- ۰۹۱۵۳۲۰۵۹۷۵ - ۰۵۱۳۵۴۲۰۶۶۳
انواع روشهای تولید انرژی الکتریکی یا انواع روش های تولید برق به سه دسته اصلی تقسیم میشوند . در کشورهای مختلف با توجه به شرایط موجودو حاکم بر ان کشور از انواع منابع و فناوریهای متفاوت انرژی برای تولید برق استفاده میکنند.
در اینجا اکثر منابع تولید برق با توربینهای بخار با استفاده از سوختهای فسیلی، انرژی هستهای، و انرژی حرارتی خورشیدی تولید میشوند.
سایر فن آوریهای اصلی تولید برق شامل توربینهای گازی، توربینهای آبی، توربینهای بادی و فتوولتائیکهای خورشیدی و موتورهای احتراق داخلی گاز سوز میشوند . در ادامه مقاله به توضیح درباره روش های تولید برق می پردازیم.
در یک نیروگاه سوخت فسیلی از انرژی شیمیایی ذخیره شده در سوختهای فسیلی همانند زغال سنگ، نفت کوره، گاز طبیعی و …. به صورت همیشگی به انرژی گرمایی تبدیل میشوند در اصل با سوزاندن این مواد ها انرژی تولید می شود. در یک نیروگاه بزرگ تولید برق، این سوخت ها را همراه با اکسیژن می سوزانند و از انرژی گرمایی که تولید شده است برای تولید بخار از آب استفاده می کنند. بخار تولید شده به دلیل داشتن انرژی بالا باعث به حرکت در آمدن توربین نیروگاه شده و در نهایت انرژی مکانیکی توسط ژنراتورهای الکتریکی به انرژی الکتریکی تبدیل میشود که از طریق شبکه انتقال در یک پهنه جغرافیایی وسیع و گسترده توزیع میشود. به طور متوسط تمامی نیروگاههای سوخت فسیلی از بخار به عنوان سیال استفاده میکنند، اما در تکنولوژی توربینهای گازی و موتورهای احتراق داخلی از بخار برای انتقال انرژی مورد استفاده قرار نمیگیرد . با توجه به محل احتراق سوخت، موتورها را همچنین می توان به دو دسته طبقه بندی کرد.یکی از انها موتور احتراق داخلی (ICE) و دیگری موتور احتراق خارجی است.
روش کار این موتورها به این صورت است که˛سوختی که در داخل سیلندرها محبوس میشود منفجر میشود
و موجب میشود که پیستون ها حرکت کنند . موتورهای احتراق داخلی بخاطر داشتن آلودگی کمتر
نسبت به سایر نیروگاه ها و توربین های گازی از محبوبیت و توجه بیشتری برخوردارند و به این دلیل که آلودگي كمتری دارن
و دارای ابعاد کوچکتر و صدای کمتر ی تولید میکنند قابلیت نصب در محل های شهری را دارند .
– دسترسی پذیری اسان و بالا
– هزینه مورد استفاده قرار دادن از سوخت های فسیلی و تجهیزات آن نسبت به سایر انرژی ها کمتر است و صرفه جویی در مبالغ میشود
– سوخت های فسیلی یک منبع غیر قابل تجدید هستند و میلیون ها سال انتظار برای تشکیل ذخایر جدید زغال سنگ ، نفت و گاز طبیعی یک راه حل غیر واقعی و غیر محتمل است.
– ترکیبات ناشی از سوزاندن سوخت های فسیلی تقریباً مسئولست سه چهارم میزان انتشار مواد آلاینده از فعالیت های انسانی در ۲۰ سال گذشته دارند .
نفت که یک نوع سوخت فسیلی است منبع انرژیی است که مربوط به زمان ما میشود . ما نفت خام استخراج شده را به محصولات مختلف و متنوع مانند بنزین ، سوخت جت ، گازوئیل و حتی پلاستیک ها تبدیل می کنیم و انهارا مورد استفاده قرار می دهیم . این سوخت فسیلی تجارت جهانی را ارتقا داده و پشتیبان بسیاری از بزرگترین نوآوری های تکنولوژیک و اجتماعی در عصر حاضر می باشد. با این حال ، محیط زیست هزینه های گزافی را برای مصرف بی رویه ما از سوخت های فسیلی پرداخت می کند، آب و هوای ما با سرعتی بسیار زیاد در حال گرم شدن میباشد که ممکن است عواقب جبران ناپذیری داشته باشد.
نشت نفت ، آسیب های زیست محیطی ، آلودگی و به خطر افتادن سلامتی انسان تنها برخی از تأثیرات منفی اکتشاف ، توسعه و استفاده از سوخت های فسیلی هستند.
وابستگی به نفت به عنوان یک منبع انرژی یک خطر واقعی برای امنیت ملی ، محیط زیست و اقتصاد ما است. در عوض ، ارتقا منابع انرژی تجدیدپذیر داخلی باعث ایجاد مشاغل سبز ، حفاظت از سلامتی خواهد شد. علاوه بر این ، استخراج نفت زیستگاه های طبیعی را از بین می برد و ساکنان را به خطر می اندازد. همچنین فرآیند تصفیه نیاز به استفاده از مواد شیمیایی سمی و مقادیر زیاد انرژی دارد که برای محیط زیست و افراد مضر هستند
تولید برق با انرژی هسته ای نیاز به غنی سازی اورانیوم دارد که دانش این امر تنها در انحصار چند کشور می باشد. اساس کار نیروگاه های اتمی و نیروگاه های بخار تقریبا شبیه هم است. در نیروگاه اتمی به جای بویلر (دیگ بخار) از راکتور استفاده می شود. در نیروگاه هسته ای، هستۀ اتم تغییر ماهیت داده و از خود انرژی تولید می کند. در راکتور آب به وسیلۀ انرژی حاصل از واکنش های هسته ای گرم شده و بخار می شود و این بخار، توربین را به حرکت در آورده و الکتریسیته تولید می کند.
کاربرد مبدل های حرارتی در تولید برق :
تولید برق فرآیند تولید توان الکتریکی از منابع اولیه انرژی است. این فرآیند در نیروگاه ها انجام می پذیرد. برق عمدتا در نیروگاه ها به وسیله ژنراتور های الکترومکانیکی تولید می شود که به وسیله توربین گاز یا بخار، انجین احتراقی یا منابع انرژی تجدید پذیر مثل باد یا آب گردانده می شوند. سایر منابع تولید برق انرژی خورشیدی و زمین گرمایی است.
بهره برداری ایمن از نیروگاه ها نیازمند خنک کاری پایدار روغن روانکاری (Lube oil) یاتاقان ها، گیربکس ها و … در توربین ها و انجین هاست. به منظور تضمین خنک کاری و لذا بازدهی عالی تولید برق، استفاده از مبدل های حرارتی با طراحی ها و اندازه های مختلف یک ضرورت است. مبدل های حرارتی به بهبود مدیریت حرارتی و صرفه اقتصادی در نیروگاه ها کمک می کنند. کاربرد های معمول مبدل حرارتی در صنعت تولید برق شامل تبخیر سیالات کاری، دفع حرارت، کندانس کردن سیالات کاری، باز خنک کاری مدار های خنک کاری، خنک کاری روغن روانکاری، خنک کاری آب خنک کننده موتور و … است.
