تبلیغات
وبلاگ تخصصی رشته برق - انواع نیروگاه

انواع نیروگاه

سه شنبه 21 دی 1389  01:09 ب.ظ

نوع مطلب :نیروگاه ،

نیروگاه محلی برای تولید انرژی الکتریکی، با یک تعریف ساده و لی به گستره یک شهر! فکر می کنم بهترین تعریف از یک نیروگاه همین باشد!
به طور کلی در فلسفه انتقال انرژی هر چه منبع تولید کننده به بار نزدیکتر باشد تلفات نیز به مراتب پایینتر خواهد آمد! اما با یک نگاه متوجه می شویم که اکثر نیروگاهها در خارج از شهرها قرار گرفته اند! علت اصلی این امر وجود آلودگی و نیاز مبرم نیروگاه به فضای عظیم و منابع آبی بالاست! لذا معمولاً نیروگاه را در خارج از شهر بنا می کنند.
معمولاً در یک شبکه از چندین نیروگاه برای تأمین انرژی مورد نیاز استفاده می شود. نیروگاه ها انواع مختلفی دارند که کاربردی ترین آنها به شرح زیر است:
1- نیروگاه گازی:به وسیله گاز بویلر(در حقیقت یک منبع بزرگ آب است که آب درون آن به بخار تبدیل می شود) آن داغ می شود.
2- نیروگاه حرارتی:به وسیله سوختهای فسیلی ایجاد حرارت می کند.
3- نیروگاه سیکل ترکیبی: ترکیبی از نیروگاه گازی و حرارتی
4- نیروگاه برق - آبی: در پشت سد ها قرار گرفته و با نیروی آب توربین به حرکت در می آْید.
5- نیروگاه بادی: چرخش توربین به کمک نیروی باد الكتریسیته را به وجود می آورد.
6- نیروگاه اتمی: ایجاد حرارت به کمک شکافت هسته ای
7- نیروگاههای نوین (خورشیدی، زمین گرمایی، جزر و مدی): این دسته هنوز در طرحهای آزمایشی به تولید انرژی مشغولند.

تشریح نیروگاهها در ادامه مطلب

نیروگاه محلی برای تولید انرژی الکتریکی، با یک تعریف ساده و لی به گستره یک شهر! فکر می کنم بهترین تعریف از یک نیروگاه همین باشد!
به طور کلی در فلسفه انتقال انرژی هر چه منبع تولید کننده به بار نزدیکتر باشد تلفات نیز به مراتب پایینتر خواهد آمد! اما با یک نگاه متوجه می شویم که اکثر نیروگاهها در خارج از شهرها قرار گرفته اند! علت اصلی این امر وجود آلودگی و نیاز مبرم نیروگاه به فضای عظیم و منابع آبی بالاست! لذا معمولاً نیروگاه را در خارج از شهر بنا می کنند.
معمولاً در یک شبکه از چندین نیروگاه برای تأمین انرژی مورد نیاز استفاده می شود. نیروگاه ها انواع مختلفی دارند که کاربردی ترین آنها به شرح زیر است:
1- نیروگاه گازی:به وسیله گاز بویلر(در حقیقت یک منبع بزرگ آب است که آب درون آن به بخار تبدیل می شود) آن داغ می شود.
2- نیروگاه حرارتی:به وسیله سوختهای فسیلی ایجاد حرارت می کند.
3- نیروگاه سیکل ترکیبی: ترکیبی از نیروگاه گازی و حرارتی
4- نیروگاه برق - آبی: در پشت سد ها قرار گرفته و با نیروی آب توربین به حرکت در می آْید.
5- نیروگاه بادی: چرخش توربین به کمک نیروی باد الكتریسیته را به وجود می آورد.
6- نیروگاه اتمی: ایجاد حرارت به کمک شکافت هسته ای
7- نیروگاههای نوین (خورشیدی، زمین گرمایی، جزر و مدی): این دسته هنوز در طرحهای آزمایشی به تولید انرژی مشغولند.

وقتی وارد یک نیروگاه می شوید در وهله اول احساس ورود به یک شهر بزرگ به شما دست می دهد، منطقه ای با ساختمان ها و سازه های بسیار بلند، اینجا در حقیقت همان مبدأ تولید انرژی است. در کشور ما تقریباً از اکثر نیروگاها استفاده می شود. به جز نیروگاه اتمی بقیه نیروگاهها هم اکنون در حال تولید و انتقال انرژی هستند.

