دانلود پاورپوینت آشنایی  با روشهای تولید انتقال و توزیع برق در مهندسی برق و ذخیره سازی انرژی و بررسی منابع انرژی پاک

\n

آشنایی  با روشهای تولید انتقال و توزیع برق در مهندسی برق

\n

\n

عنوان های پاورپوینت  : 

\n

\n

آشنایی  با روشهای تولید انتقال و توزیع برق در مهندسی برق و ذخیره سازی انرژی و بررسی منابع انرژی پاک

\n

بخشهای مختلف یک سیستم قدرت الکترِیکی

\n

مشخصه های تأثیرگذار بر تولید و انتقال

\n

تبدیل انرژی الکتریکی

\n

تبدیل انرژی بوسیله بخار (نیروگاه های بخاری)

\n

تبدیل انرژی به وسیله آب (نیروگاه های آبی)

\n

توربین های گازی (نیروگاه های گازی)

\n

نیروگاه اتمی

\n

تولید انرژی اتمی بروش شکست هسته(Fission)

\n

جوش هسته(Fusion)

\n

منابع انرژی پاک

\n

انرژی خورشیدی- تبدیل مستقیم به برق

\n

انرژی خورشیدی- تبادل حرارتی

\n

توربین های بادی

\n

تبدیل انرژی حرارتی دریا

\n

انرژی ژئوترمال (زمین گرمایی)

