استفاده از انرژي هاي تجديدپذير براي توليد برق

استفاده از انرژي هاي تجديدپذير براي توليد برق:

جهان امروز به دليل افزايش مصرف انرژي الكتريسته نيازمند منابع توليد جريان الكتريسته مي باشد و از سوي ديگر مصرف برق باعث كاهش منايع سوخت فسيلي مي شود. پژوهشگران در حال تحقيق در مورد انرژي هايي هستند كه تجديد پذير باشد و به محيط زيست آسيب وارد نسازد. به هر حال منابع نفت ، گاز و ذغال سنگ غير قابل بازگشت هستند و بايد جايگزين مناسبي براي تامين انرژي برق يافت شود. در سال هاي گذشته از انرژي باد توسط آسياب  هاي بادي براي توليد برق استفاده مي شد و در حال حاضر نيز توربين هاي بادي در اين امر عملكرد مناسبي داشته اند. كشورهاي توسعه يافته و صنعتي از عوامل طبيعي  مانند انرژي خورشيد، باد، گرماي درون زمين و جزر و مد براي تامين انرژي برق استفاده مي كنند.

انرژي باد چيست؟

با توجه به اين كه انرژي باد در دسترس مي باشد و بدون آلودگي است، مي تواند در بلند مدت از نظر اقتصادي مفيد واقع شود و قابل توجه مي باشد. انرژي باد از به حركت در آمدن هوا ايجاد مي شود. وقتي نورخورشيد به شكل نامساوي به پستي و بلندي ها ي زمين مي رسد باعث تغيير دما و فشار مي شود كه اين تغييرات باعث توليد باد مي شود. عامل ديگر ي كه باعث توليد باد مي شود، حركت وضعي زمين است كه گرما از مناطق گرم به مناطق قطبي منتقل مي شود و اين عاملي براي توليد باد مي شود. به عنوان مثال جريان اقيانوسي مي تواند باعث  انتقال حرارت همه جهان باشد. به اين ترتيب جريانات اتمسفري مي توانند يك عامل موثر براي انتقال حرارت و گرما باشند.

انرژي بادي چگونه توليد مي شود؟

با استفاده از جريان باد كه توسط توربين هاي بادي به حركت در مي آيند و قادرند انرژي مكانيكي را به انرژي الكتريكي تبديل كنند انرژي بادي توليد مي شود. انرژي بادي به دليل تجديد پذيري، فراواني، توزيع يكپارچه، حذف آلودگي و پاك بودن، بدون انتشار گازهاي گلخانه اي در طي عمليات، بدون نياز به مصرف آب وبه دليل  قابليت اجرا  در فضا ها ي كوچك از اهميت ويژه اي برخوردار مي باشد.

بسياري از كشورها از آسياب بادي براي آسياب كردن گندم و ذرت، پمپ كردن آب يا قطع كردن درختان استفاده ميكردند. اوايل قرن بيستم  اولين توربين هاي بادي پيشرفته و سريع ساخته  شدند. در حال حاضر كشورهاي آلمان، ايتاليا، آمريكا، دانمارك و هند از اين فناوري استفاده مي كنند.

 مزاياي استفاده از انرژي بادي:

• توربين هاي بادي نيازي به سوخت ندارند و به اين ترتيب درمصرف سوخت فسيلي صرفه جويي مي شود.
• انرژي باد بدون هزينه و رايگان مي باشد.
• با اين روش قسمتي از انرژي برق جهت متقاضيان فراهم مي شود.
• ميزان هزينه اي كه از باد حاصل مي شود نسبت به ساير منابع انرژي كمتر مي باشد.
• اين انرژي مي تواند به صورت پايدار باشد و قابليت  تبديل شدن به منابع انرژي ديگر را داشته باشد.
• اين منبع انرژي نيازي به آب ندارد
• براي نصب توربين نيازي به زمين زيادي نداريم
• با اين روش امكان اشتغال براي افراد زيادي ايجاد مي شود.
• آلودگي زيست محيطي در اين زمينه بسيار كمتر از ساير نيروگاه ها مي باشد.
• قابل مصرف براي مناطق روستايي و عشايري كه به برق شبكه سراسري دسترسي ندارند، مي باشد.
• باعث بالا بردن ولتاژ خروجي توسط مدارهاي الكترونيكي مي شود.

