسیمه دارای یک سیم فاز و یک سیم نول اختصاص می‌یابد. برای صنایعی که مصرفکنندگان سه فاز هستند (صنایع تولیدی و صنعتی، از جمله كارگاه‌هایی كه الکتروموتورهای سه فاز دارند، برق سه فاز مورد نیاز بوده و باید کابل چهارسیمه‌ای به این مراكز اختصاص یابد.
قبل از شروع به توضیح روش های مختلف تولید برق (انرژی الکتریکی) نمودار افزایش یا کاهش انواع روش های تولید انرژی الکتریکی از سال 1950 تا سال 2020 میلادی در آمریکا را مشاهده و بررسی کنید و سپس به ادامه خواندن مقاله بپردازید.
انواع روش های تولید برق در آمریکا به قرار زیر است.
پیش بینی تقاضای برق و تولید آن بر چه اساس و روشی انجام می شود؟
پیش بینی تقاضای برق و تولید آن با استفاده از نرم افزارهایی مثل متلب مدل‌سازی و شبیه‌سازی سیستم‌های الکتریکی، بهینه‌سازی عملیات و… را انجام می دهند تا بهینه ترین حالت را بر اساس تقاقضا طراحی کنند.
برای اطلاعات بیشتر در مورد متلب و کاربردهای مختلف آن مخصوصا کاربرد نرم افزار متلب در برق روی کاربردهای نرم افزار متلب کلیک کنید و مقاله مربوطه را مطالعه نمائید.
انواع روش های تولید برق (14 روش)
14 روش از تولید انواع روش های تولید برق را در ادامه بررسی می کنیم که عبارتند از:
- تولید برق از سوخت‌های فسیلی (تولید برق با نیروگاه توربین گاز)
- تولید برق از سوخت‌های فسیلی (تولید برق از زغال سنگ)
- تولید برق از سوخت‌های فسیلی (تولید برق با نفت)
- تولید برق با انرژی هسته‌ای
- تولید برق از زیست توده ها (Biomass)
- تولید برق از چوب و ضایعات چوب (Wood and wood waste)
- تولید برق از زباله های جامد شهری (Municipal solid waste)
- تولید برق از گاز و بیوگاز محل دفن زباله‌ها (Landfill gas and biogas)
- تولید برق از اتانول ها (Ethanol)
- تولید برق از بیودیزل (Biodiesel)
- تولید برق به روش برق آبی (Hydropower)
- تولید برق با ژئوترمال یا زمین گرمایی (Geothermal)
- تولید برق با انرژی باد (Wind)
- تولید برق با انرژی خورشید (Solar)
تولید برق از سوخت‌های فسیلی
سوخت‌های فسیلی بزرگترین منبع انرژی برای تولید برق هستند. استفاده از سوخت‌های مختلف یکی از شیوه‌های تولید انرژی الکتریکی می‌باشد. گاز طبیعی بزرگترین منبع (حدود 40 درصد) از تولید برق ایالات متحده در سال 2020 بود. گاز طبیعی در توربین‌های بخار و توربین‌های گاز برای تولید برق استفاده میشود.
انرژی حرارتی حاصل از سوخت (گاز) در زیر دیگ‌های بخار باعث تبخیر آب میشود. بخار آب با فشار به پره‌های توربین برخورد می‌کند و توربین را به حرکت در می‌آورد. این حرکت به محور مولد منتقل گشته و مولد، انرژی الکتریکی تولید می‌کند.
توربین بخار چیست؟
دستگاهی که بخار با فشار بالای تولید شده در دیگ بخار را به انرژی مکانیکی تبدیل می‌کند که می‌تواند برای تولید الکتریسیته با وادار کردن تیغه‌های یک سیلندر به چرخش و چرخاندن شفت ژنراتور استفاده شود.
نیروگاه توربین گاز
نیروگاهی که محرک اصلی آن یک توربین گاز است. یک توربین گاز معمولاً از یک کمپرسور هوای جریان محوری و یک یا چند محفظه احتراق تشکیل شده است که در آن سوخت مایع یا گاز سوزانده میشود و گازهای داغ به توربین منتقل می‌شوند و در آنجا گازهای داغ منبسط می‌شوند، ژنراتور را به حرکت در می‌آورند و سپس برای راه‌اندازی انرژی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
گاز طبیعی چیست؟
گاز طبیعی یک منبع انرژی فسیلی است که در اعماق زیر سطح زمین تشکیل شده است. گاز طبیعی حاوی ترکیبات مختلفی است. بزرگترین جزء گاز طبیعی متان است، ترکیبی با یک اتم کربن و چهار اتم هیدروژن (CH4). گاز طبیعی همچنین حاوی مقادیر کمتری مایعات گاز طبیعی (NGL که مایعات گازی هیدروکربنی نیز هستند) و گازهای غیر هیدروکربنی مانند دی اکسید کربن و بخار آب است. ما از گاز طبیعی به عنوان سوخت و تولید مواد و مواد شیمیایی استفاده می‌کنیم.
گاز طبیعی چگونه شکل گرفته است؟
میلیون‌ها تا صدها میلیون سال پیش و طی دوره‌های زمانی طولانی، بقایای گیاهان و حیوانات (مانند دیاتوم‌ها (diatoms)) در لایه‌های ضخیم روی سطح زمین و کف اقیانوس‌ها ساخته می‌شوند که گاهی با ماسه، سیلت و کربنات کلسیم مخلوط می‌شوند. با گذشت زمان، این لایه‌ها در زیر ماسه، سیلت و سنگ مدفون شدند. فشار و گرما بخشی از این مواد غنی از کربن و هیدروژن را به زغال سنگ، برخی به نفت (نفت) و برخی را به گاز طبیعی تبدیل کرد.
تولید برق از زغال سنگ
زغال سنگ سومین منبع انرژی برای تولید برق ایالات متحده در سال 2020 بود (حدود 19٪. ). تقریباً تمام نیروگاههای زغال سنگ از توربین‌های بخار استفاده می‌کنند. چند نیروگاه زغال سنگ، زغال سنگ را به گاز برای استفاده در توربین گاز برای تولید برق تبدیل می‌کنند.
نحوه تشکیل زغال سنگ
زغال سنگ میلیون‌ها سال طول می‌کشد تا تشکیل شود. زغال سنگ یک سنگ رسوبی سیاه یا قهوه‌ای مایل به سیاه قابل احتراق است که مقدار زیادی کربن و هیدروکربن دارد. زغال سنگ به عنوان یک منبع انرژی تجدید ناپذیر طبقه‌بندی میشود زیرا میلیون‌ها سال طول می‌کشد تا شکل بگیرد. زغال سنگ حاوی انرژی ذخیره شده توسط گیاهانی است که صدها میلیون سال پیش در جنگل‌های باتلاقی زندگی می‌کردند.
لایه‌های خاک و سنگ گیاهان را در طی میلیون‌ها سال پوشانده است. فشار و گرمای حاصل، گیاهان را به ماده‌ای تبدیل کرد که ما آن را زغال سنگ می‌نامیم.
تولید برق (انرژی الکتریکی) با نفت
نفت کمتر از 1 درصد از تولید برق ایالات متحده در سال 2020 بود. نفت کوره باقیمانده و کک نفتی در توربین‌های بخار، روغن سوخت تقطیر یا دیزل در ژنراتورهای موتور دیزلی در این حالت استفاده میشود. مازوت باقیمانده و distillates (هر فراورده تقطیر شده را گویند. مثلا Distillate fuel oil یعنی نفت کوره تقطیر) نیز می‌توانند در توربین‌های گاز سوزانده شوند.
نفت خام چیست و فرآورده‌های نفتی چیست؟
نفت خام و سوخت‌های فسیلی نفت را به این دلیل به این نام می‌نامیم که مخلوطی از هیدروکربن‌هایی هستند که از بقایای جانوران و گیاهان (دیاتومه‌ها) که میلیون‌ها سال پیش در محیط‌های دریایی قبل از وجود دایناسورها زندگی می‌کردند، تشکیل شده‌اند. در طی میلیون‌ها سال، بقایای این حیوانات و گیاهان توسط لایه‌هایی از ماسه، سیلت و سنگ پوشانده شد. گرما و فشار حاصل از این لایه‌ها، بقایای آن را به چیزی تبدیل کرد که ما اکنون نفت خام یا نفت می‌نامیم.
