آموزش الکترونیک

تولید برق چگونه انجام میشود؟ بررسی انواع روش ها

ما سیستم قدرت را به سه قسمت تولید، انتقال و توزیع برق تقسیم می ‌کنیم. در این مقاله به روش های تولید برق می پردازیم. در واقع، در تولید برق، یک شکل از انرژی به انرژی الکتریکی تبدیل می شود. ما انرژی الکتریکی را از منابع طبیعی مختلف تولید می کنیم.

ما این منابع را به دو نوع منابع تجدید پذیر و منابع تجدید ناپذیر دسته بندی می کنیم. در یک سیستم قدرت امروزی، بیشتر انرژی الکتریکی از منابع تجدید ناپذیر مانند زغال سنگ، نفت و گازهای طبیعی تولید می شود. اما این منابع به طور محدود در دسترس هستند. بنابراین، ما باید با دقت از این منابع استفاده کنیم و همیشه یک منبع جایگزین داشته باشیم یا به سراغ منابع تجدید پذیر برویم.

منابع تجدید پذیر عبارتند از: خورشید، باد، آب، جزر و مد و زیست توده. این منابع سازگار با محیط زیست، رایگان و با مقدار بی نهایت موجود هستند. در ادامه اطلاعات بیشتری در مورد منابع تجدید پذیر بدست خواهیم آورد.

سیستم انرژی خورشیدی

سیستم انرژی خورشیدی

سیستم انرژی خورشیدی بهترین منبع جایگزین برای تولید برق است. دو راه برای تولید انرژی الکتریکی از نور خورشید وجود دارد:

  1. می ‌توانیم مستقیماً با استفاده از سلول فتوولتائیک (PV) برق ایجاد کنیم. سلول فتوولتائیک از سیلیکون تشکیل شده است. بسیاری از این سلول خورشیدی به صورت سری یا موازی به هم متصل می شوند تا یک پنل خورشیدی بسازند.
  2. می توانیم با کمک آینه ها در نور خورشید گرما (حرارت خورشیدی) تولید کنیم و از این گرما برای تبدیل آب به بخار استفاده کنیم. این بخار با دمای بالا باعث چرخش توربین ها می شود.

مزایای سیستم انرژی خورشیدی

  1. هزینه انتقال برای یک سیستم خورشیدی مستقل صفر است.
  2. سیستم تولید برق خورشیدی سازگار با محیط زیست است.
  3. هزینه تعمیر و نگهداری آن کم است.
  4. یک منبع ایده آل برای مکان های دور افتاده است که نمی توانند به شبکه برق متصل شوند.

معایب سیستم انرژی خورشیدی

  1. هزینه های اولیه زیادی دارد.
  2. به مناطق بزرگی برای تولید انبوه نیاز دارد.
  3. سیستم تولید برق خورشیدی وابسته به آب و هوا است.
  4. ذخیره انرژی خورشیدی (باتری) پرهزینه است.

سیستم انرژی بادی

سیستم انرژی بادی

از توربین های بادی برای تبدیل انرژی باد به انرژی الکتریکی استفاده می شود. باد به دلیل تغییرات دما در جو جریان دارد. توربین های بادی انرژی باد را به انرژی جنبشی تبدیل می کنند. انرژی جنبشی دوار، ژنراتور القایی را می چرخاند و ژنراتور انرژی جنبشی را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند.

مزایای سیستم انرژی بادی

  1. انرژی باد یک منبع انرژی نامحدود، رایگان و پاک است.
  2. هزینه اداره کردن آن تقریباً صفر است.
  3. یک سیستم تولید برق بادی می تواند در یک مکان دور افتاده برق تولید کند.

معایب سیستم انرژی بادی

  1. به دلیل متغیر بودن وزش باد نمی تواند در همه زمان ها مقدار یکسانی برق تولید کند.
  2. به یک منطقه باز بزرگ نیاز دارد.
  3. صدای بلندی دارد.
  4. فرآیند ساخت یک توربین بادی گران است.
  5. خروجی برق کمتری می دهد.
  6. برای پرندگان در حال پرواز آزاردهنده است.

سیستم انرژی آبی

سیستم انرژی آبی

نیرویی که از آب رودخانه یا اقیانوس به دست می آید، محرک تولید برق است. نیروگاه های آبی بر اساس اثرات گرانشی (جاذبه) کار می کنند. برای این منظور آب را در یک سد یا مخزن ذخیره می کنیم. حرکت و سرعت این آب هنگامی که از ارتفاع می ریزد، منجر به ایجاد انرژی جنبشی می ‌شود که توربین ‌ها را می ‌چرخاند.

