کتاب انواع نیروگاه

کتاب
آپدیت شده در : 21/ 08/ 1402
نویسنده : تیم تولید محتوا
بدون دیدگاه

تعریف ساده واژه نیروگاه و اولین چیزی که با شنیدن نیروگاه به ذهن هر کسی می‌رسد سازه‌های بزرگ در مساحت‌های وسیعی هستند که در آن ها انواع انرژی ها به انرژی الکتریکی تبدیل می‌شود و همین ساختمان های بزرگ نقش عمده ای در زندگی ما بازی می‌کند.

انواع نیروگاه ها و منابع تولید انرژِی

زغال سنگ، نفت، گاز، انرژی هسته‌ای، ترکیب هسته‌ای، انرژی خورشیدی، انرژی تحت العرضی، انرژی گیاهی، انرژی زباله و فاضلاب و بیوگاز را می توان از منابع انرژی حرارتی خواند و انرژی های آبی، جزر و مد، موج و باد نیز جز انرژی های غیر حرارتی محسوب می شوند که به کمک ان ها می‌توان در نیروگاه‌ها به تولید انرژی الکتریکی پرداخت. در نیروگاه‎ها به صورت عملی انرژی مکانیکی توسط ژنراتورها به انرژی الکتریکی تبدیل می‌شود.

نیروگاه حرارتی

برای تاسیس یک نیروگاه‌های حرارتی باید محل احداث آن مشخص شود که این مسئله از نظر اقتصادی مهم محسوب می‌شود. در بهترین حالت نیروگاه باید نزدیك محل بار باشد و طول خطوط تا حد امکان به کمترین مقدار ممکن میل کند اما به دلایل مختلفی همچون دسترسی به منابع و دور بودن از مراکز شهری همیشه محل احداث به صورتی انتخاب می‌شود که تا حد امکان تمامی نیازها ارضا گردند سپس ظرفیت نیروگاه بر اساس تقاضای بار، امكان اتصال به سایر نیروگاه‌های موجود و دسترسی به منابع آب و سوخت مشخص می‌شود و متناسب با آن دیگ بخار و تجهیزات آمکی براساس برخی پارامترهای موجود تهیه می‌گردند و سپس توربین که شامل انواع ضربه‌ای و واکنشی است انتخاب شده و واحدهای تقطیرکننده، خنک کننده طراحی شده و طراحی بخش‌های آنترل و اندازه گیری پس از انتخاب ژنراتورهای الکتریکی انجام می‌پذیرد.

نیروگاه گازی

نیروگاه‌های گازی نیز به دلایلی همچون تغذیه دستگاه‌های مکانیکی نیروگاه اصلی، تولید انرژِی الکتریکی در ساعات پیک بار به وجود می‌آیند و همچنین سیکل ترکیبی آن‌ها با نیروگاه های بخار نیز سبب رشد این نوع نیروگاه‌ها شده است و از مزایای آن‌ها می‌توان به اندازه کوچک و مواد مصرفی و هزینه کم در عین زمان راه اندازی کوتاه و ورود سریع در مدار و دسترسی در کوتاه‌ترین زمان ممکن اشاره نمود و همچنین آلودگی هوای کمتری دارند. عیب اصلی این نیروگاه‌ها هم عدم استفاده گسترده و پایین بودن راندمان چرخه است و همچنین با عدم سازگاری در استفاده از سوخت‌های جامد نیز مواجه هستند.

نیروگاه ترکیبی

نیزوگاه های چرخه ترکیبی نیز در دمای منبع گرم از توربین گازی و در دمای سرد از توربین بخار استفاده می‌کند که باعث می‌شود تا راندمان، قدرت خروجی، انعطاف و سرعت راه اندازی بالایی را در پی داشته باشد.

نیروگاه آبی

در نیروگاه آبی انرژی ذخیره شدن آب در ارتفاع بالا به انرژی الکتریکی تبدیل می‌شود و از مزایای آن می‌توان به دارا بودن ساختمان ساده و مقاوم، پاسخ دهی مناسب مقابل تغییرات بار و ورود سریع به مدار اشاره کرد و این نوع نیروگاه در مقابل گذشت زمان با کاهش راندمان مواجه نمی‌شود و آلودگی محیطی نیز ندارد.

نیروگاه هسته ای

در این نوع نیروگاه ها نیز دو نوع راکتور موسوم به راکتور با فشرده سازى آب (گرم شدن آب تحت فشار تا پیش از به جوش آمدن) و یا راکتور جوشاننده آب استفاده می‌شود که انرژی لازم برای تولید انرژ الکتریکی با آزاد شدن نوترون ها توسط شکافت هسته ای و برخورد آن ها به هسته اتم های دیگر و آزاد شدن مقدار زیادی انرژی انجام می‌پذیرد.

نیروگاه بادی

پیشرفت این نوع نیروگاه‌ها از سال 1975 شروع شده و همانطور که از نام آن ها پیداست از انرژی باد توسط توربین های بادی برای تولید انرژی الکتریکی استفاده می‌کنند و بدلیل صرفه ی اقتصادی در مقایسه با سایر نیروگاه‌ها در برخی مواقع ترجیح داده می‌شوند.

نیروگاه بخار

نیروگاه های بخار به سه دسته ی طرح بخار مستقیم، طرح بخار Flash و طرح باینری تقسیم می شوند و محاسبات اقتصادی در این نوع نیروگاه متاثر از نوع منبع، اندازه نامی نیروگاه، دما منبع، نوع نیروگاه و … است.

نیروگاه خورشیدی

انرژی خورشیدی به حدی است که استفاده از این انرژی برای تولید انرژی الکتریکی هزینه ای کمتر نسبت به هزینه تولید انرژی الکتریکی از سوخت‌های فسییلی در پ خواهد داشت و از مزایای نیروگاه خورشیدی می توان به عدم انتشار یا انتشار ناچیز گازهای مخرب و عدم تاثیر منفی بر محیط زیست اشاره نمود اما از معایب آن نیز می‌توان به مساحت زیادی که برای احداث نیازد دارند و پایین بودن بازده این روش اشاره نمود.

نیروگاه پیل سوختی

این روش از نظر اقتصادی بسیار مقرون به صرفه محسوب می شود و بر اساس تبدیل انرژی حاصل از سوختن گازهایی نظیر ئیدروژن، گاز طبیعی و LPG توسط پیل‌های سوختی به انرژی الکتریکی کار می کنند. از مزایای این نوع نیروگاه تبدیل مستقیم انرژی حاصل از سوخت گاز به انرژی الکتریکی است که در دیگر نیروگاه‌ها با واسطه صورت می پذیرد.

نیروگاه سوخت گیاهی

این نوع نیروگاه ها ممکن است از نظر اقتصادی به صرفه نباشند اما به دلیل عملی و تکنیکی بودن در برخی مناطق از آن‌ها استفاده می‌شود. از سوخت های این نیروگاه می‌توان به ضایعات درختان در مراحل ساخت وسایل، ضایعات زراعی، قسمت‌های اره نشده درخت ها و شاخ و برگ ها، ضایعات چوبی شهرها و سوخت های بیومس آماده اشاره کرد.