up
Search      menu
علم و تکنولوژی :: مقاله انرژي نو PDF
QR code - انرژي نو

انرژي نو

نگاهي به استفاده از انرژي نو يا پاک

براساس بررسيها و مطالعات ، انرژي خورشيدي وسيعترين منبع انرژي در جهان ميباشد.
کارشنان بخش انرژي ميگويند انرژي نوري که توسط خورشيد در هر ساعت به زمين ميتابد، بيش از کل انرژي است که ساکنان زمين در طول يک سال مصرف ميکنند. از اين رو براي بهرهگيري از اين منبع بايد راهي جست تا انرژي پراکنده آن با بازده بالا و هزينه کم به انرژي قابل مصرف الکتريکي تبديل شود.
اين کارشناسان روشهاي مختلفي را براي استفاده از انرژي خورشيدي پيشنهاد ميکنند.
● روشهاي تبديل انرژي خورشيدي به انرژي الکتريکي
با استفاده از فناوريهاي خاص، انرژي حاصل از نور خورشيد را به انرژي الکتريکي تبديل ميکنند و اين فناوريها را به دو دسته ميتوان تقسيم کرد:
- سيستم فتوولتاييک (‪ ( PV‬که عموما تجهيزاتي جامد وبي حرکت هستند( جز در مورد انواع مجهزبه سيستم رديابي خورشيدي)
- سيستمهاي گرمايي خورشيدي که از نور متمرکز شده خورشيد براي گرم کردن مايعي که بخار آن يک توربين را به حرکت در ميآورد، استفاده ميکند.
در اين ميان استفاده از سيستمهاي ولتاييک براي استفاده از نور خورشيد به عنوان منبع انرژي بسيار رايج تر است. استفاده از پنلهاي فتوولتاييک در کشورهاي پيشرفته به سرعت روبه گسترش است.
استفاده از انرژي خورشيدي که يکي از اشکال انرژي موسوم به سبز يا پاک است از سوي طرفداران محيط زيست پشتيباني ميشود. علت اين استقبال را بايد در ويژگيهاي انرژي خورشيدي جست .
● ويژگيهاي انرژي خورشيدي
اولين ويژگي انرژي خورشيدي در اين است که تمام نشدني و پايان ناپذير است .اين نوع انرژي ، انرژي تميزي است و هيچ آسيبي به محيط زيست و جامعه بشري نميرساند.
ظرفيت آن را متناسب با نيازها ميتوان طراحي کرد.
● سيستم ولتاييک چيست؟
بخش اصلي يک سيستم فتوولتاييک، پنل فتوولتاييک ميباشد. پنلهاي فتو - ولتاييک که در معرض خورشيد قرار ميگيرند، متشکل از سلولهاي فتوولتاييک هستند. اين سلولها از مواد نيمه هادي سيليکوني ساخته شدهاند و به صورت پنلهايي به روي بام خانهها و به طور مثال در چندين خانه نصب ميشوند. ضمن اينکه سيستم فتوولتاييک شامل تجهيزاتي از جمله مبدلهايي براي تبديل جريان مستقيم به جريان متناوب ميباشد.
● اصول کار يک پنل فتوولتاييک
پنلهاي فتوولتاييک از نيمه هاديها ساخته شدهاند. وقتي نور خورشيد به يک سلول فتوولتاييک ميتابد، به الکترونها در آن انرژي بيشتري ميبخشد. بدين ترتيب بين دو الکترود منفي ومثبت اختلاف پتانسيل بروز کرده و اين امر موجب جاري شدن جريان بين آنها ميشود.
● ميزان توليد انرژي الکتريکي بوسيله يک سيستم فتوولتاييک
ميزان توليد برق بوسيله يک سيستم فتوولتاييک معمولا از ‪ ۲‬تا ‪ ۵۰‬کيلووات ميباشد. يک سيستم فتوولتاييک که براي نصب روي بام ساختمانها براي مثال در شهر لسآنجلس ساخته شده است، با ظرفيت توان ‪ ۲‬کيلووات، ‪ ۳۶۰۰‬کيلووات ساعت انرژي در سال توليد ميکند. اين ميزان توليد انرژي باعث ‪ ۴ ۳‬تن صرفه جويي در سوخت زغال سنگ براي توليد برق شده و همچنين مانع ورود گاز به جو مي- شود.
● انتخاب سايتهاي خورشيدي جهت نصب پنلهاي فتوولتاييک
سايتها بايد با معيارهاي لازم فيزيکي همخواني داشته باشند ، از جمله اينکه آنها رو به جنوب باشند . همچنين به خوبي در معرض آفتاب قرار داشته باشند (آفتاب گير باشند ) و فضاي لازم و همچنين ساختار مناسبي براي نصب پنلهاي فتوولتاييک داشته باشند.
● ويژگيهاي سيستمهاي پي وي (‪(PV‬
اين سيستم به فصول بستگي ندارند ، اما در طول شبانه روز از ساعت اوليه صبح تا غروب ميتوانند سيستمهاي ‪ PV‬برق توليد کنند. پيک توليد آنها در ساعات ظهر ميباشد.
واحدهاي فتوولتاييک در صورت ابري بودن هوا نيز ميتوانند برق توليد کنند، هر چند خروجي آنها کاهش مييابد. در يک روز بسيار ابري کم نور ، يک سيستم فتوولتاييک ممکن است پنج تا ‪ ۱۰‬درصد نور خورشيد در روزهاي عادي را دريافت دارد، بالطبع خروجي آن نيز به همان ميزان کم خواهد شد.