  • 1- نیروگاه گازی:

نیروگاه های گازی، كاربردهای ویژه ای دارند. نیروگاه گازی به نیروگاهی می گویند كه برمبنای سیكل گاز ( سیكل برایتون) كارمی كند؛ و ازسیكل های حرارتی می باشد، یعنی سیال عامل كار یك گاز است (عامل انتقال وتبدیل انرژی گازی است، مثلاً هوا). درنیروگاه های بخار عامل انتقال بخارمایع می باشد. نیروگاه گازی دارای توربین گازی است،یعنی باسیكل رایتون كارمی كند.ساختمان آن درمجموع ساده است :
1- كمپرسور: وظیفه فشرده كردن هوا را برعهده دارد.
2- اتاق احتراق : وظیفه سوزاندن سوخت درمحفظه را دارد.
3- توربین: وظیفه گرداندن ژنراتور را دارد.

كمپرسور به كاررفته درنیروگاه های گازی شبیه توربین است، دارای رتوری است كه برروی این رتور پره متحرك است، هوا به حركت درآمده وبه پره های ساكنی برخوردكرده ، درنتیجه جهت حركت هوا عوض شده واین هوا بازبه پره های متحرك برخورد كرده واین سیكل ادامه دارد ودرهرعمل هوا فشرده ترمی شود. كمپرسور مصرف كننده عظیم انرژی است. هوای فشرده گرم است .هوای فشرده كمپرسور وارد اتاق احتراق كه دارای سوخت گازوئیل است می شود. چون هوای فشرده شده گرم است ودر اتاق احتراق سوخت آتش گرفته و هوافشرده وداغ می شود، هوای داغ فشرده كارهمان بخارداغ فشرده توربین های بخار را انجام می دهد. هوای داغ فشرده رابه توربین می دهیم،(توربین دارای پره های متحرك وساكن است)، (پره های ثابت چسبیده به استاتور می باشد، پره های متحرك چسبیده به رتور می باشد).حال ژنراتور رامی توان به محور وصل كرده واز ترمینال های ژنراتور می توان برق گرفت. طول نیروگاه ممكن است به 20متر برسد. ژنراتور را می توان به محل B ویا A متصل نمود ؛ اما محل A بهتراست. نیروگاه های گازی از 1Mw وتا بالای 100Mw نیز ساخته می شود. برای راه اندازی واستارت نیروگاه درابتدا نیاز به یك عامل خارجی است تا توربین رابه سرعت 3000 دور در دقیقه برساند.
مزایای نیروگاه گازی:
1- سادگی آن است - تمام آن روی یك شافت سوار است.
2- ارزان است، چون تجهیزات آن كم است. یكی از عواملی كه برروی راندمان(بازده) تأثیرمی گذارد این است كه هوای ورودی چه دمایی دارد.
3- سریع النصب است.
4- كوچك است. درسكوهای نفتی كه نیاز به برق زیادی می باشد بایدازنیروگاه گازی استفاده كرد، تاجای كمتری بگیرد.
5- احتیاج به آب ندارد. ( درسیكل اصلی نیروگاه نیاز به آب نیست) اما درتجهیزات جنبی نیازبه آب است برای خنك كردن هیدروژن به كاررفته جهت سردكردن ژنراتور درسرعت های بالا.
6- راه اندازی این نیروگاه سریع است.
7- پرسنل كم می خواهد. زمانی نیروگاه گازی خاموش است كه دراتاق احتراق سوخت نباشد. یك نیروگاه بخار را بعد از راه اندازی نباید خاموش كرد.
8- اما نیروگاه گازی بدین صورت است كه صبح می توان روشن كرد و آخرشب خاموش نمود .
9- نیروگاه گازی بسیارمناسب برای بارپیك است ونیروگاه بخاربرای بارپیك نامناسب است.
معایب نیروگاه گازی
:
1. آلودگی زیست محیطی زیاد دارد.
2. عمر آن كم است. (به علت فرسودن توربین و كمپرسور). سوخت مازوت به علت آلودگی بیشتری كه نسبت به سوخت گازوئیل دارد، كمتربه كارمی رود.
3. استهلاك آن زیاداست. (پره توربین، پره كمپرسور دارای استهلاك است)
4. راندمان آن كم است. ( مصرف سوخت آن نسبت به انرژی تولیدی زیاد است). این نقصی است كه كشورهای اروپایی با آن مواجه اند. دلایل راندمان پایین :1-4- خروج دود بادمای زیاد 2-4- حدود 3/1 توان توربین صرف كمپرسور می شود . بنابراین درنیروگاه گازی برای استفاده درازمدت اصلا جایزنیست چراكه هزینه مصرف سوخت گران است.
5. امكان استفاده ازسوخت جامد فراهم نیست. (مانند زغال سنگ) چراكه بلافاصله پره های رتور پرازدود می شود.
6- نیروگاه های گازی را اگربخواهیم برای مدت طولانی استفاده كنیم ، هزینه نیروگاه گازی بالا ست.