 معايب استفاده از توربين بادي:

• به اعتقاد عده اي ظاهر ناخوشايند و صداي زياد توربين ها يكي از معايب انرژي بادي مي باشد. البته در مقايسه با مولدهاي سوخت ذغال سنگ صداي كمتري دارد. توليد صدا توسط توربين هاي بادي به دليل اجزا مكانيكي و آيردويناميكي ايجاد مي شود. ميزان آيروديناميكي صداي توليد شده وابسته به سرعت باد مي باشد. اين توربينها معمولا در خارج از مناطق شهري مي باشند و در حال حاضر به كمك مولد هاي فناوري چرخ دنده ها و توربين هاي سه تيغه كنترل مي شوند.
• حركت توربين هاي بادي ممكن است به پرندگان آسيب برساند.گاهي برخورد پرندگان با برج يا پره هاي روتو  باعث بهم خوردگي محل زندگي پرندگان يا توليد مثل پرنده ها مي شود.
• توربين هاي بادي با امواج الكتريستي يا مخابراتي دچار تداخل مي شوند و باعث انعكاس يا پخش و شكسته شدن امواج مخابراتي راه دور  مي شوند
• از نظر ايمني توربين هاي بادي كمترين مشكلات گزارش شده را به خود اختصاص داده اند و در صورتي كه حوادث غير مترقبه رخ دهد تكنسين ها به سرعت توربين را متوقف مي كنند.

 توربين هاي بادي به دو نوع تقسيم مي شوند:

توربين بادي با محور افقي  و توربين بادي با محور عمودي

توربين بادي خانگي :

شامل يك موتور، يك ژنراتور و يك دنباله مي شود. هنگامي كه باد از روي پره ها  و روتورعبور مي كند انرژي جنبشي باد گرفته شده و تبديل به حركت چرخشي  مي شود. بنابراين ژنراتور به حركت در مي آيد. روتور مي تواند داراي ۲ يا ۳ پره باشد. ميزان انرژي حاصل از توربين بستگي به قطر روتور دارد.

اسكلت توربين شامل يك ميله محوري مستحكم مي باشد كه روتور ، ژنراتور و دنباله بر روي آن نصب شده است. نقش دنباله اين است كه توربين را همواره در مسير باد قرار دهد. بايد دانست كه توربين بادي يك كيلو واتي قادر است نياز هاي يك ساختمان با مصرف ۳۰۰ كيلو وات ساعت در ماه را با توجه به منطقه اي كه سرعت متوسط باد در طول سال برابر با ۲۲/۵ كيلومتر بر ساعت باشد را فراهم كند.

كاركرد هاي توربين بادي:

توربين بادي را مي توان به شكل مستقل  يا به شبكه قدرت تسهيلاتي  متصل كرد و يا با تركيب سيستم خورشيدي همزمان استفاده كرد. از توربين هاي مستقل براي امور كشاورزي و پمپاژ آب يا ارتباطات استفاده كرد. در صورتي كه منطقه بادخيز باشد مي توان براي تامين برق از توربين استفاده كرد.

 كاربرد توربين هاي بادي  شامل

 كاربرد غير نيروگاهي :

مانند پمپ هاي بادي آبكش براي تامين آب آشاميدني حيوانات در مناطق دور و آبياري براي زمين هاي كشاورزي كوچك، تامين آب كم عمق جهت پرورش آبزيان و تامين آب مصرفي قابل شرب  مي باشد.

كاربرد توربين هاي بادي جهت تامين برق:

شارژ باتري، نيروگاه هاي به صورت انفرادي جهت تامين انرژي الكتريكي واحد هاي مسكوني، صنعتي، كشاورزي ( براي تامين قسمتي از تقاضاي انرژي الكتريكي و برق شبكه) و تجاري مي باشد.

مكان مناسب براي بهره برداري از انرژي باد:

1. انرژي بادي ساحلي كه از منابع انرژي الكتريكي گران مي باشد اما درمقايسه با انرژي سوخت زغالي و گازي كم هزينه تر مي باشد.
2. انرژي بادي دور از دريا كه در زمين هاي بادخيز قرار گرفته است و تاثير زيادي  دارد اما هزينه نصب ، راه اندازي، تعمير و نگهداري آن بالا مي باشد. معمولا زمين هاي باد خيز كوچك مي توانند انرژي الكتريكي توليد شده را خارج از شبكه به مكاني ديگر انتقال دهند.

 مصرف انرژي بادي چه ويژگي هايي دارد؟

انرژي باد انرژي ارزشمندي است كه به عنوان يك منبع برق قابل اعتماد شناخته شده است. به اين ترتيب مي توانيم با توسعه اين فناوري ميزان برق توليد شده به وسيله انرژي باد را افزايش دهيم.

 در صورت كمبود باد چه بايد كرد؟

استفاده از روش هاي مديريتي انرژي مانند داشتن ظرفيت اضافي، استفاده از توربين جغرافياي توزيع، نيروگاه برقي آبي، صادرات و واردات برق به نواحي مجاور، استفاده از بهره برداري استراتژيك اتوماتيك و كاهش تقاضا در هنگام كم شدن باد مي تواند ما را در اين زمينه ياري دهد. امروزه بررسي وضع هوا براي بهبود شرايط مي تواند موثر باشد تا شبكه برق به درستي عمل كرده و با مشكل مواجه نشود.

مطالب مرتبط:

• مولتی مترچیست؟
• رله چيست و كاربرد آن در مدار الكتريكي چيست؟
• چراغ دفنی و چراغ واتر پروف چیست ؟