تولید برق با انرژی هسته‌ای
یکی از بحث برانگیزترین روش‌های تولید انرژی الکتریکی (برق)، تولید برق با انرژی هسته ای می باشد. انرژی هسته‌ای یک پنجم برق ایالات متحده را تامین می‌کند. نیروگاههای هسته‌ای از توربین‌های بخار برای تولید برق از شکافت هسته‌ای استفاده می‌کنند.
نیروگاههای هسته‌ای نیز اساس کاری شبیه به نیروگاههای گازی دارند و تنها تفاوت این نیروگاه‌ها در سوخت آنهاست. در نیروگاه هسته‌ای از اورانیم به عنوان سوخت استفاده می‌کنند و برای این منظور هسته اتم اورانیم را می‌شکافند.
راکتور هسته‌ای وسیله‌ای است که در آن فرایند شكاف هسته‌ای انجام می‌گیرد. از آنجا كه انرژی گرمایی حاصل از شکافت هسته اورانیم بسیار زیاد است، از این گرما برای تولید بخار آب استفاده می‌کنند. (در اثر شکافت نیم کیلوگرم اورانیم انرژی معادل بیش از 1500 تن زغال سنگ به دست می‌آید.) در مرحله
بعد، بخار آب تولید شده، وارد توربین میشود و آنرا به حرکت در می‌آورد. در نهایت مولد برق به کار افتاده و این فرآیند به تولید برق می‌انجامد.
فن‌آوری هسته‌ای علاوه از این که در تولید برق مورد استفاده می‌باشد. در زمینه‌های صنعت، کشاورزی، پزشکی و خدمات نیز مورد استفاده می‌باشند.
برای مطالعه بیشتر در مورد استفاده در زمینه‌های مختلف انرژی هسته‌ای روی لینک‌های زیر کلیک کنید و برای هر مورد را مطالعه کنید.
کاربرد فناوری هسته‌ای در صنایع پزشكی و بهداشتی
کاربرد فناوری هسته‌ای در بخش صنعتی و تولیدی
كاربرد فناوری هسته‌ای در تولید الكتریسیته
كاربرد فناوری هسته‌ای در مدیریت منابع آب
كار برد فناوری هسته‌ای در بخش صنایع غذایی و كشاورزی
در صورتی هم که بخواهید کل مقاله کاربردهای فناوری هسته‌ای در علوم مختلف را از دسته مقاله‌های تخصصی فنی و مهندسی، مهندسی کشاورزی مطالعه نمائید روی عنوان مقاله زیر کلیک کرده و همه مقاله را بخوانید.
مقاله کاربردهای فناوری هسته‌ای در علوم مختلف
تولید الکتریسیته از منابع انرژی تجدیدپذیر
منابع انرژی تجدیدپذیر سهم فزاینده‌ای از برق ایالات متحده را فراهم می‌کند بسیاری از منابع انرژی تجدیدپذیر برای تولید برق مورد استفاده قرار می‌گیرند و منبع حدود 20 درصد از کل تولید برق ایالات متحده در سال 2020 بودند.
انرژی تجدیدپذیر چیست؟
انرژی تجدیدپذیر انرژی حاصل از منابعی است که به طور طبیعی در حال تکمیل هستند اما جریان محدودی دارند. منابع تجدیدپذیر در طول مدت عملاً پایان ناپذیر هستند اما در مقدار انرژی موجود در واحد زمان محدود هستند.
انواع انرژی‌های تجدیدپذیر (روش های نوین تولید برق)
انواع عمده انرژی‌های تجدیدپذیر برای تولید برق که روش های نوین تولید برق هستند، عبارتند از:
- زیست توده (Biomass)
- چوب و ضایعات چوب (Wood and wood waste)
- زباله جامد شهری (Municipal solid waste)
- گاز و بیوگاز محل دفن زباله‌ها (Landfill gas and biogas)
- اتانول (Ethanol)
- بیودیزل (Biodiesel)
- برق آبی (Hydropower)
- ژئوترمال یا زمین گرمایی (Geothermal)
- باد (Wind)
- خورشیدی (Solar)
نمودار افزایش یا کاهش انواع روش های تولید انرژی الکتریکی (برق) از انواع انرژی های تجدیدپذیر از سال 1950 تا سال 2020 میلادی در آمریکا را از نمودار زیر مطالعه کنید.
