مقاله ای لاتین در خصوص انرژی های جدید برای دانشجویان و اساتید رشته فیزیک در12 صفحه
مقاله 2014 به زبان انگلیسی در خصوص انرژیهای جدید
مقاله ای لاتین در خصوص انرژی های جدید برای دانشجویان و اساتید رشته فیزیک در12 صفحه
فرمت : Word
تعداد صفحات : 20
پیشگفتار
از انقلاب صنعتی یعنی 200 سال پیش تاکنون بشر به سوخت فسیلی وابسته بوده است حتی تصور تغییر این وضعیت نیز دشوار است. احتمال کاهش مصرف وجود دارد اما توقف استفاده از سوخت فسیلی غیرممکن است زیرا مسلماً جایگزین مناسبی برای آن وجود ندارد. غیرقابل تصور بودن این موضوع، مورد بحث در حوزه تغییرات آب و هوایی بوده است. مصرف کمتر سوخت یعنی درخواست هواداران حفظ محیط زیست مشکل را حل نمی کند مگر آنکه همزمان رشد اقتصادی نیز متوقف شود. اگر چنین شرطی تحقق نیابد (که نخواهد یافت) هر میزان صرفه جویی از طریق رشد کارایی به واسطه رشد مصرف سرانه انرژی از میان خواهد رفت. طی چندماه اخیر جهان شاهد تحولات مختلفی در حوزه انرژی بوده است، قیمت نفت به رکوردهای جدید رسیده و بحث درباره تمام شدن نفت دیگر زمزمه نمی شود بلکه آشکارا درباره آن بحث می شود. به این ترتیب این وسوسه به وجود می آید که پایان جهان نزدیک است.
اما همه تا این اندازه بدبین نیستند زیرا در دنیای خیال بیولوژیست ها، مهندسان و فیزیکدان ها، دنیایی جدید در حال شکل گیری است. برنامه ها برای پایان اقتصاد وابسته به سوخت فسیلی در حال تدوین است. آنها به جای اعمال فشار یا ترساندن مردم تلاش می کنند ایشان را متقاعد کنند. آنها جهانی را وعده می دهند که در یک سطح فراتر از حد تصور دگرگون شده اما در سطحی دیگر به همین شکل کنونی باقی مانده و حتی بهتر شده است.
به نظر می رسد انرژی جایگزین سوخت فسیلی نوعی فریب است. ظاهراً سلول های خورشیدی و نیروگاه های بادی قادر نیستند به اندازه کافی برای جهان پرمصرف و خودخواه کنونی انرژی برق تولید کنند. اتومبیل های برقی نیز شبیه یک شوخی هستند اما هواداران جایگزین های جدید انرژی فسیلی جدی به نظر می رسند اگرچه بسیاری از آنها به فواید زیست محیطی این جایگزین ها علاقه مند هستند اما انگیزه اصلی آنها پول است. آنها در حال سرمایه گذاری پول خود در ایده هایی هستند که تصور می کنند سود بالایی در پی دارد اما برای تحقق این هدف، جایگزین ها باید به ارزانی (یا ارزان تر) سوخت های کنونی باشند و استفاده از آنها به آسانی (یا آسان تر از) استفاده از سوخت های موجود باشد.
انرژی های تجدید پذیر
بشر از دیرباز با بکارگیری انرژیهای فراوان و در دسترس طبیعت، در پی گشودن دریچهای تازه به روی خویش بود تا از این رهگذار، بتواند افزون بر آسانتر کردن کارها، فعالیتهای خود را با کمترین هزینه و بالاترین سرعت به انجام رساند و گامی برای آسایش بیشتر بردارد.
نخستین انرژی بکاررفته توسط بشر، انرژی خورشید بود. انسان از نور و گرمای آفتاب بهرههای فراوان میبرد؛ تا آنجا که این انرژی جزیی جداییناپذیر از فرآیند برخی صنایع گشت و حتی امروزه نیز جایگاه خود را از دست نداده است.
مردمانی که به جریانهای آزاد آب دسترسی داشتند یا در سرزمینهای بادخیز میزیستند، از این انرژی حرکتی استفاده میکردند و با تبدیل و مهار آن، بر توان خویش جهت انجام کارهای بزرگتر و دشوارتر، میافزودند.
