منوی اصلی
صفحه نخست alh luvtd ;kdn تبیان
درباره وبلاگ
با سلام خدمت شما فقط مطالبی که در قسمت 1- "مطالب،نواها ونماهای تولیدی وبلاگ" 2- :"مطالب و مقالات تولیدی نویسنده" 3- و قسمت : " نرم افزارهای تولیدی نویسنده وبلاگ" میباشد مربوط به نویسنده(بنده) وبلاگ است تمام این مطالب به تلاش خود نویسنده به دست آمده و از هیچ وبلاگی کپی گرفته نشده حتی سعی کرده ام که کالاهایی که دوستان دیگر معرفی کرده اند،معرفی نکنم تا کالاهای جدید را معرفی کنم اللهم صل علی محمد وآل محمد وعجل فرجهم تشکر
صفحه ها
دسته
لينك دوستان
1- توليد ملي ، سرمايه ايراني
2- سازمان زنان انقلاب(منطقه 6)
3- حمايت ازتوليدملي
4- حمايت از توليد ملي(فرمان رهبرم)
5- ذائقه ايراني ، كالاي ايراني
6- توليد ملي
7- ما ميتوانيم
8- ما ميتوانيم (made in iran)
9- حمايت از توليد ملي
10- ساخت ايران
11- توليدات با كيفيت
10- ايران وطن من
11- توليد ملي حمايت از كار وسرمايه ايراني
12- توليد ايراني افتخار جهاني
13- تك راه(بانك محصولات ايراني)
14-ساخت ايران
15-توريسم ايران
16-ايراني باكيفيت
17-توليد ملت
18-توليد ملي ايران
20-حمايت از توليدات با كيفيت
21-حمايت اقتصادي+توليد ملي
22-حمايت از توليد ملي،كار و سرمايه ايراني
23-توليد ايراني بخريم
24-توليد ملي
25-ايران وطن من
26-ايران سازان
27-راههاي حمايت از توليد ملي
28-توليدات ملي
29-به رنگ ملي
30-ساخت ايران
31-حمايت از اقتصاد ،كار وتوليد ملي
32-كالاي ايراني بخريم
33-توليد با كيفيت ملي
34-روايت 91
35-آسيب شناسي توليدات ملي
36-توليد ملي اقتدار ملي
37-توليد ملي حمايت از كار و سرمايه ايراني
38-توليد ايراني-افتخار جهاني
39-سرآمد
40-باور ملي،حمايت از كار و سرمايه ايراني
آرشیو
آمار وبلاگ
تعداد بازدید : 371697
تعداد نوشته ها : 604
تعداد نظرات : 58
این سایت را حمایت می کنم
Online User
Rss
لوگوی ما



لوگو دوستان

نسخه مناسب چاپارسال به دوستان

انرژي‌هاي سبز؛ منابع بي‌پايان توليد سرمايه
روش‌هاي ذخيره‌سازي انرژي هاي پاك
توليد ايراني: براي درك چالش هاي فراروي انرژي هاي تجديد پذير ، به كشور دانمارك بنگريد. كشوري كوچك كه بزرگترين مجتمع هاي توليد برق از جريان باد را در خود جاي داده است. يكي از چالش هاي كنوني توسعه استفاده از برق توليد شده از انرژي باد اين است كه بيشترين بازده توربين هاي بادي در ساعاتي است كه مصرف برق دانمارك در حد پاييني قرار دارد. لذا دولت دانمارك با فروش برق توليد شده از توربين هاي بادي به همسايگان خود؛در ساعات پرمصرف ، برق مورد نياز خود را از كشورهاي همسايه و با قيمتي بيشتر خريداري مي كند. و به همين دليل است كه دانماركي ها يكي از گران ترين هزينه هاي برق در دنيا را مي پردازند.

به گزارش پايگاه اطلاع‌رساني توليد ايراني، در كاليفرنيا و تگزاس هم اين عدم توازن بين زمان اوج توليد و مصرف برق وجود دارد. بنابراين دولت در ساعاتي از مشتركان مي خواهد كه از برق خورشيدي و يا برق توليد شده از توربين هاي بادي استفاده نمايند.
بر روي كاغذ اين دو منبع انرژي سبز مي توانند همه برق مورد نياز ايالات متحده و چند كشور بزرگ  ديگر را تامين كنند. اما بر اساس مطالعات اعلام شده توسط وزارت انرژي آمريكا ؛ امكان تامين بيست درصد برق مورد نياز شهروندان آمريكايي از اين دو منبع ، كاملا قابل تحقق است. اما توازن بخشيدن به جريان عرضه و تقاضا همچنان يك مشكل حل نشده به شمار مي آيد . و نياز ما دستيابي به روشهايي ارزان و كارا براي ذخيره سازي انرژي است تا در زمان هايي كه نياز به مصرف بيشتر برق داريم اما بادي نمي وزد و خورشيد هم غروب كرده است، از آن بهره ببريم.

