توليد الكهرباء
نقسم نظام الطاقة إلى ثلاثة أجزاء؛ إنتاج الطاقة، والنقل، والتوزيع. في هذا المقال، سنناقش إنتاج الطاقة. في الواقع، يتم تحويل شكل من أشكال الطاقة إلى طاقة كهربائية في إنتاج الطاقة. ننتج الطاقة الكهربائية من مصادر طبيعية مختلفة.
نصنف هذه المصادر إلى نوعين: مصادر قابلة للتجديد ومصادر غير قابلة للتجديد. في النظام الحالي لإنتاج الطاقة، يتم توليد معظم الطاقة الكهربائية من مصادر غير قابلة للتجديد مثل الفحم والنفط والغاز الطبيعي.
لكن هذه المصادر محدودة. لذا، يجب أن نستخدم هذه المصادر بحذر ونجد دائمًا مصدرًا بديلًا أو ننتقل إلى مصادر قابلة للتجديد.
تشمل المصادر القابلة للتجديد الشمس والرياح والماء والطاقة المدّية والكتلة الحيوية. هذه المصادر صديقة للبيئة ومتوفرة بشكل مجاني وغير محدود. دعونا نحصل على معلومات أكثر عن المصادر القابلة للتجديد.
نظام الطاقة الشمسية
إنه أفضل مصدر بديل لإنتاج الطاقة. هناك طريقتان لتوليد الطاقة الكهربائية من ضوء الشمس.
يمكننا إنتاج الكهرباء مباشرة باستخدام خلية فوتوفولتائية (PV). تتكون الخلية الفوتوفولتائية من السيليكون. يتم ربط العديد من الخلايا سلسلة أو موازية لصنع لوحة شمسية.
يمكننا إنتاج الحرارة (الحرارية الشمسية) بمساعدة المرايا تحت ضوء الشمس، ونستخدم هذه الحرارة لتحويل الماء إلى بخار. يدور هذا البخار ذو درجة الحرارة العالية التوربينات.
مزايا نظام الطاقة الشمسية
تكلفة النقل صفرية لنظام الطاقة الشمسية المستقل.
نظام إنتاج الكهرباء الشمسي صديق للبيئة.
تكلفة الصيانة منخفضة.
إنها مصدر مثالي للمواقع البعيدة التي لا يمكن ربطها بالشبكة.
عيوب نظام الطاقة الشمسية
التكلفة الأولية مرتفعة.
يتطلب مساحة كبيرة لإنتاج الكميات الضخمة.
نظام إنتاج الكهرباء الشمسي يعتمد على الطقس.
تخزين الطاقة الشمسية (البطاريات) مكلف.
نظام الطاقة الريحية
يتم استخدام توربينات الرياح لتحويل طاقة الرياح إلى طاقة كهربائية. تتدفق الرياح بسبب التغيرات في درجة حرارة الغلاف الجوي. تقوم توربينات الرياح بتحويل طاقة الرياح إلى طاقة حركية. يقوم الدوران الحركي بتدوير المولد الحثي، والذي بدوره يقوم بتحويل الطاقة الحركية إلى طاقة كهربائية.
مزايا نظام الطاقة الريحية
طاقة الرياح هي مصدر غير محدود ومجاني ونظيف للطاقة.
تكلفة التشغيل تقريبًا صفرية.
يمكن لنظام إنتاج الكهرباء الريحية إنتاج الطاقة في المواقع البعيدة.
عيوب نظام الطاقة الريحية
لا يمكنه إنتاج نفس كمية الكهرباء في جميع الأوقات.
يتطلب مساحة كبيرة مفتوحة.
يجعل الضجيج.
عملية بناء توربينات الرياح مكلفة.
يقدم إنتاجًا أقل من الكهرباء.
يشكل تهديدًا للطيور الطائرة.
نظام الطاقة المائية
تعتبر الطاقة المستخرجة من مياه الأنهار أو المحيطات هي الطاقة المائية. تعمل محطات الطاقة المائية على أساس التأثيرات الجاذبية. هنا نقوم بتخزين المياه في سد أو خزان. عندما نسمح للمياه بالسقوط، يتسبب حركة هذه المياه أثناء تدفقها نحو الأنابيب في إنتاج طاقة حركية تدور التوربينات.
مزايا نظام الطاقة المائية
يمكن استخدامها في الخدمة فورًا.
بعد هذه العملية، يمكن استخدام المياه للأغراض الزراعية وغيرها.
تم تصميم السدود لفترات طويلة، لذا يمكنها المساهمة في إنتاج الطاقة الكهربائية لسنوات عديدة.
تكلفة التشغيل والصيانة منخفضة.
لا يتطلب نقل الوقود.
عيوب نظام الطاقة المائية
تكلفة إنشاء محطة الطاقة المائية عالية.
تقع محطات الطاقة المائية في المناطق الجبلية وهي بعيدة جدًا عن الحمل. لذا، تحتاج إلى خطوط نقل طويلة.
يمكن أن يؤدي بناء السدود إلى غمر المدن والقرى بالمياه.
هو أيضًا يعتمد على الطقس.
نظام الطاقة الفحمية
تنتج محطة الطاقة الحرارية الكهرباء من خلال حرق الفحم في المرجل. يتم استخدام الحرارة لتحويل الماء إلى بخار. يتدفق هذا البخار ذو الضغط العالي والحرارة العالية داخل التوربين ليقوم بتدوير المولد لإنتاج الطاقة الكهربائية.
بعد مروره عبر التوربين، يتم تبريده في المكثف وإعادة استخدامه في المرجل لإنتاج البخار مرة أخرى. تعمل محطة الطاقة الحرارية وفقًا لدورة رانكين.
مزايا نظام الطاقة الفحمية
الفحم رخيص.
لديه تكلفة أولية أقل مقارنة بمصادر الطاقة المتجددة.
يتطلب مساحة أقل من محطة الطاقة المائية.