زیست توده (Biomass) و نحوه تولید برق با آن
زیست توده (Biomass)، انرژی تجدید پذیر از گیاهان و حیوانات بوده و یک ماده آلی تجدید پذیر است که از گیاهان و حیوانات به دست می‌آید. تا اواسط دهه 1800 زیست توده بزرگترین منبع کل مصرف انرژی سالانه ایالات متحده بود. زیست توده همچنان یک سوخت مهم در بسیاری از کشورها به ویژه برای پخت و پز و گرمایش در کشورهای در حال توسعه است. استفاده از سوخت‌های زیست توده برای حمل و نقل و برای تولید برق در بسیاری از کشورهای توسعه یافته به عنوان وسیله‌ای برای جلوگیری از انتشار دی اکسید کربن ناشی از استفاده از سوخت‌های فسیلی در حال افزایش است. در سال 2020، زیست توده در حدود 5 درصد از کل مصرف انرژی در ایالات متحده را تشکیل می‌دهد.
زیست توده حاوی انرژی شیمیایی ذخیره شده از خورشید است. گیاهان از طریق فتوسنتز زیست توده تولید می‌کنند. زیست توده می‌تواند مستقیماً برای گرما سوزانده شود یا از طریق فرآیندهای مختلف به سوخت‌های مایع و گازی تجدیدپذیر تبدیل شود.
منابع زیست توده برای انرژی
منابع زیست توده برای تولید برق (انرژی الکتریکی) عبارتند از:
- ضایعات و چوب یا هیزم خرده‌های چوب، خاک اره و ضایعات کارخانه‌های چوب و مبلمان، کارخانه‌های خمیر و کاغذ و…)
- محصولات کشاورزی و مواد زائد مثل ذرت، سویا، نیشکر، چمن، گیاهان چوبی و جلبک، باقیمانده محصولات و مواد غذایی و…
- مواد بیوژنیک در ضایعات جامد شهری (مثل کاغذ، پنبه، محصولات پشمی و ….)
- کود حیوانی و فاضلاب انسانی
روش برق آبی (Hydropower) و تولید الکتریسیته از آن
ساده‌ترین روش تولید برق (انرژی الکتریکی) استفاده از انرژی طبیعی موجود در طبیعت، یعنی آب می‌باشد. در این حالت آب پشت سدهای ساخته شده انباشته شده و برای چرخاندن توربین و تبدیل به برق مصرفی شوند. مردم سابقه طولانی در استفاده از نیروی آب جاری در نهرها و رودخانه‌ها برای تولید انرژی مکانیکی دارند. تولید برق از انرژی در حرکت آب از اولین منابع انرژی مورد استفاده برای تولید برق بود و تا سال 2019، نیروگاه آبی بزرگترین منبع کل تولید برق سالانه تجدیدپذیر ایالات متحده بود.
در سال 2020، هیدروپاور حدود 7.3 درصد از کل تولید برق در مقیاس شهری ایالات متحده و 37 درصد از کل تولید برق تجدیدپذیر در مقیاس شهری را به خود اختصاص داده است.
نحوه تعیین انرژی در روش برق آبی (Hydropower)
نیروگاههای برق آبی (Hydropower) از آب جاری برای چرخاندن توربین متصل به ژنراتور استفاده می‌کنند.
چرخه آب در این روش سه مرحله دارد:
- انرژی خورشید آب را در سطح رودخانه‌ها، دریاچه‌ها و اقیانوس‌ها گرم می‌کند که باعث تبخیر آب میشود.
- بخار آب در ابرها متراکم میشود و به صورت بارش باران و برف فرو می‌ریزد.
- بارش‌ها در نهرها و رودخانه‌ها جمع میشود که به اقیانوس‌ها و دریاچه‌ها می‌ریزند و در آنجا تبخیر می‌شوند و دوباره چرخه گفته شده را آغاز می‌کنند.
میزان بارشی که در یک منطقه جغرافیایی به رودخانه‌ها و نهرها می‌ریزد، میزان آب موجود برای تولید برق آبی را تعیین می‌کند. تغییرات فصلی در بارش و تغییرات طولانی مدت در الگوهای بارش، مانند خشکسالی، می‌تواند اثرات زیادی بر در دسترس بودن تولید برق به این روش را داشته باشد.