با وجود اينكه روش هايي گران قيمت و پرهزينه مثل ... براي ذخيره سازي انرژي وجود دارند ، اما علاوه بر هزينه بالا ، استفاده از آنها در ساعات مورد نياز با مشكلاتي روبرو ست. در اين مقاله 5 روش پيشنهادي براي غلبه بر اين مساله ارائه مي شود. هر كدام از اين روش ها ميتواند برق مصرفي يك ابرشهر  را براي چند روز ذخيره كند. علاوه بر اين ما از چند متخصص حوزه انرژي خواسته ايم كه هر يك از اين روشها را بر اساس سه مولفه مهم ارزيابي كنند:

الف) تا چه حد اين فناوري قابل بهره گيري در يك مقياس بزرگ صنعتي است؟
ب) ايجاد چنين روش هايي تا چه حد از لحاظ هزينه ها ، مقرون به صرفه است ؟
ج) اين روش ها تا چه حد از كارايي عملياتي برخوردارند ؟

هيچ يك از روش هاي ذخيره سازي انرژي ، دارايي بازدهي كامل نيستند و بخشي از انرژي ورودي به سامانه ، هدر مي رود ، اما در اين ميان ، چند روش ، بازدهي مناسب تري دارند.
دو روش اول ، از لحاظ روش اجرا ، كامل و از جنبه اقتصادي ، كاملا توجيه پذيرند. ولي روش هاي ديگر نيازمند مطالعه و بررسي و آزمون هاي بيشتري هستند كه البته اين اقدامات كاملا توجيه پذيرند. و بي ترديد در ده سال آينده ، ما در بسياري از نقاط دنيا ، شاهد ايجاد مراكز ذخيره سازي انرژي هاي پاك خواهيم بود.

روش اول : پمپاژ آب
امتياز راه اندازي طرح در مقياس بزرگ: 4 (از 5 امتياز)
امتياز بازدهي اقتصادي: 4 (از 5 امتياز)
امتياز كارايي انرژي :4.2 (از 5 امتياز)

مهمترين دلايل موافقان :
كارا بودن ، اثربخشي هزينه اي و قابليت بالاي اتكا به آن.

مهمترين دلايل مخالفان:
فقدان محل هاي مناسب ايجاد آن.

چند كشور دنيا و از جمله ايالات متحده سال هاست كه به ذخيره سازي انرژي مي پردازند . حجم انرژي ذخيره شده در آمريكا با استفاده از اين روش، 20 گيگا وات است. روش پمپاژ آب كه از قدمتي يكصد ساله برخوردار است ،در گام اول نياز به يك سد بزرگ دارد تا بتوان در آن جريان معكوس آب را از حوضچه پايين دست به مخزن آب سد كه در بالا دست قرار دارد ،برقرار نمود. برق مورد نياز اين انتقال ، از جريان برق مازاد و در ساعات غير اوج مصرف ، تامين مي شود.  لذا با جريان يافتن آب از مخزن بالادستي به مخزن پايين دستي و گذر آب از پره هاي توربين هاي توليد برق و استفاده از يك ژنراتور ، مي توان در ساعات مورد نياز ، برق توليد كرد. بدين ترتيب كارايي اين روش حدود 80 درصد است.

در ايالات متحده 38 مركز پمپاژ آب ، وجود دارد كه 2 درصد ظرفيت توليد برق آمريكا را به خود اختصاص داده اند. اما سهم اين روش در اروپا 5 درصد و در ژاپن بيش از 10 درصد است. اما در برنامه هاي آتي مديران اين مجتمع ها ، ساخت ده ها مركز مشابه در كنار نيروگاه هاي برق ؛ پيش بيني شده است تا در چند سال آينده ، ظرفيت اين مراكز به دو برابر عدد كنوني برسد.

مهمترين چالش ايجاد مراكز مشابه را بايد در فقدان محل هاي مناسب ايجاد چنين مجتمع هايي، دانست. جريان يافتن مداوم حجم زيادي از آب از مخزن بالادست به مخزن پايين دست، به فرسايش و نابودي سريع اكوسيستم هاي طبيعي مي انجامد. در هلند و دانمارك نيز مشكل اصلي همواري زمين و فقدان اختلاف ارتفاع براي جاري كردن آب است. براي رفع اين مشكل ، آلماني ها به ساخت يك مخزن مصنوعي در يك معدن آهن روباز و در پايين دست مخزن سد ذخيره سازي آب طرح دست زده اند.