\n

تولیدبرق بروش  (MHD (Magneto Hydro Dynamic

\n

استفاده از انرژی موج Tidal Energy

\n

استفاده از انرژی جذر و مد دریا

\n

ذخیره سازی انرژی

\n

ذخیره سازی انرژی-نیروگاه تلمبه ذخیره ای

\n

ذخیره سازی انرژی-ذخیره­سازی هوای فشرده شده

\n

ذخیره سازی انرژی – ذخیره سازی حرارت

\n

ذخیره سازی انرژی-باتری های ثانویه

\n

ذخیره سازی انرژی-پیل های سوختی

\n

ذخیره سازی انرژی-سیستمهای انرژی هیدروژن

\n

\n \n\n \n\n

---

\n\nقسمت ها و تکه های اتفاقی از فایل\n\n \n\nانرژی خورشیدی- تبدیل مستقیم به برق\n\nتبدیل انرژی خورشیدی به الکتریکی بروش فتوولتائیک دریک لایه نازک از مواد مناسب ، مثلا سیلیکون، صورت میگیرد.\n\nوقتی جفت های الکترون–حفره به وسیله تابش فتونهای خورشیدی به مثلا سیلیکون حاصل میشود، جدا شدن این الکترون و حفره ها در پتانسیل الکتروشیمیایی بصورت ناپیوسته یک اختلاف پتانسیلی ایجاد میکند.\n\nدر حالیکه راندمان تئوری حدود 25 درصد است، مقدار آن در عمل کمتر است. کریستالهای تک سلولی سیلیکون و گالیم–آرسناد با بازده به ترتیب %10 و 16% ساخته شده­اند.\n\nهزینه ساخت و اتصالات داخلی سلولها بالا است (امروزه در سفینه­های فضایی بیشتراستفاده می­شود). غشای سیلیکون چند کریستالی، دارای  دانه ها درشت (یعنی کریستال پیوسته دراز) با بازده بیش از 10 درصد، با تکنیک هایی بصورت تولید انبوه قابل تولیدهستند.\n\nاگر چه این دستگاهها تولید آلودگی نمی کنند، برای تولید زیاد انرژی، فضای زیادی را اشغال میکنند.\n\nانرژی خورشیدی- تبادل حرارتی\n\nدر این روش کاربرد، انرژی خورشید باعث گرم شدن آب و تولید بخار آب و سپس افزایش درجه حرارت بخار آب و استفاده از آن برای تولید برق؛در یک نیروگاه مرکزی می شود\n\nدر بعضی شرایط آب و هوایی خاص که احتیاج به مقدار زیادی برق می باشد، شرکت برق ملزم به داشتن  ذخیره مناسب است.\n\nتوربین های بادی\n\nتوربین بادی از قدیم ابتدا بصورت آسیابهای بادی برای منظورهای مختلف مخصوصا تولید برق، مورد استفاده قرار گرفته اند.\n\nتبدیل انرژی حرارتی دریا\n\nدر سال 1881 میلادی D'Arsonval پیشنهاد استفاده از تفاوت انرژی بین سطح و لایه های زیرین دریاهای استوایی را داد. برای اهداف عملی لایه ها لازم است که تا حد معقولی در نزدیکی یکدیگر قرار داشته باشند، جذب انرژی خورشیدی بوسیله لایه های سطحی آب دریا عمل کششی حرارتی( Thermal-syphon) )ایجاد کرده و آب گرم سطح دریا به سمت قطب های زمین جریان می یابند که در نتیجه آب سرد از طرف قطبها در عمق زیاد به سمت استوا بر میگردد.\n\nجریان Gulf Stream­ در غرب کشور انگلستان حدود 2 کیلومتر مکعب در دقیقه آب گرم را به حریان می اندازد و مقدار انرژی آن فوق العاده زیاد است.\n\nدر نتیجه برای تولید توانهای بزرگ، مقدار وسیعی از آب، و واحد های تبدیل انرژی بزرگ مورد نیاز هستند. به همین طریق میتوان دراقیانوس منجمد شمالی از تفاضل دمای بین لایه های آن (مثلاً 2 درجه) و دمای هوای زیر صفرآن نواحی استفاده کرد.\n\nانرژی ژئوترمال (زمین گرمایی)\n\nدر بسیاری قسمت های زمین مقدار وسیع حرارت در داخل زمین در عمق بسیار زیادی  قرار دارد. در بعضی نقاط، با این وجود، چشمه های داغ یا چشمه های آبگرم و رودهای مواد (توده های) مذاب و گداخته به اندازه کافی به سطح زمین نزدیک هستند تا مورد استفاده قرار گیرند.\n\nانرژی حرارتی از چشمه های داغ برای سالهای زیادی برای تولید برق ، از آغاز 1904 در ایتالیا مورد استفاده گرفته است. در آمریکا واحد های اصلی تولید توان بروش ژئوترمال در شمال کالیفرنیا، در یک محیط بخاری طبیعی که Geysers (چشمه آبگرم، جوشان) نامیده میشود، قرار گرفته اند. بخار از تعدادی چشمه به داخل توربین ها فرستاده میشود. توان مورداستفاده در حال حاضر در حدود 500 مگاوات قدرت دارد و کل ظرفیت آنهاحدود 2000 مگاوات پیش­بینی شده است. به علت فشار و دمای پایینتر نسبت به واحد های با سوخت فسیلی،راندمان آنها کمتر از واحد های تولید برق با سوخت فسیلی است، اما هزینه سرمایه گذاری کمتر است و مطمئناً سوخت در این حالت رایگان است.\n\nانرژی ژئوترمال (زمین گرمایی)\n\nچشمه های آبگرم یک محیط بخاری خشک ارایه میکنند که برای تولید توان توسط توربینهای بخار مناسبتر هستند. انواع دیگر منابع انرژی ژئوترمال: آب داغ، صخره خشک داغ، آب تحت فشار در زمین و لایه های با تفاوت درجه حرارتی طبیعی در پوسته سخت زمین هستند.عموما چشمه های فوق ترکیبی از بخار و آب داغ تولید کرده که این ترکیب بسیار کمتر از چشمه های با بخار خشک مورد استفاده قرار میگیرد.تولید برق از چشمه­های آب داغ با فرستادن آب تحت فشار بداخل یک مبدل حرارتی می تواند انجام شود. آب تحت فشار موجب تبخیر مایع فراری مانند فرئون میشود که در داخل توربین انبساط مییابد.\n\nتولیدبرق بروش  (MHD (Magneto Hydro Dynamic\n\nدر روش فوق، گازها در دمای 2500 درجه سانتیگراد از داخل محفظه ای که در آن یک میدان مغناطیسی قوی ایجاد شده است عبور داده میشود. اگر گاز به اندازه کافی داغ باشد،از نظر الکتریکی تا حدودی هادی خواهد بود (از پتاسیم مخلوط در گاز برای افزایش درجه هدایت استفاده می شود).این عمل مشابه حرکت یک هادی در یک میدان مغناطیسی خواهد بود. در نتیجه یک e.m.f (نیروی الکترومغناطیسی)بوجود میآید که میتوان آن را توسط الکترودها در محلهای مناسب خارج کرد.\n\nتلاشهای زیادی در حال حاضر در بعضی از کشورها در حال انجام است تا یک ژنراتور MHD بزرگ اقتصادی ساخته شود. در شکل عملی آن این سیستم در کنار نیروگاههای سنتی مورد استفاده قرار میگیرد.\n\nاستفاده از انرژی موج Tidal Energy\n\nمقدار انرژی امواج دریا بسیار بالا است. امواج اقیانوس اطلس در شمال غربی سواحل بریتانیا دارای متوسط مقدار توان 80 کیلووات در متررا دارد. مسلما انرژی حاصل خیلی متغیر است.\n\nاستفاده از انرژی موج در کانال ها از دیرباز مطرح بوده است. مشکلات تکنیکی و اقتصادی وجغرافیایی بسیار زیادی در استفاده ازاین انرژی وجود دارند.\n\nیک واحد استفاده از انرژی موج در La Rance  در شمال فرانسه جایی که ارتفاع موج به 9.2 متر و جریان آن 18000 مترمکعب در ثانیه تقریب زده شده، ساخته شده است.\n\nاستفاده از انرژی موج Tidal Energy -ادامه\n\nیک روش سودمند در استفاده کردن از موج دریا، هدایت امواج دریا  به داخل یک محفظه وهمزمان استفاده از این جریان آب در یک توربین برای تولید برق است. سپس در زمانی که ارتفاع موج کم است با جریان برگشت آب ذخیره شده بدریا از طریق یک سری دیگر از توربین­ها تولید برق می­کنند. این عمل باعث پیوستگی در استفاده از توربین های مختلف برای تولید برق در ارتفاعهای آب متفاوت میشود\n\nدر نتیجه،در بیش از صدها کیلومتراز ساحل،  یک منبع انرژی وسیع وجود دارد.