نیروگاه گازی را در جایی استفاده باید كرد كه زمان بهره برداری زیر2000 ساعت در سال باشد. اگرزمان بهره برداری بالای 2000 ساعت باشد، نیروگاه بخار و اگر زمان بهره برداری درسال بالای 5000 ساعت باشد، نیروگاه آبی استفاده می شود.
دركشورما برق عمده مصرفی برق خانگی است (60%) وحدود 30 % برق صنعتی است. درنتیجه 50 % نیروگاه های كشور باید هرشب روشن شود؛ بنابراین قسمت عمده برق تولیدی ماباید ازنوع نیروگاه گازی باشد. نیروگاه گازی رابه دلیل ارزانی دركارخانجات نیز می توان به كاربرد. نیروگاه گازی در نیروگاه اتمی نیز جهت سردكردن رآكتور به كارمی رود كه درنتیجه هوا داغ و فشرده می شود و درنتیجه به نیروگاه گازی داده و برق مصرفی نیروگاه اتمی راتأمین می كنند.
روش های افزایش راندمان در نیروگاه گازی:
1- دود خروجی هوای ورودی به اتاق را گرم می كند. (سیكل پیچیده ترشده اما راندمان بالا می رود.)
حالت اول: دود با هوای ورودی كمپرسور كناریكدیگر قرارداده دراین صورت راندمان تجهیزات به شدت افت می كند.
حالت دوم: باروش ذیل راندمان 1 الی 2 درصدقابل افزایش است. ( هوای ورودی به اتاق احتراق گرم می شود).
2- استفاده از توربین های دو مرحله ای:زیاد شدن راندمان مستلزم مخارج و صرف هزینه نیز می باشد. در استفاده از كمپرسور دومرحله ای هر چه دمای ورودی كمپرسور پایین تر باشد، راندمان بیشتراست. با این روش دمای ورودی كمپرسور به طور مصنوعی پایین نگه داشته می شود درمرحله L P به دلیل بالارفتن فشار هوا گرم می شود كه ازكولر استفاده می كنند، آب سرد برروی لوله فشارهوا ریخته وهواخنك كرده آب گرم می شود وخارج می شود. بالاترین راندمان چیزیست درحدود 35% كه نیروگاه دارای كمپرسور دومرحله ای توربین دو مرحله ای وپیش گرم كن می باشد.

نیروگاه سیكل بسته گازی:
نیروگاه گازی به این معنا نیست كه سوخت آن گازاست، بلكه توربین آن گازی است و سوخت آن مایع است یا گازوئیل است كه اكثرا گازوئیل است. دركشورما به دلیل زیاد بودن سوخت گازوئیل، نیروگاه گازی باسوخت گازوئیل به كار می رود و مرسوم است اما دركشورهای اروپایی به دلیل زیادبودن سوخت جامد، نیروگاه گازی به نحو دیگری طراحی شده كه باسوخت جامد كارمی كند ، به این نیروگاه ها، نیروگاه گازی سیكل بسته می گویند. هوای داغ ناشی ازاحتراق راداخل گرم كن می چرخانیم و بعد هوا را بیرون می فرستیم. ملاحظه می شود كه هوای داغ ناشی از احتراق داخل توربین می شود. لذامی توان ازسوخت جامد استفاده كرد كه این نوع ساده ترین نوع نیروگاه گازی سیكل بسته می باشد. می توان سیكل فوق را كامل تر كرد. اگر هوای ورودی به كمپرسور تصفیه شده باشد، پره های توربین دارای عمرزیادی خواهد بود. مشكل ایجاد این است كه هوای خارج شده ازتوربین به دلیل تصفیه بودن باید استفاده شود، پس هوای خروجی ازتوربین را استفاده می كنیم، اما این هوا داغ است و گاز وارد كمپرسور شود راندمان افت می كند. لذا از كولراستفاده می كنیم وهوا راسرد می كنند. در نیروگاه گازی هرچه هوای ورودی به كمپرسور سردتر باشد، راندمان افزایش می یابد. لذا نیروگاه های گازی درزمستان راندمان بهتری دارند.