روش دوم : ذخيره سازي هواي فشرده
امتياز راه اندازي طرح در مقياس بزرگ: 4 (از 5 امتياز)
امتياز بازدهي اقتصادي: 4  (از 5 امتياز)
امتياز كارايي انرژي :3.4  (از 5 امتياز)

مهمترين دلايل موافقان :
 اثربخشي هزينه اي و آزمايش هاي موفق انجام شده.

مهمترين دلايل مخالفان:
وابستگي به مصرف گاز طبيعي

در بيابان هاي آلاباما ، يك مخزن زيرزميني بسيار بزرگ ايجاد شده كه توانايي جا دادن ساختمان امپاير استيت را در خود دارد. در اين روش كه مي توان از آن به عنوان سريع ترين روش براي تامين انرژي برق مورد نياز در مواقع اضطراري نام برد ،بر روي سطح زمين ، پمپ هاي برقي قدرتمندي وجود دارند كه در مواقع وجود برق اضافي در شبكه ، حجم زيادي از هواي فشرده را در اين مخزن ذخيره مي كنند. بدين ترتيب در هنگام نياز به انرژي برق ، خروج بخشي از هواي فشرده شده از مخزن ، مي تواند پره هاي توربين هاي توليد برق را بچرخاند. مثلا در ايالت آلاباما ، يك مركز ذخيره سازي هواي فشرده وجود دارد كه مي تواند در 26 ساعت و بصورت مداوم ، 110 مگاوات انرژي برق توليد كند. اگرچه اين روش تنها در ايالات متحده مورد استفاده قرار مي گيرد ، اما در بيست سال گذشته ، عملكرد موفقي داشته اند.

ادامه مطلب بررسي شود ....

 


ادامه مطلب از اینجا.....

 

برای ساخت مخازن  زیر زمینی ، حل کردن نمک های موجود در گنبدهای زیرزمینی نمکی واقع بیابان ها با تزریق جریان زیاد آب و سپس خارج کردن آب حاوی نمک محلول در آن ، ساده ترین روش محسوب می شود. البته این روش بارها در گذشته و در بخش انرژی، برای ساخت مخازن زیرزمینی ذخیره سازی گاز طبیعی ، مورد استفاده قرار گرفته است. استفاده از مخازن متروکه گاز طبیعی ، روش دیگری است که مورد استفاده قرار می گیرد. هرچند پایداری و دوام این مخازن نگاهداری هوای فشرده در فشارهای بالا ، تردیدهایی را میان متخصصان پدید آورده است.

چالش دیگر فراروی گسترش چنین روشی  اینست که هوا پس از فشرده شدن ، گرم می شود ، ولی هنگام خروج گاز از مخزن و کاسته شدن از فشار آن ، دوباره سرد می شود. لذا حجم قابل توجهی از اتلاف انرژی در این روش وجود دارد. همچنین امکان منجمد شدن تجهیزات طرح به دلیل کاهش سریع دما ، کاملا محتمل است. لذا در چند مرکز ، برای گرم کردن هوای خروجی از سوزاندن گاز طبیعی بهره برده می شود که تولید گاز گلخانه ای دی اکسید کربن ، از معایب این روش است.

اما برای حل این مشکل ، عایق کاری مخزن ذخیره سازی گاز ، پیشنهاد شده است تا گرمای هوا ، حفظ شود. انتقال جریان گرما به مخزن هوای سرد از طریق یک مایع واسط؟؟؟ ، از دیگر راهکارهای پیشنهاد شده به شمار می رود تا سوزاندن گاز از این روش حذف شود.

روش سوم : باتری های پیشرفته
امتیاز راه اندازی طرح در مقیاس بزرگ: 3.6 (از 5 امتیاز)
امتیاز بازدهی اقتصادی: 2 (از 5 امتیاز)
امتیاز کارایی انرژی:3.8 (از 5 امتیاز)

مهمترین دلایل موافقان :
کارایی انرژی و قابلیت اعتماد به آن.

مهمترین دلایل مخالفان:
گران بودن.

باتری ها ؛ احتمالا بهترین وسیله ذخیره سازی جریان برق متناوب هستند. باتری ها به سرعت شارژ می شوند و جریان خروجی به راحتی قابل قطع و وصل کردن است. همچنین ، به راحتی می توان صدها باتری را در کنار هم ، به کار برد. گسترده ترین روش کنونی استفاده از باتری ها در خودروهاست.