\n\nاستفاده از انرژی جذر و مد دریا\n\nیک روش دیگر در استفاده کردن از موج دریا، استفاده از انرژی جذر و مد دریا است.\n\nدر ساعات مد دریا، آب را به داخل یک محفظه هدایت میکنند و سپس در زمان مد دریا  که ارتفاع آب کم است با جریان برگشت آب ذخیره شده به دریا، با استفاده از این جریان آب در چند توربین برای تولید برق استفاده می شود.\n\nذخیره سازی انرژی\n\nمشکلات وسیع در ذخیره سازی برق در هر مقدار زیادی موجب شکل دهی تکنولوژی سیستم­های قدرت، به صورتی که امروزه وجود دارد، شده است.\n\nروشهای گوناگونی برای ذخیره سازی انرژی در ابعاد بزرگ، که میتواند به انرژی برق تبدیل شود، وجود دارد.\n\nهر نوع ذخیره سازی ، به هر حال گران است و محاسبات اقتصادی باید مورد توجه قرار گیرد.\n\nروشهای معمول ذخیره سازی انرژی برای تبدیل به انرژی برق امروزه به این ترتیب هستند: روشهای ذخیره- تلمبه ای ،هوای متراکم شده، حرارت، گاز هیدروژن، باتری های ثانویه.\n\nذخیره سازی انرژی-نیروگاه تلمبه ذخیره ای\n\nیک روش استفاده از مزیت نیروگاه آبی در جایی که منابع آب مناسب در دسترس نیست استفاده از روش تلمبه-ذخیره  ای میباشد. این نیروگاه شامل مخزن آب دردو سطح بالا و پایین است و واحد توربین ژنراتورها به بصورت پمپ-موتوری مورد استفاده قرار میگیرد. مخزن آب بالایی دارای ذخیره­سازی کافی معمولاً 4-6 ساعت برای تولید در بار کامل با یک مخزن رزرو 1-2 ساعتی می­باشد.\n\nذخیره سازی انرژی-نیروگاه تلمبه ذخیره ای-ادامه\n\nروش کار به این ترتیب است:\n\nدر طول زمانهای قله بار در شبکه،جریان آب از مخزن آب بالایی بسمت مخزن آب پاییینی حرکت کرده توربین­ها را در شرایط طبیعی می چرخاند.ژنراتور های چرخانیده شده توسط توربین  تولید برق می کنند.\n\nدر طول شب در حالی که تنها نیروگاههای بار پایه زیر بار هستند و برق به صورت ارزانترین حالت تولید میشود، ژنراتور ها سپس به  بصورت موتور سنکرون مورد بهره برداری قرار گرفته و توربین ها را که اکنون به صورت تلمبه کار میکند می چرخانند و آب در مخزن آب پایین تر تلمبه زده شده و به مخزن بالایی برگردانیده میشود و برای قله بار روز بعد آماده میشود.\n\nبازده معمول این واحد هابصورت زیر است:\n\nبرای موتور و ژنراتور  96%،برای تلمبه و توربین 77% ،برای لوله کشی و تونل 97%،وبرای انتقال توان 95% که بازده کل %67 درصد می­شود.\n\nذخیره سازی انرژی-ذخیره­سازی هوای فشرده شده\n\nهوا به داخل محفظه های بزرگ (مثلا غار های زیر زمینی یا معدن­های قدیمی) در شب تلمبه زده می­شود و برای قله های بارهای روز برای چرخانیدن توربین های گازی استفاده میشود.\n\nبرای نصب یک واحد 290 مگاولت آمپر در آلمان، در سال 1975 مبلغی در حدود 100 دلار بر کیلووات هزینه شد. این واحد انرژی 580 مگاوات-ساعت مربوط به ساعات قله برق را تولید میکند.\n\nانرژی ذخیره شده مساوی با حاصل ضرب فشار در حجم هوای ذخیره شده است. هوای متراکم شده موجب سوختن سوخت در توربینهای گاز به میزان 2 برابر بازده معمول می­شود.\n\nذخیره سازی انرژی – ذخیره سازی حرارت\n\nهیچ ذخیره سازی در مقیاس بزرگ که حرارت در آن دخیره شود هنوز بصورت عملی مورد بهره برداری قرار نگرفته است. آب دارای مزیت های زیادی است. مثلا آب می تواند بعنوان یک ابزار جهت ذخیره سازی حرارت استفاده شود. سدیم مایع همچنین برای ذخیره سازی حرارت پیشنهاد شده است\n\nذخیره سازی انرژی – ذخیره سازی حرارت-ادامه\n\nدر یک نیروگاه بخاری، اگر بار کم باشد، قدرت دیگ های بخار را میتوان برای قدرت خروجی بار کامل نگهداشته و از بخار ناخواسته برای گرم کننده های آب و ذخیره سازی حرارت استفاده کرد.