انواع روش های تولید برق با هم تفاوت زیادی دارند.به عنوان مثال تولید برق به وسیله توربین ها، انرژی گرمایی زمین، انرژی جزر و مد، انرژی بیومس، صفحات خورشیدی و دیگر موارد از روش های تولید برق هستند. برق تولید شده توسط تجهیزات مختلف و مهم تر از همه کابل برق به مصرف کننده می رسد.
با پیشرفت تکنولوژی روش های تولید برق نیز متنوع تر شد. در حال حاضر سالانه تولید برق 4 درصد نسبت به سال پیش افزایش پیدا کرده است. طبق آمار و ارقام تولید برق از 16 میلیارد و 424 میلیون کیلووات ساعت در سال 2004 به 30 میلیارد و 346 میلیون کیلووات ساعت در سال 2030 خواهد رسید.
اگر می خواهید بدانید انواع روش های تولید برق کدام است، تا انتهای این مقاله با ما همراه باشید.
آنچه در ادامه می خوانیم:
- تولید برق به وسیله توربین
- تولید برق از طریق زغال سنگ
- تولید برق توسط توده های زیستی یا بیومس
- تولید برق توسط نیروگاه های اتمی
- تولید برق توسط نیروگاه های هیدروژنی
- تولید برق توسط نیروگاه های خورشیدی
- روش های دیگر تولید برق
تولید برق به وسیله توربین
یکی از انواع روش های تولید برق توربین است. در حال حاضر بیش از 20 درصد از برق کل جهان توسط نیروگاه های توربینی تهیه می شود. توربین ها در انواع زیر وود دارند:
توربین بادی
توربین بادی (wind turbines) وسیله ای است که انرژی جنبشی حاصل از باد را به برق تبدیل می کند. پره های توربین به کمک باد به چرخش در می آیند و این چرخش سبب می شود تا محور درونی روتور بچرخد. سپس انرژی الکتریکی تولید می شود. پره ها با توجه به فناوری که دارند، در هر دقیقه با سرعتی استاندارد حدود 13 تا 20 دور می چرخند. سرعت روتور و چرخش پره های توربین به سرعت باد بستگی دارد.
توربین آبی
توربین آبی (Hydropower) با نیروی مبتنی بر آب در حال حرکت، انرژی الکتریکی تولید می کند. این توربین ها از قرن نوزدهم میلادی به کار گرفته می شدند. در اغلب سدها، رودخانه ها و دریاچه های مواج می توانید نمونه هایی از توربین های آبی را مشاهده کنید. به عنوان مثال در مسیر آب های جاری و بخش هایی که آب از سطوح بالاتر به پایین تر می ریزد، توربین آبی بهترین عملکرد را از خود نشان می دهد.
توربین بخار
توربین بخار (steam turbine) دستگاه است که انرژی حرارتی که از بخار به دست می آید را به انرژی مکانیکی و سپس به برق تبدیل می کند. این مدل توربین توسط سر چارلز پارسونز در سال 1884 اختراع شد.
بیشتر بخوانید: کابل HVDC چیست و چه کاربردی دارد؟
تولید برق از طریق زغال سنگ
یکی دیگر از انواع روش های تولید برق استفاده از زغال سنگ است. سوخت های فسیلی همچون گاز، زغال سنگ و نفت مهم ترین منابع انرژی در جهان هستند. در میان آن ها از زغال سنگ برای تامین سوخت نیروگاه های تولید برق استفاده می شود. خوشبختانه زغال سنگ سوخت فسیلی ارزان است اما حمل و نقل آن هزینه زیادی دارد. همچنین برای تولید مقدار معینی برق باید مقدار زیادی زغال سنگ سوزانده شود. مثلاً به واسطه 8600 تن زغال سنگ می توان 1000 مگاوات برق در روز تولید کرد.
تولید برق توسط توده های زیستی یا بیومس
یکی از انواع روش های تولید برق تولید برق به روش بیومس یا از راه توده های زیستی است. تراشه ها و شیره گیاهان، سرگین حشرات، بخش هایی از گیاهان، توده حیوانات پوسیده، زباله های ارگانیک و دیگر مواد نمونه هایی از توره های زیستی هستند. این مواد را می توان به جهت تولید گرما و در پی آن تولید برق سوزاند. همچنین می توان از آن ها گاز زیستی تولید کرد. گاز زیستی به راجتی می سوزد و می توان برق تولید کرد. توده های زیستی از منابع تجدیدپذیر هستند.
بیشتر بخوانید: علائم اختصاری سیم و کابل
تولید برق توسط نیروگاه های اتمی
از دیگر انواع روش های تولید برق می توان به نیروگاه های اتمی اشاره کرد. به کمک دو روش فیسیون و فوزیون می توان انرژی اتم را آزاد کرد. در روش فیسیون با شکاف هسته اورانیم گرمای بسیار زیادی تولید می شود. هر کیلوگرم اورانیوم 5/3 درصد غنی شده تقریباً 20 میلیارد کیلوکالری گرما تولید می کند. این حجم گرما می توان مقدار قبل توجهی همچون 1026 مگاوات ساعت برق تولید کند.
در نیروگاه های اتمی حرارت حاصل از شکاف هسته اورانیوم ابتدا آب موجود در دیگ بخار را گرم می کند. سپس بخار تولید می شود. بخار به توربین های نیروگاه برگردانده می شود و سپس برق تولید می شود. برق تولید شده توسط انواع کابل همچون کابل افشان به مصرف کننده می رسد.
17 درصد از برق و 4/6 درصد از کل انرژی دنیا از طریق انرژی هسته ای و به کمک این روش ها تامین می شود.
قیمت بین المللی و هزینه نیروگاه های اتمی بین 1000 تا 1200 دلار در ازای هر کیلو وات ساعت برق است. هزینه استخراج و غنی سازی اورانیوم برای هر کیلوگرم نیز به معادن مربوطه بستگی دارد.
بیشتر بخوانید: دلیل سیاه شدن مس در سیم و کابل
تولید برق توسط نیروگاه های هیدروژنی
انواع روش های تولید برق تنها به موارد بالا محدود نمی شود. بلکه از طریق نیروگاه های هیدروژنی نیز می توان برق تولید کرد. در این روش هیدروژن همچون یک سوخت است که ابتدا باید از دیگر منابع انرژی تأمین شود. تولید برق به روش هیدروژنی یک روش پاک تولید برق است که تنها آب از خود بیرون می دهد. این روش بازدهی بالا دارد و برای اتومبیل های برقی گزینه بسیار مناسبی است. تقریباً با 3 کیلوگرم هیدروژن می توان تا مسافت 400 کیلومتر رانندگی کرد. پیش بینی می شود که در آینده نیمی از اتومبیل ها با این سوخت کار کنند. برای تولید هیدروژن روش های متعددی همچون تکنیک های شیمیایی، هسته ای، خورشیدی و بادی وجود دارد.
بیشتر بخوانید: انواع کابل سبک کدام است؟
تولید برق توسط نیروگاه های خورشیدی
یکی از انواع روش های تولید برق استفاده از نیروگاه های خورشیدی است. در این نیروگاه ها برق پس از تولید توسط کابل برق به مصرف کننده می رسد. مولدهای خورشیدی بیشتر در مقیاس های کوچک ساخته می شوند. در این نیروگاه ها به دو روش برق تولید می شود. روش اول استفاده از گرمای خورشید است. در صورتی که توان در هر متر مربع معادل یک کیلو ژول در هر ثانیه باشد معادل 8 کیلووات ساعت انرژی برق تولید می شود.
روش دوم براساس نور خورشید است. در این روش اشعه نور از خاصیت کوانتومی استفاده می کند و انرژی آن مستقیماً به برق تبدیل می شود. در این روش تبدیل انرژی از طریق صفحه نازکی به نام سلول انرژی انجام می شود. یک متر مربع از یک سلول در مجموع 800 وات ساعت برق تولید می کند.
روش های دیگر تولید برق
انواع روش های تولید برق گسترده تر از روش های این لیست است. برق به روش های دیگر نیز تولید می شود:
- انرژی زمین گرمایی: گرمایی که از قسمت های ذوب شده درونی زمین به پوسته منتقل می شود.
- انرژی کشندی (جزر و مد): استفاده از امواجی که با نیروی فراوان به سواحل برخورد می کنند.
- سلول‌های سوختی: از طریق برخی از واکنش های شیمیایی برق تولید می شود.
- انرژی جریان و انرژی گرمایی اقیانوسی: از حرکت آب اقیانوس و انرژی های آن برق تولید می شود.
- انرژی نوری: همچون نمونه های سیم پیچ های تسلا. به کمک نور و رعد و برق می توان انرژی الکتریکی تولید کرد.