هم اینک در مراکز مختلفی برای پشتیبانی و ذخیره سازی جریان برق تولید شده در توربین های بادی از انواع باتری های موجود استفاده می شود. هرچند در صورت استفاده از آنها در مقیاس های بزرگ ، باید برای کاستن از هزینه های عملیاتی نگاه داشتن آنها ، تدبیری اندیشید. 

هم اینک چند طرح مختلف برای توسعه کاربرد باتری ها وجود دارد که به نظر می رسد در چند سال آینده شاهد تولید تجاری آنها خواهیم بود. ساخت باتری هایی شبیه جعبه های پیتزا، که گفته میشود هزینه تولید برق از آنها به 100 دلار به ازای هر کیلووات ساعت برق کاهش خواهد یافت ، یکی از این پیشنهادهاست.

اما در کنار همه طرح های موجود ، به نظر می رسد ساخت باتری های مایع با استفاده از نانوذرات شناور ، بیش از بقیه طرح ها ، قابلیت عملیاتی شدن دارد. در این باتری ها ، نانوذرات به عنوان الکترودهای معلق در یک مایع مخصوص  به کار گرفته می شوند. این باتری ها در دمای معمولی ، قابل استفاده اند و به آسانی می توان با افزایش حجم مایع ، بر ظرفیت آن افزود.

بسیاری از کارشناسان به موفقیت این باتری ها ، امیدوارند . استفاده از عنصر وانادیوم که در فرایند پالایش نفت به عنوان یک محصول جانبی ارزان قیمت و در دسترس تولید می گردد ، یک راه حل دیگر پیشنهادی برای بهبود کارایی این روش محسوب می شود.

روش چهارم : ذخیره سازی گرما
امتیاز راه اندازی طرح در مقیاس بزرگ: 3.6 (از 5 امتیاز)
امتیاز بازدهی اقتصادی: 3.6 (از 5 امتیاز)
امتیاز کارایی انرژی:3 (از 5 امتیاز)

مهمترین دلایل موافقان :
قابلیت استفاده در همه مکانها

مهمترین دلایل مخالفان:
گران بودن ، سخت بودن ذخیره سازی برای مدت طولانی

در مناطق دارای تابش مداوم آفتاب ، ایجاد مجتمع های متمرکز تولید انرژی خورشیدی و ذخیره سازی آن می تواند اقتصادی باشد. در این روش در ساعات تابش خورشید ، روغن موجود در لوله های ریز و متراکم صفحه های خورشیدی گرم شده و با انتقال به یک کپسول تبادل گرمایی ، بخار تولید می کند. در مرحله بعدی ، بخار تولید شده پره های توربین تولید برق را می چرخاند. با غروب خورشید ، برای استفاده از از روغن گرم شده می توان آن را در تانکرهایی ذخیره کرد که تا چندین ساعت همچنان گرم باقی بماند.

چندین مرکز در اروپا و آمریکا از این روش برای ذخیره سازی انرژی بهره می برند. در ایتالیا ، استفاده از نمک مذاب ، به جای روغن عملیاتی شده است. نمک مذاب را می توان تا 550 درجه سلیسیوس گرم کرد ، در حالی که این عدد برای روغن 400 درجه سلیسیوس است. لذا با این کار می توان بخار بیشتری پس از غروب خورشید ، تولید کرد. پنج متر مکعب از نمک مذاب می تواند یک مگاوات ساعت انرژی را در خود ذخیره کند . اما در مقابل، برای ذخیره کردن یک مگاوات ساعت انرژی در روغن باید از 12  متر مکعب آن ، بهره برد.

مدیران یک مرکز انرژی خورشیدی در ـلمان که از سال 2011 تاکنون به مطالعه بهره گیری از این روش همراه با استفاده از نمک مذاب مشغولند ، اخیرا اعلام نموده اند که دستیابی به جریان پایدار و 24 ساعته برق تولیدی از نیروگاه و سامانه ذخیره سازی انرژی را جشن گرفته اند.

هم اینک قیمت برق تولیدی تمام شده این نیروگاه ها دوبرابر قیمت تمام شده نیروگاه های استفاده کننده از گاز طبیعی است. و بر اساس نقشه راه ترسیم شده صنایع پیش بینی می شود که با پایان یافتن مطالعات و آزمون ها و بویژه تغییرات اثربخش تر در خواص شیمیایی مایع بکار گرفته شده در باتری ها و اقتصادی شدن تولید برق در سایه تولید انبوه و بهینه ، نیروگاه های انرژی خورشیدی و بویژه در مناطق دارای روزهای آفتابی و بدون ابر نظیر صحرای آفریقا می توانند در ده سال آینده به رقیب نیروگاه های سوزاننده گاز طبیعی ، تبدیل شوند.