مزایای سیستم انرژی آبی

  1. می توان آن را بلافاصله در سیستم استفاده کرد.
  2. پس از این فرآیند می توان از آب برای آبیاری و موارد دیگر استفاده کرد.
  3. سدها برای مدت طولانی طراحی شده اند و بنابراین می توان سال های طولانی برای تولید انرژی الکتریکی از آن ها استفاده کرد.
  4. هزینه های تعمیر و نگهداری کم است.
  5. هزینه سوخت ندارد.

 معایب سیستم انرژی آبی

  1. هزینه اولیه ساخت این نیروگاه‌ بسیار بالا است.
  2. نیروگاه برق آبی در منطقه تپه ای واقع شده و از بار بسیار دور است. بنابراین، آنها به یک خط انتقال طولانی نیاز دارند.
  3. ساخت سدها می تواند شهرها را در معرض سیل قرار دهد.
  4. به شرایط آب و هوایی بستگی دارد.

سیستم انرژی زغال سنگ

سیستم انرژی زغال سنگ

یک نیروگاه حرارتی با سوزاندن زغال سنگ در بویلر (دیگ بخار)، برق تولید می کند. در این نیروگاه از گرما برای تبدیل آب به بخار استفاده می شود. این بخار با فشار و دمای بالا که به داخل توربین جریان می یابد، یک ژنراتور را برای تولید انرژی الکتریکی می چرخاند. بخار پس از عبور از توربین، در یک کندانسور خنک می شود و مجدداً در دیگ بخار برای تولید بخار استفاده می شود. نیروگاه حرارتی بر اساس سیکل رانکین کار می کند.

مزایای سیستم انرژی زغال سنگ

  1. زغال سنگ ارزان است.
  2. هزینه اولیه کمتری در مقایسه با نیروگاه‌ های تجدید پذیر دارد.
  3. به فضای کمتری نیاز دارد.
  4. ما می ‌توانیم یک نیروگاه حرارتی در هر مکانی بسازیم، زیرا زغال ‌سنگ را می ‌توان بدون توجه به موقعیت مکانی آن به نیروگاه منتقل کرد.
  5. ساخت و راه اندازی نیروگاه های حرارتی زمان کمتری نسبت به یک نیروگاه های دیگر می برد.

معایب سیستم انرژی زغال سنگ

  1. زغال سنگ یک منبع انرژی تجدید ناپذیر است.
  2. هزینه تولید برق با توجه به قیمت سوخت بالا و متغیر است.
  3. به دلیل ایجاد دود، باعث آلودگی هوا می شود.
  4. به مقدار زیادی آب نیاز دارد.

سیستم انرژی هسته ای

سیستم انرژی هسته ای

عملکرد سیستم انرژی هسته ای تقریباً مشابه نیروگاه حرارتی است. در نیروگاه حرارتی از زغال سنگ در دیگ بخار برای تولید گرما استفاده می شود. در نیروگاه هسته ای، اورانیوم در راکتور هسته ای برای تولید گرما استفاده می شود. در هر دو نیروگاه، انرژی گرمایی به انرژی الکتریکی تبدیل می شود. یک کیلوگرم اورانیوم می تواند انرژی ای معادل انرژی حاصل از سوزاندن 4500 تن زغال سنگ یا 2000 تن نفت تولید کند.

مزایای سیستم انرژی هسته ای

  1. نسبت به یک نیروگاه حرارتی و یک نیروگاه برق آبی به فضای کمتری نیاز دارد.
  2. مقدار زیادی انرژی الکتریکی از یک نیروگاه تولید می شود.
  3. گاز CO2 منتشر نمی کند.
  4. یک نیروگاه هسته ای به مقدار کمی سوخت نیاز دارد.

 معایب سیستم انرژی هسته ای

  1. هزینه ساخت اولیه بالایی دارد.
  2. هزینه های نگهداری بالایی دارد.
  3. دارای پسماند های رادیواکتیو است.
  4. خطر انفجار بالایی دارد.
4 (4 نفر)

برای دریافت مطالب جدید کانال تلگرام یا پیج اینستاگرام ما را دنبال کنید.

محمد رحیمی

محمد رحیمی هستم. سعی میکنم در آیرنکس مطالب مفید قرار بدهم. سوالات مربوط به این مطلب را در قسمت نظرات همین مطلب اعلام کنید. سعی میکنم در اسرع وقت به نظرات شما پاسخ بدهم.

2 نظر

  1. مقاله شما تقریبا جامع وکامل وخلاصه دیده می شود استعداد بهتر شدن وارائه توانمندی هم دارید ولی متمرکز وزود بازده ترین روش وبی ضرر ترین روش را در دسترس ندارید در زمینه تولید برق این مورد را کمی می توانم راهنما باشم بنده واگر سرمایه گذار سراغ داشته باشید اماده همکاری نیز هستم

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *