تحقیق مقاله انواع نیروگاهای تولید برق در ایران

در میان پر کاربرد ترین و مهمترین نیروگاه های متداول در جهان و ایران می توان از نیروگاه حرارتی نام برد. این نوع نیروگاهها مبدل هایی هستند که انرژی نهفته در سوخت های جامد مایع گاز و یا سوخت های هسته ای را به انرژی برق تبدیل می کنند . نیروگاههای حرارتی طیف وسیعی از نیروگاهها  را دربر می گیرند که از آن جمله می توان به نیرو گاههای بخاری گازی چرخه ترکیبی دیزلی و هسته ای اشاره نمود . نوع بسیار متداول نیرو گاه های حرارتی نیروگاه بخاری می باشد. در این نوع نیروگاه با مشتعل شدن سوخت های فسیلی آب سیکل تبدیل به بخار می شود. سپس انرژی  بخاری تولید  سبب چرخش توربین و در نهایت تولید انرژی برق می گردد .تفاوت اساسی نیروگاههای  گازی با بخار در آن است  که سیال سیکل توربین گازی  هوای محیط می باشد که در آنها به منظور افزایش بازده کل حرارتی و بازیافت بخشی از انرژی باقی مانده در گازهای خروجی از توربین های گازی این گازها را به یک دیگ بخار بازیاب هدایت می کنند. بخار حاصل از این طریق توربین بخاری را به گردش در می آورد .

از مهمترین نیرو گاهای حرارتی می توان به نیروگاه های حرارتی می توان به نیروگا های هسته ای اشاره نمود. در این نوع نیرو گاه ها معمولاً با استفاده از انرژی  نهفته  در سوخت های هسته ای (اورانیوم غنی شده –پلوتونیوم....)  بخار با انرژی نهفته بسیار زیادی تولید می شود.با استفاده از انرژی  بخار تولید شده توربین بخاری به چرخش درمی آید  و در نهایت انرژی الکتریکی تولید می شود.

در نیروگاه های برق آبی عامل و سیال واسطه  جریان آب و یا انرژی پتانسیل آب پشت سدها و آب بندها است. نیروگاه های جریان رودخانه ای  و نیرو گاه های برق آبی از این نوع نیروگاه ها هستند . از انرژی موجود  در جریان آب رودخانه ها   می توان در چرخاندن  پره های  یک توربین آبی  برای تولید انرژی مکانیکی (و پس از آن تولید الکتریکی توسط ژنراتورها)بهره جست . همچنین با ایجاد  سدها و ذخیره سازی آب رودخانه ها در پشت در پشت این سدها می توان از انرژی  پتانسیل نهفته در آب پشت سد (برای به چرخش در آوردن توربین ها) نیز استفاده نمود.

در حال حاضر نیرو گاهای  حرارتی بیشترین سهم را در تولید و تامین انرژی برق مورد نیاز صنعت برق  بر عهده دارند . البته کشورهایی وجود دارند که سهم تولید انرژی نیروگاه های برق آبی آنها قابل توجه ویا حتی بیشتر از تولید نیروگاه های حرارتی است که در این میان می توان از کشورهای نروژ پرتغال سوئیس اطریش آلبانی کانادا سوئد لوکزامبورک برزیل و برخی دیگر  از کشورهای آمریکا جنوبی نام برد.

علاوه برنیروگاه های بخاری هسته ای گازی چرخه ترکیبی و آبی که کاربرد بیشتری دارند می توان از انواعغ زیر نیز نام برد:

1-نیرو گاه دیزلی:

 در این نوع نیروگاه ها نیروی محرکه ژنراتور یک موتور درونسوز دیزلی است. امروزه از نیروگاه دیزلی  به عنوان یک نیروگاه پایه کمتر استفاده می شود و بیشتر برای مواقع  اضطراری و احتمالاً بار حداکثر شبکه استفاده می گردد.

در حال حاضر در مناطقی از ایران که به شبکه سراسری وصل نیستند از نیروگاه های دیزلی هم که قدرت   تولفیدی آنها معمولاً تا KW5000 می باشد استفاده می شود.

2-نیروگاه های تلمبه ذخیره ای:

در بعضی از مناطق که شرایط جغرافیایی مناسبی وجود داشته باشد  از مبادله آب بین دو منبع در سطوح مختلف می توان انرژی مورد نیاز را برای چرخاندن  توربین ها ایجاد نمود . در این نوع نیروگاه ها  آب از منبع در سطح پایین (که می تواند یک دریاچه باشد) توسط پمپ هایی در ساعاتی از روز که مصرف انرژی الکتریکی پایین است به منبع بالایی فرستاده می شود .سپس در مواقعی که به انرژی الکتریکی نیاز است از منبع بالایی آب را توسط لوله هایی به روی پره های یک توربین آبی هدایت می کنند و بدین ترتیب انرژی الکتریکی تولید می شود .