انرژی دیگری که در گذشته با آن آشنا بوده، از آن یاری میجستند، انرژی گرمایی زمین بود. انسانهای ساکن نواحی آتشفشانی، آگاهانه یا ناخودآگاه، با بهره بردن از ویژگیهای درمانی-گرمایی چشمههای آبگرم، بنوعی این انرژی را بکار میبستند.
با افزایش جمعیت و گسترش و پراکندگی آن و نیز همگام با نیاز روزافزون به انرژیهای جدید و کارآتر با بازده بیشتر، کمکم بشر سوختهای فسیلی را کشف کرد و آن را منبعی پایانناپذیر یافت که نویدبخش آیندهای روشن بود.
وابستگی انسان به سوختهای فسیلی، روزبروز بیشتر میشد و با پیشرفت علم و فناوری و ساخت ماشینها و ابزارهای گوناگون و بویژه با رخ دادن انقلاب صنعتی، بکارگیری سوختهای فسیلی به اوج خود رسید؛ اما در کنار این پیشرفتها، رفتهرفته بشر دریافت که گذشته از محدود بودن انرژی فسیلی، بهرهگیری از این انرژی نیز چندان بدون هزینه نخواهد بود و دیری نپایید که پیامدهای ناشی از سوزاندن سوختهای فسیلی، خود به چالشی تازه برای جوامع انجامید.
برای نمونه مصرف کنونی نفت، حدود ده میلیارد تن در سال است که بیش از این نیز خواهد شد و با این که ذغالسنگ از ابتداییترین سوختهای فسیلی است، امروز هنوز 40% انرژی الکتریکی
جهان و 56% برق آمریکا، از سوختن ذغالسنگ بدست میآید و سالان چندین میلیون تن گاز NO2، SO2 و CO حاصل از سوختن ذغال،؛ در جو زمین رها میشود.
امروزه عوامل بسیاری از جمله گسترش فزایندهی نیاز به انرژی، محدودیت منابع فسیلی، فاجعهی آلودگی زیستمحیطی ناشی از سوخت مواد فسیلی، گرم شدن هوا و اثر گلخانهای، لزوم تعادل پخش گازهای آلاینده و بسیاری از دیگر عوامل، سبب رویکرد دوبارهی علم به انرژیهای تجدیدپذیر طبیعی شده؛ با این تفاوت که پیشرفت علم و فناوری، فصلی تازه در بکارگیری و تبدیل و مهار این انرژیها گشوده است.
در بکارگیری انرژیهای تجدیدپذیر، دو رویکرد عمده وجود دارد؛ روش نخست، روش ترکیبی است که در آن همهی انواع این انرژیها به برق تبدیل میشود. در روش دوم با تجهیزات ویژه، این انرژیها را بیواسطه در گرمایش، سرمایش و محورهای چرخان مکانیکی بکار میبرند (روش مجموعههای مکمل).
روش دوم بدلیل حذف تبدیلهای غیرلازم، نسبت به روش نخست برتری دارد و بازدهی آن نیز بسیار بیشتر است؛ اما بخاطر فراگیرتر بودن فناوری، گرایش بیشتری به روش ترکیبی نشان داده شده است.