محاسن نیروگاه های گازی سیكل بسته:
1- امكان استفاده ازسوخت جامد فراهم می شود.
2- عمرزیاد (خوردگی پره ها كم است).
3- چون سیكل بسته است، لذا ضرورت ندارد كه فشارهوای خروجی توربین 1Atm باشد، پس می توان سطح كارفشار هوا را بالا برد، به جای 1Atm از 10Atm كه چون هوای فشرده ترشده، جای كمتری گرفته وحجم كمپرسور وتوربین درنهایت كوچك ترمی شود.
معایب نیروگاه گازی سیكل بسته:
1- راندمان درمقایسه باسیكل باز كمتر است. 4 الی 5 درصد راندمان كاهش می یابد.
2- هزینه زیاد است.
درسوخت مایع نیروگاه های گازی سیكل بسته ، اجازه داریم توربین را دو قسمتی بسازیم. كمپرسورهوا را گرفته و داخل اتاق احتراق می سوزاند، هوای خروجی آن را وارد گرم كن می كنیم كه خود گرم كن یك سیكل بسته راتشكیل می دهد. توربین كمكی قدرت لازم از ژنراتور كوچك درقسمت توربین كمكی به كاربرد.
معایب نیروگاه گازی سیكل باز:
1- قدرت كمپرسور خیلی ازانرژی توربین رامی گیرد وهمچنین دود خروجی داغ است (300C) در نتیجه سوخت ایجاد شده به هدرمی رود، لذا راندمان كاهش می یابد.
2- استفاده از نیروگاه سیكل تركیبی (نیروگاه گازی دركنار نیروگاه بخار). هوای گرم خروجی ازتوربین رابا اضافه كردن اكسیژن به آن به طرف بویلر نیروگاه بخار برده می شود.
3- راندمان این قبیل نیروگاه ها50 % می باشد.

  • 2- نیروگاه حرارتی:


از اواخر قرن نوزدهم، بشربرای تولید الكتریسیته از نیروگاه های حرارتی استفاده می كند. دراین نیروگاه ابتدا زغال سنگ مصرف می شد و بعدها فرآورده های سنگین نفتی مورد استفاده قرارگرفت. اساس كار این نیروگاه‌ها برگرم كردن آب تا حالت بخار است و سپس بخارهای تولید شده توربین های تولید كننده الكتریسیته رابه حركت درمی آورند. عیب این نوع نیروگاه ها تولید گازكربنیك فراوان و اكسیدهای ازت وگوگرد وغیره است كه درجو زمین رها شده ومحیط زیست را آلوده می سازد. دانشمندان براین باورند كه دراثر افزایش این گازها درجوزمین اثرگلخانه ای به وجودمی آید و دمای كره زمین درحال افزایش است. دركنفرانس های متعددی كه درباره همین افزایش گازها وبه ویژه گرم شدن كره زمین درنقاط مختلف جهان برگزارشد غالب كشورهای جهان جز ایالات متحده امریكا موافق با كم كردن تولید این گازها (گلخانه ای) برروی كره زمین بودند و تاكنون تنها به علت مخالفت آمریكا موافقتی جهانی حاصل نشده است.