ژئوترمال یا زمین گرمایی (Geothermal) و تولید برق از آن
انرژی زمین گرمایی چیست؟
یکی دیگر از روش‌های تولید انرژی الکتریکی، استفاده از روش زمین گرمایی و طبیعی می باشد. انرژی زمین گرمایی، گرمای درون زمین است. واژه زمین گرمایی از دو واژه یونانی geo (زمین) و therme (گرما) گرفته شده است. انرژی زمین گرمایی یک منبع انرژی تجدیدپذیر است زیرا گرما به طور مداوم در داخل زمین تولید میشود. مردم از گرمای زمین گرمایی برای حمام کردن، گرم کردن ساختمان‌ها و تولید برق استفاده می‌کنند. زمین دارای چهار بخش یا لایه اصلی زیر است:
- یک هسته داخلی (از آهن جامد که حدود 1500 مایل قطر دارد)
- هسته بیرونی (سنگ مذاب داغ به نام ماگما که حدود 1500 مایل ضخامت دارد.)
- گوشته‌ای از ماگما و سنگ اطراف هسته بیرونی (دود 1800 مایل ضخامت دارد.)
- پوسته‌ای از سنگ جامد (قاره‌ها و کف اقیانوس‌ها را تشکیل می‌دهد که ضخامت آن در زیر قاره‌ها 15 تا 35 مایل و در زیر اقیانوس‌ها 3 تا 5 مایل است.)
دمای هسته داخلی زمین حدود 10800 درجه فارنهایت است که به اندازه سطح خورشید گرم است. دما در گوشته از حدود 392 درجه فارنهایت در مرز بالایی با پوسته زمین تا حدود 7230 درجه فارنهایت در مرز گوشته-هسته متغیر است. سنگ‌ها و آب‌هایی که در اعماق زمین یافت می‌شوند بالاترین دما را دارند.
تولید برق (الکتریسیته) از انرژی باد
تولید (برق) الکتریسیته از انرژی باد به این ترتیب می‌باشد که باد پره‌های توربین را می‌چرخاند و محور توربین حرکت را به محور مولد منتقل و مولد انرژی الکتریکی تولید می‌کند. نام این نیروگاه‌ها، نیروگاههای بادی می‌باشد. این نوع نیروگاه‌ها در محل‌هایی ساخته می‌شوند که باد همیشه در آن منطقه وجود داشته باشد.
برای آشنایی بیشتر با توربین بادی، موارد مهم در طراحی، تعمیر و نگهداری و خرید توربین بادی اینجا کلیک کرده و مطابق سرفصل مطالعه نمائید.
- توربین بادی چیست؟
- توربین‌های بادی از نظر طراحی و ساخت
- سه بخش اصلی توربین‌های بادی
- توربین‌های بادی در ایران
- محیط زیست و توربین‌های بادی
- میدان بادی
- وین شید (wind shade)
- تعیین مکان توربین بادی
- تعمیر و نگهداری در توربین‌های بادی
- بیشترین عوامل خرابی توربین‌های بادی
- استراتژی‌های تعمیر و نگهداری توربین‌های بادی
تولید الکتریسیته از انرژی خورشیدی
یکی دیگر از روش‌های تولید انرژی الکتریکی انرژی خورشید که خدادادی و رایگان است. در این روش انرژی تابشی خورشیدی بدون استفاده از دستگاه‌های متحرک، مستقیما به انرژی الکتریکی تبدیل میشود. دستگاهی که این عمل را انجام می‌دهد، سلول خورشیدی نام دارد. دستگاه‌های فتوولتائیک خورشیدی ( PV( Photovoltaic)) یا سلول‌های خورشیدی، نور خورشید را مستقیماً به برق تبدیل می‌کنند.
سلول‌های PV کوچک می‌توانند ماشین حساب‌ها، ساعت‌ها و سایر دستگاه‌های الکترونیکی کوچک را تغذیه کنند. چیدمان بسیاری از سلول‌های خورشیدی در پانل‌های PV و چیدمان چندین پانل PV می‌تواند برای کل خانه برق تولید کند. برخی از نیروگاههای PV دارای چیدمان‌های بزرگی هستند که هکتارهای زیادی را برای تولید برق برای هزاران خانه پوشش می‌دهند.