بررسی کارآیی نیروگاههای انرژیهای تجدید پذیر در جهان
فهرست:
- شورای جهانی انرژی world energy council 5
بخش اول: دسته بندی انرژیهای نوین بهره برداری شده در جهان 12
1- انواع توربینها 16
2- گزارش WEC درباره نیروی باد 18
- تعاریف عملکرد نیروی باد 19
- رژیم باد مکانهای داده شده 20
- دسترسی فنی 22
:-انضمام نیروی بادبه سیستمهای منبع(یک بررسی موردی از آلمان)23
:- مقدار مورد انتظار از تولید سالیانه برق 24
- تفییرات در تغذیه نیروی باد ماهانه 26
- دوره فرونشستن باد 27
- نگاهی به حالت استفاده از نیرو در فواصل یک ساعت و پانزده
دقیقه ای 29
3- نیروگاه بادی و انواع توربین 31
- انواع توربین بادی 32
4- پروژه های غیر نیروگاهی 33
- توربینهای پر پره 33
- توربینهای مستقل از شبکه 33
5- طرحهای فنی 34
6- روند تحولات صنعتی 37
- قسمت دوم: انرژی خورشیدی 39
- کاربردهای انرژی خورشیدی 41
الف- کاربردهای نیروگاهی 42
- نیروگاه حرارتی خورشیدی از نوع سهموی خطی 44
نیروگاه حرارتی از نوع دریافت کننده مرکزی 46
- نیروگاه حرارتی از نوع شلجمی بشقابی 47
- دودکشهای خورشیدی 48
ب- کاربردهای غیر نیروگاهی 49
- آبگرمکن خورشیدی و حمام خورشیدی 49
:- گرمایش و سرمایش ساختمان و تهویه مطبوع خورشیدی 50
- آب شیرین کن خورشیدی 51
- خشک کن خورشیدی 51
- اجاقهای خورشیدی 52
- کوره خورشیدی 52
- خانه های خورشیدی 53
مصارف و کاربردهای فتوولتاییک 57
- مصارف فضانوردی و تامین انرژی موردنیاز ماهواره ها 57
- روشنایی خورشیدی 58
- سیستمهای تغذیه کننده یک واحد مسکونی 58
- سیستمهای پمپاژ خورشیدی 59
- سیستمهای تغذیه کننده ایستگاههای مخابراتی و لرزه نگاری 59
:- ماشین حساب, رادیو, ساعت, ضبط صوت و... 59
:- نیروگاههای فتوولتاییک 60
:- یخچالهای خورشیدی 60
:- سیستمهای تغذیه قابل حمل 61
- تاریخچه 64
- بیوگاز 65
- زباله کلانشهرها 66
- زیست توده( بیوماس) 67
- منابع زیست توده 68
الف- سوختهای چوبی 70
ب- ضایعات جنگلی, کشاورزی, باغبانی و صنایع غذایی 71
ج- جامدات شهری 73
د- ضایعات مایع 74
ه- فضولات دامی 75
و- ضایعات صنعتی 75
- کاربردهای بیو گاز 79
قسمت چهارم: انرژی زمین گرمایی 82
بخش دوم :
حدود قدرت منصوبه از هر روش 88
-برق در جهان 88
-انرژی تجدید پذیر در جهان 89
-انرژی باد در جهان 91
- بازار امروزی 92
-الگوی سرمایه گذاری نوعی برای پروژه های انرژی باد 94
- ایران 97
- آمار و ارقام 98
-ارقام و واقعیت هایی درباره انرژی زیست توده 102
:- زیست توده در جهان 103
-زیست توده در ایران 104
بخش سوم : متوسط کارایی و ضریب عملکرد انرژیهای نوین و مقایسه نیروگاهها از
دید کارایی 110
قسمت اول : انرژی باد 110
-توجیه اقتصادی نیروگاههای بادی در ایران 113
-چشم انداز جهانی مزارع بادی 114
-پیشرفت فن آوری توربین بادی 116
-"منحنی تجربی در آلمان"-تهیه شده توسط ISET , آلمان- 118
:-خصوصیات آماری منابع نیروی باد توزیع شده 120
قسمت دوم : انرژی خورشیدی 125
-انرژی فتوولتاییک خورشیدی 126
-تعریف شاخصهای عملکرد برای انرژی فتوولتاییک 126
-مثالهایی از شاخصهای عملکرد 128
-برخی پیامدها و مسایل بالقوه در بکارگیری انرژی خورشیدی 131
قسمت سوم : انرژی زیست توده 132
-برخی پیامدهای استفاده از زیست توده 134
-"شاخصهای عملکرد برای زیست توده" –EPRI ,آمریکا- 135
قسمت چهارم : انرژی زمین گرمایی 142
-تعاریف شاخصهای عملکرد پیشنهاد شده برای انرژی
زمین گرمایی 142
-کاربردهای نمونه 146
-مزیت های انرژی زمین گرمایی 148
-سخن آخر 150
-منابع 150