پنلهاي خورشيدي در دماي پايين تر ، برق بيشتري توليد ميکنند . اين تجهيزات همچون ساير دستگاههاي الکتريکي در صورتي که هوا خنک باشد، بهتر کار ميکنند. البته سيستمهاي ‪ PV‬در روزهاي زمستاني کمتر از روزهاي تابستاني انرژي توليد ميکنند که علت آن نه برودت هوا ، بلکه کاهش ساعات روز و پايين بودن زاويه تابش خورشيد است.
● آسيب پذيري دستگاههاي ‪PV‬
پنلهاي خورشيدي طوري ساخته شدهاند که در برابر همه سختيهاي محيط مانند سرماي شديد قطبي ، گرماي بيابان ، رطوبت استوايي و بادهاي با سرعت بيش از ‪ ۱۲۵‬مايل در ساعت مقاومت ميکنند. با اين حال جنس اين وسايل از شيشه بوده و در اثر ضربات سنگين ممکن بشکنند.
● بهره برداري از سيستمهاي فتوولتايي براي استفاده از انرژي خورشيدي در سطح جهان
شرکتهاي متعددي در کشورهاي مختلف نسبت به نصب اين سيستمها اقدام کرده -اند و کار بهينهسازي اين سيستمها ، همچنان ادامه دارد.
تحقيق در زمينه کاربرد عملي سيستم برق با استفاده از پنلهاي فتوولتاييک به صورت متصل در شبکه برق اکيناوا در ژاپن نيز ادامه دارد. اين تحقيقات شامل بررسي ويژگيهاي عملکرد سيستم و تاثير باتريها بر شبکه و همينطور بازده و تداوم برق رساني شبکه ميباشد.
انرژي خورشيدي در ايران فراوان اما گران
بيشترمناطق مرکزي و کويري ايران سرشار از منابع انرژي خورشيدي هستند.
در کوير از يک و نيم هکتار زمين ، در هر ساعت ميتوان يک مگاوات انرژي توليد کرد. اما هزينه تبديل انرژي خورشيدي به برق ، بسيار بالا است( ‪۲۵۰‬ تا ‪ ۴۵۰‬هزار تومان )که اين رقم بايد به ‪ ۶۰‬تا ‪ ۷۰‬هزار تومان به ازاي هر کيلووات برسد.
باتوجه به اقدامات انجام شده توسط وزارت نيرو ، تا کنون اين وزارتخانه ‪ ۱۰۳۳‬آبگرمکن خورشيدي درشهرهاي بوشهر، طبس، يزد، بجنورد، زاهدان و اصفهان نصب کرده است.
در خراسان نيز جهت تامين برق مورد نياز پاسگاه مرکزي گز يک صفحه فتو - ولتايي نصب شده است که براي توليد انرژي بايد هر چند ساعت يک بار رو به خورشيد چرخانده شوند.( درست مانند گلهاي آفتابگردان ).
با اين وجود و با توجه به اهميت انرژي خورشيدي جهت جلوگيري از برداشت از منابع انرژي فسيلي ، در برنامه چهارم توسعه سهم چنداني براي انرژي خورشيدي درنظر گرفته نشده است .زيرا هم اکنون توجهها معطوف به باد است و چون فناوريهاي استفاده از باد بسيار مقرون به صرفهتر است.
با توجه به امکانات موجود هر کيلووات ساعت انرژي را از اين طريق ميتوان با صرف ‪ ۸۵‬هزار تومان به برق تبديل کرد.
● استفاده از انرژي باد در ايران
وزش باد در بخشهايي از خراسان و گيلان وضعيت مطلوبي دارد. تا کنون ‪۱۵‬ مگاوات نيروگاه بادي در منطقه منجيل گيلان نصب شده که در حال افزايش به ‪ ۶۰‬مگاوات ميباشد.
دراين ميان يکي ديگر از راههايي که هم اکنون در ايران به آن براي توليد انرژي فکر ميشود ، استفاده از زبالهها است. هنوز ‪ ۴۰‬درصد ساکنان زمين براي تامين نيازهاي اوليه خود به انرژي از هيزم ، فضولات حيواني و ضايعات زراعي استفاده ميکنند.
● استفاده از گاز متان :
در ايران طرحهايي براي استفاده از گازهاي متصاعد از زبالههاي متراکم شهري شروع شده است. در صورت استفاده درست از فناوري استخراج گاز متان از زبالهها که به آن آتشکاف گفته ميشود ، ميتوان ‪ ۷۰‬تا ‪ ۸۰‬درصد انرژي مفيد زبالهها را بازيافت کرد. از جمله اين طرحها در اطراف شهر مشهد اجرا خواهد شد.
در زمان حاضر تهران بيشترين حجم زباله شهري را در کشور توليد ميکند.
خراسان که در مقام دوم قرار دارد . کارشناسان دفتر انرژيهاي نو در وزارت نيرو ايران اميدوار هستند با ايجاد تاسيسات جمع آوري و تمرکز گازهاي ناشي از انباشت زبالههاي شهري ، از اين منبع برق بدست آوردند.
کارشناسان عقيده دارند درايران هر سال با توجه به رشد تقاضا براي انرژي الکتريکي به دو تا سه هزار مگاوات برق جديد نياز است .
اما به هر حال حرکت به سوي انواع انرژيهاي نو يا تجديدپذير ما را از فاجعه تمام شدن نفت و ساير منابع تجديد ناپذيرانرژي ميرهاند . ضمن آنکه چشم انداز رشد فناوريها نيز بسيار روشن است.

ماهيت ذر‌ه‌اي اسحاق نيوتن (Isaac Newton) در کتاب خود در رساله‌اي درباره نور نوشت پرتوهاي نور ذرات کوچکي هستند که از يک جسم نوراني نشر مي‌شوند. احتمالا ...

شايد بتوان گفت که مفصل زانو، مظلوم ترين مفصل بدن است که بيشترين فشار را در طول زندگي تحمل مي کند و وزن بدن را در طول عمر تاب مي آورد. اين مفصل، يک مفص ...

در فرهنگ زبان انگليسي، ققنوس Phoenix پرنده اي است افسانه اي و بسيار زيبا و منحصر به فرد در نوع خود كه بنا بر افسانه ها 500 يا 600 سال در صحاري عرب عمر ...

امروزه علم پزشکي کمک بسياري به انسان کرده و پزشکان سعي کرده اند براي بيماري ها درماني پيدا کنند. هر روز تعداد بيشتري از بيماري ها قابل درمان مي شوند . ...

● تاريخچه: از آنجا که اتمها از نظر الکتريکي خنثي هستند، تعداد الکترونها و پروتونها در هر اتم بايستي برابر باشند. براي توجيه جرم کل اتمها ، ارنست رادرف ...

نيلز بور (۱۹۶۲-۱۸۸۵)، از بنيانگذاران فيزيك كوانتوم، در مورد چيزي كه بنيان گذارده است، جمله اي دارد به اين مضمون كه اگر كسي بگويد فيزيك كوانتوم را فهمي ...

● نظريه انفجار بزرگ در حال حاضر تنها توضيح ارائه شده درباره منشأ جهان مي باشد که بطور گسترده پذيرفته شده است. انفجار بزرگ ، بسيار پر انرژي و پر حرارات ...

● فناوري نانو در بسته بندي موادغذايي درصنايع و شرکت ها: در حال حاضر شرکت هاي زيادي مانند Unilever, keystone,Hershey,food,nestle مشغول کار روي نانو غذا ...

دانلود نسخه PDF - انرژي نو