3- نیروگاه خورشیدی:

یکی از آرزوهای بزرگ بشر کاربرد انرژی خورشیدی به عنوان یک منبع لایزال انرژی برای مصارف بزرگ بوده است . اشکال بزرگ در کاربرد انرژی خورشیدی متمرکز نبودن تناوبی بودن و ثابت نبودن مقدار انرژی و پایین بودن شدت تشعشع می باشد. به خاطر دانسیته پایین انرژی سطح لازم برای کسب انرژی قابل توجه بزرگ خواهد شد و به خاطر تباوبی بودن و ثابت نبودن مقدار آن معمولاً برای انرژی خورشیدی یک منبع برای ذخیره انرژی کسب شده مورد نیاز است . همچنین به دلایل متمرکز نبودن انرژی خورشیدی احتیاج به تجهیزاتی برای متمرکز ساختن آن می باشد.

انرژی خورشیدی را می توان در موارد زیر مورد استفاده قرار داد:تامین انرژی های کم مثل گرمایش و سرمایش ساختمان پختن غذا گرم کردن آب استرلیزه کردن وسایل بهداشتی خشک کردن محصولات کشاورزی شیرین کردن آب تولید سوخت های شیمیایی احتراق مواد آلی تبخیر مواد آلی تولید گاز هیدروژن تولید الکتریسیته به روش فتوولتیک (باطری خورشیدی) تولید بخار آب برای به چرخش در آوردن یک توربین بخار و تولید الکتریسیته و موارد دیگر.

4-نیروگاه بادی:

 بادهای محلی و موسمی حامل مقدار زیادی انرژی می باشند که  مقدار آن بستگی به سرعت باد دارد. بعلاوه هر قدر سطح برخورد باد با یک جسم بیشتر باشد انرژی بیشتری را می توان به ان جسم منتقل نمود. بنابراین  کسب انرژی قابل توجه از باد علاوه بر مناسب بودن سرعت باد به سطح بزرگ تماس با باد نیز وابسته می باشد. استولی به دلایل محدود بودن مقدار این انرژی ثابت نبودن  مقدار تناوبی بودن آن نیز محلی بودن نمی توان از  از انرژی باد به عنوان یک منبع تولید عمده انرژی برای آینده یاد نمود . امروزه در مناطقی  که یک متوسط  وزش باد ثابت دارند و سرعت باد در آنجا مناسب است با نصب توربین های بادی انرژی الکتریکی تولید می شود . همچنین با تولید باد مصنوعی  از طریق تابش خورشید ی بر روی سطح گسترده سیاه رنگ و متمرکز کردن باد ایجاد شده بر روی پره های توربین بادی نیز انرژی الکتریکی  قابل تولید می باشد .

5- نیروگاه زمین گرمایی:

 یکی از منابع انرژی که به مقدار  زیادی در دسترس می باشد انرژی زمین گرمایی (ژئوترمال-انرژی گرمای داخل زمین) است که به دو روش قابل بهره برداری می باشد:

الف)استفاده از بخار آب به صورت داغ و خشک که بطور طبیعی در زیر پوسته زمین وجود دارد :

ب)ایجاد مصنوعب بخار آب به وسیله عبور آب از روی سنگ های داغ زیر زمینی که دارای درجه حرارت زیاد ونزدیک به نقطه ذوب هستند (این موضوع با توجه به این نکته است که در بعضی از نقاط زیر پوسته زمین در عمق 5تا6 کیلومتری می توان  به درجه حرارت های  تا C3000 هم رسید)

هم اکنون نیرو گاه های متعددی از این انرژی در هر دو روش (الف)(ب) مورد استفاده قرار می گیرد.

 6- نیروگاه آبی با امواج دریا :

امواج دریا به علت بالا و پایین رفتن مداوم و تحرک زیاد وایجاد اختلاف ارتفاع هایی که گاه به چندین متر هم می رسد حاوی مقدار زیادی انرژی هستند البته این انرژی  به صورت پراکنده در سرتاسر سطح آب به وجود می آید بنابراین به وسیله تجهیزات بخصوص (که سطح بزرگی از آب را  می پوشانند) می توان مقداری از این انرژی را کسب نمود  و در تولید انرژی الکتریکی مورد استفاده قرار می گیرد  از این انرژی را کسب نمود و در تولید انرژی الکتریکی مورد استفاده قرار داد.البته استفاده از این انرژی هنوز در مراحل تحقیقاتی و آزمایشی خود می باشد .

7- نیروگاه آبی جذر و مدی :

در دریا ها به چرخش ماه به دور زمین روزانه دو بار جذر و دو بار مد به وجود می آید  اختلاف ارتفاع آب در حالت جذر و مد در هر نقطه بستگی به وضع قرار گرفتن ماه زمین و خورشید دارد و بزرگترین اختلاف ارتفاع آب در حالت جذر و مد معمولاً در اوایل پاییز بوجود می آید برای آنکه بتوان از انرژی جذر و مد استفاده کرد باید یک خلیج (یا یک دریاچه مصنوعی)را دو منبع ایجاد می شود برای چرخاندن پره های یک توربین (و نهایتاً تولید الکتریسیته) استفاده کرد . با توجه به محدودیت های جغرافیایی در رابطه با استفاده از نیروی جذر و مد از این روش نمی توان به عنوان یک منبع عمده تولید انرژی در همه جا استفاده نمود.