  • 3- نیروگاه سیکل ترکیبی:

یکی از پرکاربرد ترین نیروگاه ها در کشور ما نیروگاهای سیکل ترکیبی هستند. این نیروگاه از ترکیب دو نیروگاه حرارتی و گازی تشکیل شده. نیروگاه سیکل ترکیبی به مراتب دارای راندمانی بالاتر از نیروگاه حرارتی است و یکی دیگر از مشخصه های خوب آن این است که خیلی زود وارد مدار می شود (راه اندازی می شود)! نیروگاه نکا در شمال کشور - نیروگاه شهید رجایی قزوین - نیروگاه شازند اراک - نیروگاه قم از این دسته نیروگاه ها هستند!
نحوه تولید برق در یک نیروگاه سیکل ترکیبی:
مهمترین عنصر در یک نیروگاه آب است. در حقیقت بخار آب با گردش در میان پره های توربین باعث به حرکت در آوردن توربین ونهایتاً چرخش ژنراتور و تولید برق می شود. نخست آب موجود در بویلر به کمک حرارت که توسط سوخت های فسیلی مثل مازوت ایجاد می شود گرم می شود البته در نیروگاه سیکل حرارت فرار گاز نیز به سمت بویلر هدایت می شود تا بویلر زودتر گرم شود. حال بخار ایجاد شده توسط لوله های مخصوصی به سمت توربین حرکت می کند. در طول مسیر قطر لوله انتقال را کوچک می کنند تا فشار بخار بیشتر شود . نهایتا بخار با فشار بالا به توربین برخورد کرده و باعث چرخش آن می شود. مکانیزم چرخش توربین بسیار پیچیده است و از توضیح آن صرف نظر می کنیم . بخار عبور داده شده از روی پره توربین به سمت واحد خنک کننده یا اصطلاحاً کندانسور می رود تا در آنجا مجدداً به حالت مایع تبدیل شود و نهایتا به اول سیکل بازگردد! تمامی این مراحل در اتاق کنترل نیروگاه به طور 24 ساعته کنترل می شود. به وسیله شیرهای الکترونیکی که اصطلاحا به آنها گاورنر گفته می شود میتوان مقدار بخار خروجی را تنظیم کرد که این امر نهایتاً منجر به تنظیم سرعت چرخش ژنراتور و نهایتا تنظیم مقدار ولتاژ و فرکانس می شود .
معمولا یک نیروگاه دارای 300 تا 2000 پرسنل است که این نشان دهنده حجم بالای کار در این واحد تولیدی است! در کشور ما مدیریت کلیه نیروگاههای کشور بعهده سازمان توانیر می باشد. لازم به ذکر است که به زودی نیروگاههای خصوصی نیز وارد شبکه سراسری خواهند شد.

  • 4- نیروگاه برق - آبی:

درمناطقی ازجهان كه رودخانه های پرآب دارند به كمك سد آب ها را در پشت ارتفاعی محدود كرده و از ریزش آب برروی پره های توربین انرژی الكتریكی تولید می كنند كشورهای شمال اروپا قسمت اعظم الكتریسیته خود را از آبشارها به دست می آورند. متأسفانه دركشورما چون كوه ها بدون درخت هستند غالب سدهای ساخته شده برروی رودخانه ها دراثرریزش كوه ها پرشده وبعد از مدتی غیر قابل استفاده می شوند. از این نیروگاه ها به عنوان نیروگاههای استراتژیک هم یاد می شود! تولید این نیروگاهها هیچگاه دائمی نیست و فقط بستگی به زمان خروج آب از دهانه سد دارد. قدرت تولیدی این نیروگاهها معمولا پایین است و تنها برتری آنها این است که از نظر اقتصادی نیازی به هزینه کردن برای مواد اولیه ندارند! و عملا با آب کار می کنند. به خاطر تولید ثابت آنها معمولا برای کنترل فرکانس شبکه از این نیروگاهها زیاد استفاده می شود. بقیه نیروگاهها نیز کم و بیش در شبکه مورد استفاده قرار می گیرند به عنوان مثال مقداری در حدود 2/1 مگاوات توسط نیروگاههای بادی منجیل به شبکه تزریق می شوند و در آینده این مقدار بالاتر هم خواهد رفت.