استفاده از سامانه های ترکیبی تولید انواع انرژی های سبز و یکی از روش های ذخیره سازی انرژی ، می تواند دستاوردهای قابل توجهی داشته باشد .همچنین مطالعه بر روی سامانه های تولید سرما نیز به نتایج اثربخشی رسیده است. در این سامانه ها به جای گرم کردن مایع، از سرد کردن آن در ساعات غیر اوج مصرف و عموما در شب ها استفاده می شود. لذا در هنگام روز و با آب شدن مایع یخ زده ، سامانه تهویه هوا به کار می افتد. این روش در بسیاری از فروشگاه های آمریکایی هم اینک اجرایی شده است.

روش پنجم : هیدروژن خانگی (از 5 امتیاز)
امتیاز راه اندازی طرح در مقیاس بزرگ: 2.2
امتیاز بازدهی اقتصادی: 1
امتیاز کارایی انرژی:1.4

مهمترین دلایل موافقان :
کارایی عملیاتی ، وزن کم تجهیزات

مهمترین دلایل مخالفان:
نیاز به سرمایه گذاری بیشتر برای طراحی و ساخت تجهیزات مورد نیاز

یکی از چشم اندازهای خوشحال کننده گسترش انرژی های سبز را باید در استفاده گسترده تر خانواده ها از این انرژی ، دانست. چرا که اتکا بر مجتمع های بزرگ صنعتی تولید این انرژی ها ممکن است مردم را از اهمیت این دستاوردها ، چندان آگاه نکند.از زمانی که بشر دریافت می تواند با عبور جریان برق از آب ، آن را به مولکول های هیدروژن و اکسیژن تجزیه کند ، می گذرد. هیدروژن تولیدی در این روش می تواند در یک پیل سوختی به جریان برق تبدیل شود. اما چالش اصلی اینست که چگونه تجزیه آب و سوزاندن هیدروژن با کارایی انرژی و بدون تولید حجم زیادی از گرمای تلف شده ، همراه باشد.

ما می دانیم که کارایی فرآیند شکافت هیدروژن  با استفاده مستقیم از نور خورشید ، چقدر بالاست ، همان اتفاقی که با به دام افتادن نور خورشید در برگ گیاهان و فرآیند فتوسنتز روی می دهد. سلول های هیدرولیک نیز که از گذشته به کار گرفته می شوند ، ناکارا و گران قیمت هستند. از سوی دیگر استفاده از موادی نظیر کاتالیست های پایه کبالت و یا مواد نوترکیب ساخته شده با استفاده از دانش نانوفناوری ، با نتایج موفقی همراه بوده است ، هرچند هزینه های بکار گیری از این مواد همچنان بالاست.

در بکارگیری انرژی حاصل از پیل های سوختی که فرآیند شکافت هیدروژن را با کارایی بالا انجام می دهد، نباید قیمت بالای کاتالیست های مورد استفاده نظیر پلاتینیوم را نادیده بگیریم. مثلا تامین برق مورد نیاز یک خودرو و یا یک منزل مسکونی به کاتالیست هایی با ده ها هزار دلار قیمت ، نیاز دارد. لذا دانشمندان به دنبال مواد جایگزین هستند .البته نگهداری هیدروژن ، ممکن است خطر انفجار را به دنبال داشته باشد ، مگر اینکه از فشار بالا و یا مایع نمودن آن بهره ببریم.
اگر ما بر همه این چالش ها فائق آییم ، به زودی ما شاهد گسترش استفاده از نیروگاه های کوچک هیدروژنی در خانه هایمان خواهیم بود.

اگر این سامانه با صفحات خورشیدی و یا توربین های بادی ترکیب شود ، امکان استفاده از انرژی های سبز در همه ساعات روز فراهم می شود. و با توجه به چگالی بالاتر هیدروژن نسبت به گازوئیل ، زندگی در دنیایی که استفاده از خودروها و کامیون های هیدروژنی در آنفراگیر باشد ،یک گام مهم برای دستیابی به دنیایی است که بر پایه اقتصاد هیدروژنی پاک ، پایدار و دوستدار محیط زیست بنا گردیده است.


نویسنده : دیوید کاستلوچی
منبع : SCIENTIFIC AMERICAN
مترجم : محسن داوری

X