\n\nدر طول زمانی که ژنراتور در بار کامل کار میکند،گرمای ذخیره شده برای گرم کردن آب ورودی به دیگ بخار استفاده می شود.\n\nذخیره سازی انرژی-باتری های ثانویه\n\nاستفاده از باتری در مقیاس بزرگ اقتصادی نبوده و دو محلی که استفاده از باتری­های ثانویه زیاد است در اتومبیل و منابع انرژی با تولید برق نوسانی محلی مانند توربین های بادی و واحد های خورشیدی است.\n\nباتری اسید سربی معمول، با وجود آنکه قیمت معقولی دارد دارای چگالی انرژی کم حدود 15 وات-ساعت برای هر کیلوگرم است.\n\nباتری های نیکل-کادمیم بهتر هستند(حدود 40 وات-ساعت برای هر کیلوگرم)، اما بسیار گرانتر هستند.\n\nباتری سدیم–سولفور(حدود 200 وات-ساعت برای هر کیلوگرم)در حال توسعه به مقدار زیادی هستند. این باطریها دارای یک الکترولیت جامد و الکترودهای مایع است و در دمای 300 درجه کار می­کند.\n\nتحقیقات در جهت ساخت باطری از ترکیبات دیگر مواد برای افزایش قدرت خروجی و ذخیره سازی بیشتر در واحد وزن  در حال انجام است.\n\nذخیره سازی انرژی-پیل های سوختی\n\nیک پیل سوختی انرژی شیمیایی را به انرژی الکتریکی با استفاده از واکنش های الکتروشیمیایی تبدیل میکند.\n\nسوخت(هیدروژن)بطور پیوسته به یک الکترود تغذیه میشود و یک اکسید کننده(معمولاً اکسیژن)، در الکترود دیگر تولید میشود.\n\nدر یک پیل سوختی هیدروژن-اکسیژن ، گاز هیدروژن در یک الکترود فلزی پر منفد پخش میشود(نیکل). یک کاتالیز در الکترود اجازه جذب H2 در سطح الکترود را بصورت یون های هیدروژن می دهد. یون های هیدروژن با یونهای هیدروکسیل در الکترولیت واکنش میدهند و آب تولید می شود\n\nدر حال حاضر هزینه پیل­های سوختی بسیار بالا است و استفاده آنها در آینده به کاهش اساسی در هزینه بستگی دارد.\n\nذخیره سازی انرژی-سیستمهای انرژی هیدروژن\n\nدر سالهای اخیراستفاده از هیدروژن به عنوان واسطه برای انتقال و ذخیره انرژی انجام شده است.\n\nگرما زایی گاز هیدروژن زیاد و در شرایط متعارف 12 میلیون ژول در مترمکعب است.\n\nاستفاده از هیدروژن برای سوخت هواپیما و اتومبیل نیز مطرح است\n\nفاکتورهای امنیتی و قابل انفجار بودن مخازن هیدروژن دلیلی برای استفاده غیر عمومی از آن می باشد\n\nذخیره سازی انرژی-سیستمهای انرژی هیدروژن-ادامه\n\nمزیت اساسی هیدروژن مطمئناً این است که میتواند ذخیره شود و عیب اساسی نیز این است که از آب با عمل الکترولیز بدست میآید.\n\nروشهای دیگر تولید تحت بررسی آزمایشگاهی هستند.مثلا استفاده از حرارت نیروگاهای اتمی برای شکستن اتم ملکول آب و آزاد سازی هیدروژن وجود دارد، ولی اشکال آن نیاز به دمای 3000 درجه است.\n\nالکترولیز کننده های بسیار بزرگ می توانند بازدهی در حدود 60 درصد بدست آورند. این بازده جمعا با بازده تولید برق یک نیروگاه اتمی رویهم، بازده تولید هیدروژن حدود 21 درصد را میدهد.\n\n \n\n \n\n30 تا 70 درصد پروژه | پاورپوینت | سمینار | طرح های کارآفرینی و  توجیهی |  پایان-نامه |  پی دی اف  مقاله ( کتاب ) | نقشه | پلان طراحی |  های آماده به صورت رایگان میباشد ( word | pdf | docx | doc )