  • 5- نیروگاه بادی:

آسیا های عظیم بادی كه توربین های بادی نامیده می شوند با دو یا سه پره به طول 30 متر و حتی بیشتر، مولد های برق را به كار می اندازند. در هر نیروگاه بادی معمولاً بین 20 تا 100 توربین وجود دارد كه به فاصله تقربی 400 متر از هم قرار گرفته اند. این نیروگاه ها حدود 400 مگاوات برق تولید می كند. این میزان انرژی، برای تأمین برق حدود 250.000 خانه كافی است. توربین های بادی معمولاً پر سر و صدا هستند و منظره طبیعی را نیز خراب می كنند. بنابرین طرفداران محیط زیست با استفاده از این نیرو گاه ها مخالف اند. به ویژه آن كه محل های مناسب برای احداث این نیروگاه ها اغلب در مناطقی قرار دارند كه دارای زیبایی بسیارند. به عنوان مثال نیروگاه بادی منجیل در دره زیبای این شهر بنا شده است.

  • 6- نیروگاه اتمی:

1-6- نیروگاه شكافت هسته ای:
دردهه اول و دوم قرن بیستم نظریه های نسبیت اینشتین امكان تبدیل جرم به انرژی رابه بشر آموخت. متأسفانه اولین كاربرد این نظریه منجر به تولید بمب های اتمی درسال 1945 توسط آمریكا شد. بعد از این مرحله غیرانسانی از كاربرد فرمول اینشتین (E=MC2)، دانشمندان راه مهاركردن بمب های اتمی رایافته و از آن پس نیروگاه های اتمی متكی برپدیده شكست اتم های اورانیوم - تبدیل بخشی از جرم آنها به انرژی - برای تولید الكتریسیته ساخته شد.
اتم های سنگینی از جمله ایزوتوپ اورانیوم 235 ویا ایزوتوپ پلوتونیوم 239 دراثر ورود یك نوترون شكسته می شودودراثراین شكست 200 میلیون ولت انرژی آزادشده ودوتكه حاصل از شكست غالبا رادیواكتیو بوده و بانشر پرتوهای پرانرژی و خطرناك وبا نیمه عمرنسبتا طولانی درطی زمان تجزیه می شوند. این پدیده راشكست اتم ها گویند كه برروی اتم های بسیار سنگین اتفاق می افتد لذا باید نوترون های اضافی را ازدرون راكتور خارج كرد و این كار به كمك میله های كنترل كننده درداخل راكتور انجام می گیرد واین عمل رامهاركردن راكتورگویند كه مانع ازانفجار زنجیره ای اتم های اورانیوم می گردد .

از آغاز نیمه دوم قرن بیستم ساخت نیروگاه های اتمی یا برای تولید الكتریسیته ویا برای تولید رادیواكتیو عنصر پلوتونیوم كه دربمب اتم و هیدروژن كاربرد دارد شروع شد و ساخت این نیروگاه ها تا قبل از حوادث مهمی نظیر تری میل آیلند درآمریكا درسال 1979 میلادی وچرنوبیل دراتحاد جماهیرشوروی سال 1986 تعداد نیروگاه های اتمی تاسال 1990 ازرقم 437 تجاوز می كرد بعداز این دوحادثه مهم تامدتی ساخت نیروگاه ها متوقف شد. درسال 1990 مقدار انرژی تولیدشده درنیروگاه های صنعتی جهان ازمرز 300 هزارمگاوات تجاوز می كرد.
ولی متأسفانه درسال های اخیر گویا حوادث فوق فراموش شده و گفت وگو درباره تأسیس نیروگاه های اتمی جدید بین دولت ها وصنعتگران از یك سو دانشمندان و مدافعان محیط زیست آغاز شده كه آنها و مدافعان محیط زیست مخالف بااین روش هستند و محاسباتشان نشان می دهد كه اگر قرارباشد تمام جهانیان از نیروگاه اتمی استفاده كنند از یك سو دیكتاتور غیرمنقول و نا آشنا با مفاهیم تعادل محیط زیست دارای این سلاح خطرناك شود از سوی دیگر افزایش مواد زاید این نیروگاه كه غالباً رادیوایزوتوپ هاست سزیم 137 واسترانسیوم 90 وپلوتونیوم 239 می باشند سیاره زمین رامبدل به جهنمی غیرقابل سكونت می كنند. باوجوداین اخیراً ایلات متحده آمریكا مسائل فوق رافراموش كرده وبرنامه ساخت نیروگاه های اتمی را مورد مطالعه قرارداده ولی خوشبختانه دراین كشورها بامقاومت شدید مدافعان محیط زیست روبه روشدند. درحال حاضر 22 نیروگاه اتمی دردست ساخت است (تایوان، چین، هندوستان، كره جنوبی، ژاپن، كره شمالی و ایران) و دركشورهای كمونیستی سابق ده نیروگاه درحال ساخت است ( اوكراین، روسیه، اسلواكی، رومانی).
مواد زاید نیروگاه های موجود و درحال بهره برداری از 300 هزارتن درسال تجاوز می كند و تاسال 2020 كه 33 نیروگاه درحال ساخت كنونی است به بهره برداری می رسد موادزاید رادیواكتیو وخطرناك از مرز 500 هزار تن درسال تجاوز می كند باید توجه داشت كه برای از بین رفتن 99 درصد رادیواكتیویته این مواد زاید باید حداقل 300 سال صبر كرد.