این انرژی علاوه بر این که از منبع فناناپذیر خدادادی بهره می‌برد، به محیط زیست نیز آسیبی نمی‌رساند.
مقدار نور خورشید که به سطح زمین می‌رسد ثابت نیست. میزان نور خورشید بسته به مکان، زمان روز، فصل سال و شرایط آب و هوایی متفاوت است.
ما با استفاده از solar thermal یا انرژی تابشی خورشیدی و solar photovoltaic یا انرژی نور خورشید می توانیم برق تولید کنیم.
فتوولتائیک حرارتی و تابشی خورشید این پتانسیل را دارد که برای گرم کردن آب، خشک کردن محصولات و میوه ها (کاربردهای دمای پایین و متوسط)، روشنایی جاده ها و خیابان ها، سیستم های PV متصل خارج از شبکه برای جمعیت پراکنده و روستایی استفاده شود. خط شبکه ملی و ژنراتورهای برق فتوولتائیک با ظرفیت بالاتر برای کاهش انتشار CO2 در محیط با استفاده از سوخت‌های معمولی به شبکه ملی اضافه می‌شوند. دولت فیجی به دنبال دستیابی به 99 درصد تولید انرژی تجدیدپذیر تا سال 2030 از 60 درصد سال 2013 است و هدف آن کاهش 30 درصدی انتشار CO2 از بخش انرژی در مدت مشابه است.
بهترین روش تولید برق کدام است؟
با توجه به مشکلات زیست محیطی که انواع سوخت های فسیلی برای آلوده کردن هوا دارند، استفاده از انرژی های تجدید پذیر در دنیا رو به افزایش است. به طوری که در اولین شکل از این مقاله اگر دقت کنید در امریکا تولید و استفاده از انرژی های تجدیدپذیر بیش از 4000 میلیارد وات ساعت در سال 2020 میلادی می باشد و در بریتانیا نیز تا 2019 نزدیک 33 درصد از انرژی الکتریکی تولیدی را انرژی های تجدید پذیر به خود اختصاص می دهند که بیشتر این منابع برای تولید برق و انرژی ها که در خانه ها هم نصب می شوند و روش های تولید برق در خانه هستند عبارتند از:
- پانل های خورشیدی مسکونی (Residential Solar Panels)
- توربین های بادی (Wind Turbines)
- سیستم های هیبریدی خورشیدی و بادی (Solar and Wind Hybrid Systems)
- سیستم های برق آبی (Microhydropower Systems)
- آبگرمکن های خورشیدی (Solar Water Heaters)
- پمپ های حرارتی زمین گرمایی (Geothermal Heat Pumps)
نتیجه گیری برای انواع روش های تولید برق
انواع روش های تولید برق یا انواع روش های تولید انرژی الکتریکی را به صورت تقریبا کامل با منابع معتبری که در انتهای مقاله هم ذکر شدند در این مقاله بررسی کردیم تا شما عزیران را با آن ها به صورت کامل آشنا کنیم. در ادامه قصد داریم هر کدام از موارد بالا را بیشتر توضیح دهیم تا با جزئیات بیشتری از این روش های تولید برق آشنا شوید. در صورتی که شما دوستان نیز نظری در این مورد دارید و مطالب و مقالات تخصصی آموزشی خاصی را در مورد تولید برق نیاز دارید لطفا در بخش نظرات یا دیدگاه های سایت با ما در میان بگذارید تا بتونیم دقیقا مطابق درخواست شما این کار را انجام دهیم.
سوالات متداول (FAQs) در مورد تولید برق
مهمترین منبع تولید انرژی الکتریکی چیست ؟
مهمترین منبع تولید انرژی الکتریکی در جهان، سوخت‌های فسیلی است.
سوخت‌های فسیلی شامل زغال سنگ، نفت و گاز طبیعی هستند که با سوزاندن آنها، انرژی گرمایی تولید میشود.
این انرژی گرمایی سپس برای تولید بخار آب استفاده میشود که بخار آب نیز برای چرخاندن توربین‌ها استفاده میشود.
توربین‌ها نیز ژنراتورهای برق را به حرکت در می‌آورند و برق تولید می‌کنند.
وسیله‌ای که با آن برق تولید می‌کنند چیست
وسیله‌ای که با آن برق تولید می‌کنند، ژنراتور برق نام دارد.
ژنراتور برق چیست؟
ژنراتور برق دستگاهی است که انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کند.
انرژی مکانیکی می‌تواند از منابع مختلفی مانند آب، باد، خورشید یا سوخت‌های فسیلی تامین شود.
برای تهیه انرژی الکتریکی بیشتر از چه چیزی استفاده میشود
برای تهیه انرژی الکتریکی بیشتر از سوخت‌های فسیلی استفاده میشود.
در سال 2022، حدود 60 درصد از انرژی الکتریکی جهان از سوخت‌های فسیلی تامین شد.
سایر منابع تولید انرژی الکتریکی شامل انرژی آبی، انرژی باد، انرژی خورشیدی و انرژی هسته‌ای هستند.
انواع برق را نام ببرید و توضیح دهید
انواع برق عبارتند از:
- برق مستقیم (DC): برق مستقیم جریانی است که همیشه در یک جهت حرکت می‌کند. برق مستقیم برای برخی از وسایل الکترونیکی مانند رایانه‌ها و تلویزیون‌ها استفاده میشود.
- برق متناوب (AC): برق متناوب جریانی است که در جهت‌های مخالف حرکت می‌کند. برق متناوب برای انتقال برق از نیروگاه‌ها به مصرفکنندگان استفاده میشود.
انرژی الکتریکی در کجا تولید میشود
انرژی الکتریکی در نیروگاه‌ها تولید میشود.
نیروگاه‌ها می‌توانند در هر جایی ساخته شوند، اما معمولا در نزدیکی منابع سوخت یا آب قرار می‌گیرند.
از چه وسیله‌ای برای تولید برق استفاده میشود
از توربین‌ها برای تولید برق استفاده میشود.
توربین‌ها دستگاه‌هایی هستند که با چرخش، انرژی مکانیکی تولید می‌کنند. انرژی مکانیکی تولید شده توسط توربین‌ها برای چرخاندن ژنراتورهای برق استفاده میشود و ژنراتورها نیز برق تولید می‌کنند.
انرژی الکتریکی از چه طریقی تولید میشود
انرژی الکتریکی از طریق تبدیل انرژی تولید میشود.
انرژی می‌تواند به اشکال مختلفی مانند انرژی گرمایی، انرژی مکانیکی، انرژی نوری یا انرژی هسته‌ای وجود داشته باشد. انرژی الکتریکی نیز شکلی از انرژی است که می‌تواند از سایر اشکال انرژی تولید شود.
در نیروگاههای برق، انرژی از طریق سوخت‌های فسیلی، آب، باد، خورشید یا انرژی هسته‌ای به انرژی مکانیکی تبدیل میشود.
انرژی مکانیکی تولید شده سپس برای چرخاندن توربین‌ها استفاده میشود و ژنراتورها نیز برق تولید می‌کنند.
تاریخ انتشار: “13 آبان 1400”
تاریخ آپدیت: “10 دی 1401”
منابع:
کتاب تكنولوژي و كاربرد برق در ماشين‌ابزار
blog.directenergy.com/6-ways-to-generate-green-energy-at-home
www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1364032121006602
www.eia.gov/energyexplained/electricity/electricity-in-the-us.php
مقاله تخصصی قبلی سایت آگهی تخصصم اینه – فنی و مهندسی (مقاله طراحی و ساخت ماشین آلات صنعتی) را می توانید با کلیک روی عنوان آن بخوانید.
جهت تولید محتوای تخصصی و مشاهده هزینه رپورتاژ آگهی (با ارسال در 20 شبکه اجتماعی و وبلاگ سایت) در سایت آگهی تخصصم اینه روی هر کدام از عناوین نوشته شده کلیک نمایید.
برای دریافت مقالات بعدی سایت ایمیل خود را در فرم زیر وارد کنید.
اینستاگرام و تلگرام ایده، نوآوری، خلاقیت و تکنولوژی ما هست
