تولید برق

سیستم برق را به سه بخش تقسیم می‌کنیم؛ تولید برق، انتقال و توزیع. در این مقاله، به تولید برق پرداخته خواهد شد. در واقع، در تولید برق، یک نوع انرژی به انرژی الکتریکی تبدیل می‌شود. ما انرژی الکتریکی را از منابع طبیعی مختلف تولید می‌کنیم.

این منابع را به دو نوع تقسیم‌بندی می‌کنیم: منابع قابل تجدید و منابع غیرقابل تجدید. در سیستم برق کنونی، بیشتر انرژی الکتریکی از منابع غیرقابل تجدید مانند زغال سنگ، نفت و گاز طبیعی تولید می‌شود.

اما این منابع به صورت محدود موجود هستند. بنابراین، باید این منابع را با دقت استفاده کنیم و همیشه به دنبال منبع جایگزین یا به منابع قابل تجدید حرکت کنیم.

منابع قابل تجدید شامل خورشید، باد، آب، جزر و مد و زیست‌پاره هستند. این منابع دوستانه برای محیط زیست، رایگان و نامحدود هستند. بیایید اطلاعات بیشتری درباره منابع قابل تجدید کسب کنیم.

سیستم انرژی خورشیدی

این بهترین منبع جایگزین برای تولید برق است. دو روش برای تولید انرژی الکتریکی از نور خورشید وجود دارد.

1. می‌توانیم برق را مستقیماً با استفاده از سلول فتوولتائیک (PV) ایجاد کنیم. سلول فتوولتائیک از سیلیکون ساخته شده است. بسیاری از سلول‌ها به صورت سری یا موازی به هم متصل می‌شوند تا یک پانل خورشیدی ایجاد کنند.

2. می‌توانیم گرما (گرمای خورشیدی) را با استفاده از آینه‌ها در نور خورشید تولید کنیم و از این گرما برای تبدیل آب به بخار استفاده کنیم. این بخار با دمای بالا توربین‌ها را می‌چرخاند.

مزایای سیستم انرژی خورشیدی

1. هزینه انتقال برای سیستم خورشیدی مستقل صفر است.

2. سیستم تولید برق خورشیدی دوستانه برای محیط زیست است.

3. هزینه نگهداری کم است.

4. این منبع مثالي براي مکان‌هاي دورافتاده كه نمي‌توانند به شبکه وصل شوند، است.

معایب سیستم انرژی خورشیدی

1. هزینه‌های اولیه بالاست.

2. برای تولید انبوه نیاز به مساحت بزرگ است.

3. سیستم تولید برق خورشیدی به آب و هوای وابسته است.

4. ذخیره‌سازی انرژی خورشیدی (باتری) هزینه‌بر است.

سیستم انرژی بادی

توربین‌های بادی برای تبدیل انرژی بادی به انرژی الکتریکی استفاده می‌شوند. جریان باد به دلیل تغییرات دما در جو ایجاد می‌شود. توربین‌های بادی انرژی بادی را به انرژی جنبشی تبدیل می‌کنند. انرژی جنبشی چرخان توربین القایی را می‌چرخاند و این ژنراتور انرژی جنبشی را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کند.

مزایای سیستم انرژی بادی

1. انرژی بادی یک منبع نامحدود، رایگان و پاک است.

2. هزینه عملیاتی تقریباً صفر است.

3. سیستم تولید برق بادی می‌تواند در مکان‌های دورافتاده برق تولید کند.

معایب سیستم انرژی بادی

1. نمی‌تواند همیشه مقدار ثابتی از برق را تولید کند.

2. نیاز به مساحت بزرگ و خالی دارد.

3. صدا می‌سازد.

4. فرآیند ساخت توربین بادی هزینه‌بر است.

5. خروجی برق کمتری دارد.

6. تهدیداتی برای پرندگان پروازی وجود دارد.

سیستم انرژی آبی

انرژی که از رودخانه یا اقیانوس بدست می‌آید انرژی آبی نامیده می‌شود. نیروگاه‌های هیدروالکتریک بر اساس اثرات گرانشی کار می‌کنند. در اینجا آب را در سد یا مخزن ذخیره می‌کنیم. وقتی آب را مجاز به سقوط کردن، حرکت آب در حال جریان به سمت پنستاک انرژی جنبشی ایجاد می‌کند که توربین‌ها را می‌چرخاند.

مزایای سیستم انرژی آبی

1. می‌تواند فوراً در خدمت قرار گیرد.

2. بعد از این فرآیند، آب می‌تواند برای آبیاری و مقاصد دیگر استفاده شود.

3. سد‌ها برای مدت طولانی طراحی شده‌اند و می‌توانند به تولید انرژی الکتریکی برای سال‌های زیادی کمک کنند.

4. هزینه‌های عملیاتی و نگهداری کم است.

5. حمل و نقل سوخت لازم نیست.

معایب سیستم انرژی آبی

1. هزینه اولیه نیروگاه هیدروالکتریک بالاست.

2. نیروگاه‌های هیدروالکتریک در مناطق کوهستانی قرار دارند و خیلی دور از بار است. بنابراین، نیاز به خط انتقال بلند دارند.

3. ساخت سدها می‌تواند شهرها و روستاها را در ته زیر آب بکشد.

4. همچنین به آب و هوای وابسته است.

سیستم انرژی زغال سنگی