2-6- نیروگاه جوش هسته ای:
ازاواسط قرن بیستم دانشمندان باجدیت فراوان مشغول پژوهش و آزمایش برروی پدیده پیوست اتم های سبك هستند. درآغاز نیمه دوم قرن بیستم كشورهای غربی واتحاد جماهیرشوروی سابق از این پدیده برای مصارف نظامی و تولید بمب هیدروژنی استفاده كرده و به علت ارزان بودن فرآورده های نفتی كشوری پیشرفته كمك مالی چندانی به دانشمندان برای یافتن وسیله كنترل بمب هیدروژنی نكردند و به فكر ساختن نیروگاهی براساس پدیده پیوست اتم ها افتاده اند كه درآغاز به آن اشاره شد ودرزیراصول آن تشریح شده است.
بمب هیدروژنی: بمب هیدروژنی درواقع یك بمب اتمی است كه درمركز آن ایزوتوپ های سنگین هیدروژن ( دوتریم وتریتیم ویا فلزبسیار سبك لیتیم را قرارداده اند) بمب اتمی به عنوان چاشنی شروع كننده واكنش است با انفجار بمب اتمی دمایی معادل ده ها میلیون درجه درمركز توده سوخت ایجاد می شود. كه به مراتب از قارچ اول بزرگ تر است مثل واكنشی كه درخورشید اتفاق می افتد نتیجه پیوست اتمهای هیدروژن است، دمای درونی خورشید میلیون ها درجه است. ( دمای سطح خورشید 6000 درجه است). درمركز خورشید از پیوست اتم های هیدروژن معمولی ایزوتوپ های دوتریم وتریتیم تولید می شود وسپس این ایزوتوپ به هم پیوسته شده و هسته اتم هلیم رابه وجودمی آورد این واكنش ها انرژی زا هستند و در اثر واكنش اخیر 17/6 میلیون الكترون ولت (هر الكترون ولت برابر19-10*6/1 ژول است) انرژی تولید می شود. اثر نیروی گرانشی بر روی جرم بی نهایت زیاد درون خورشید است وقتی كه ذخیره هیدروژن تمام شود ، زمان مرگ خورشید فرامی رسد ( البته در5 یا6 میلیاردسال دیگر) .درمقایسه نسبی اوزان درپدیده پیوست 4 برابرانرژی بیشترازپدیده شكست اتم های اورانیوم تولید می شود.
نیروگاه متكی برپیوست:اتم های سبك با یكدیگر پیوست حاصل كرده و اتمی سنگین تر از خود بر جای می گذارند در واقع همان واكنشی است كه درخورشید رخ می دهد. تاكنون درآزمایشگاه ها توانسته اند به مدت حداكثر 4 دقیقه این واكنش را ایجاد كرده وشدت جریان الكتریكی درحدود 15 میلیون آمپر را به دست آورند. درمركز این دستگاه اتم های سبك در اثر میدان مغناطیسی و الكتریكی حالت پلاسما راخواهند داشت. یعنی درحالت هسته اتم ها دردریایی از الكترون غرق اند. درچنین حالتی اتم های سبك آنقدر تحریك و نزدیك به هم اند كه درهم نفوذ كرده واتم جدیدی كه هلیم است می سازند. (ستارگان بسیارحجیم ترازخورشیددمای درونی بیش از صدها میلیون و یا حتی میلیارد ها درجه است و در آنها اتم های سنگین ترنظیر كربن، ازت و اكسیژن باهم پیوست می كنند و عناصری مانند سیلیسیم و گوگرد و … رابه وجود می آورند.

  • 7- نیروگاههای نوین:

1-7- خورشیدی:
مقدار كل انرژی كه زمین از خورشید دریافت می كند بسیار زیاد و در هر ثانیه معادل انرژی حاصل از سوختن 3 میلیون تن بنزین است. تقریباً نیمی از این انرژی به سطح زمین و آب اقیانوس ها می رسد و خاك و آب و هوای زمین را گرم می كند و مقداری از آن بر اثر فتو سنتز ، به صورت انرژی شیمیایی ، جذب گیاهان و سبب رشد آن ها می شود. استفاده از نور خورشید برای گرم كردن ، خشك كردن و حتی آتش زدن از زمان های گذشته معمول بوده است ولی بهره برداری به روش های جدید در چند دهه ی اخیر معمول شده است.
راحت ترین راه بهره گیری از انرژی خورشیدی، در آب گرم كن های با دمای كم است. در این وسیله، از صفحه های خورشیدی به عنوان وسیله ی تبدیل انرژی استفاده می شود كه نور خورشید را به انرژی گرمایی تبدیل می كنند. از این وسیله برای تولید آب گرم خانگی با دمای حدود70C استفاده می شود. از انرژی خورشیدی می توان برای تولید دما های زیاد تا 3000C و با لاتر نیز بهره گرفت. در این مورد از آینه های مقعر بزرگ (كوره های خورشیدی) برای متمركز كردن پرتو های خورشید در ناحیه های كوچك استفاده می شود. این انرژی را می توان برای تبدیل آب به بخارة برای به راه انداختن توربین یك نیروگاه به كار برد.
روش دیگر بهره گیری از انرژی خورشیدی به كار بردن سلول های خورشیدی است كه نور خورشید را مستقیماً به الكتریسیته تبدیل می كنند. با اتصال تعداد زیادی از این سلول های خورشیدی می توان انرژی لازم برای دستگاه های برقیع مخابراتی و ماهواره ها تأمین كرد. از این سلول ها برای تولید انرژی الكتریكی در مقیاس كوجك، برای نواحی دور افتاده، نیز می توان بهره گرفت. به تازگی با گسترش فناوری ساخت این سلول ها می توان آن ها را برای تولید برق در مقیاس بزرگ نیز به كار گرفت به طوری كه یك نیروگاه برق از این نوع در كالیفرنیای امریكا ساخته شده است. همچنین طرح های بسیاری برای اتومبیل های سبك به مرحله ی اجرا در آمده است كه با استفاده از انرژی خورشیدی حركت می كنند.

2-7- زمین گرمایی:
انرژی زمین گرمایی به گرمای موجود در زیر سطح كره ی زمین گفته می شود. مقدار این انرژی به مراتب بیشتر از مصرف فعلی انرژی در جهان است، ولی تولید آن به جز در نواحی ای كه به عنوان آتشفشان یا زلزله شناخته می شوند بسیار كم است.
برای استفاده از انرژی زمین گرمایی آب سرد را از طریق مجرایی به طرف صخره های داغ، در عمق زمین می فرستند و آن را از طریق مجرایی دیگر به صورت آب گرم و یا بخار خارج می كنند. از این آب گرم و یا بخار می توان برای گرم كردن خانه ها و به كار انداختن یك توربین بخار مولد برق استفاده كرد.

3-7- اموج دریا: افت و خیز امواج دریا را می توان به كمك نوعی مبدل به انرژی لازم برای به كار انداختن مولد های برق تبدیل كرد. هرچند این كار مشكل است و تولید الكتریسیته در مقیاس بزرگ با این روش تا اینده ای نزدیك عملی نخواهد بود. ولی اكنون دستگاه هایی كوچك از این نوع، برای تأمین انرژی لازم برای مردمانی كه در جزیره ها زندگی می كنند توسعه یافته است.


نوشته شده توسط: yas deragon01 | آخرین ویرایش:- | نظرات() 

پنجشنبه 8 اسفند 1392 10:17 ب.ظ
چطورمیتونم اینارو دانلود کنم.مر30
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر