بررسی کارآیی نیروگاههای انرژیهای تجدید پذیر در جهان

مشخصات فایل

مقطع:کارشناسی
رشته تحصیلی:مهندسی برق
نوع ارائه:پایان نامه
تعداد صفحات:125
قالب بندی:word قابل ویرایش

نحوه خرید

دانلود رایگان فایل
شما میتوانید تنها با یک کلید به راحتی فایل مورد نظر را دریافت کنید. 🙂

برای دسترسی به این فایل ابتدا باید اشتراک خریداری کنید. برای خرید اشتراک بر روی لینک زیر کلیک کنید.

ارتقاء عضویت

در صورت بروز هر گونه مشکل در روند خرید اینترنتی، بخش پشتیبانی کاربران آماده پاسخگویی به مشکلات و سوالات شما می باشد

چکیده

پیشگفتار :

محدودیت انرژیهای فسیلی و رشد روز افزون تقاضای انرژی، افزایش استانداردهای زندگی، گرم شدن کره زمین و در نهایت مشکلات زیست محیطی سبب گردیده تا هر روز شاهد پیشرفتهایی در فن آوری و استفاده از انرژیهای نو باشیم.
رشد و توسعه جوامع انسانی همواره موازی با تولید و مصرف انرژی بوده است. طبق آمارهای به ثبت رسیده، طی ۳۰ سال گذشته احتیاجات انرژی جهان به مقدار قابل توجهی افزایش یافته است. در سال ۱۹۶۰ مصرف انرژی جهان GTOe 3/3 بود، در سال ۱۹۹۰ این رقم به GTOe 8/8 بالغ گردید که دارای رشد متوسط سالیانه ۳/۳ درصد می باشد و در مجموع ۱۶۶ درصد افزایش نشان می دهد. در حال حاضر مصرف انرژی جهان GTOe10 بوده و پیش بینی می شود که این رقم در سالهای ۲۰۱۰ و ۲۰۲۰ به GTOe 12 الی ۱۴ افزایش یابد، این ارقام نشان می دهند که میزان مصرف انرژی جهان در قرن حاضر بالا باشد و بالطبع این سوال مهم مطرح است که آیا منابع انرژیهای فسیلی در قرنهای آینده، جوابگوی نیاز انرژی جهان برای بقاء تکامل و توسعه خواهند بود، یا نه؟
حداقل به دو دلیل عمده جواب این سوال منفی است و باید منابع جدید انرژی را جایگزین منابع قدیم نمود. این دلایل عبارتند از :
۱- محدودیت و در عین حال مرغوبیت انرژیهای فسیلی، چراکه این سوختها از نوع انرژی شیمیایی متمرکز بوده و مسلماً کاربردهایی بهتر از احتراق دارند.
۲- مسایل و مشکلات زیست محیطی، به طوری که امروزه حفظ سلامت اتمسفر از مهمترین پیش شرطهای توسعه اقتصادی پایدار جهانی به شمار می آید. از این رو است که دهه های آینده به عنوان سالهای تلاش مشترک جامعه انسانی برای کنترل انتشار کربن، کنترل محیط زیست و در واقع تلاش برای تداوم حضور انسان در کره زمین خواهد بود.
بنابراین، استفاده از منابع جدید انرژی به جای منابع فسیلی امری الزامی است. سیستمهای جدید انرژی در آینده باید متکی به تغییرات ساختاری و بنیادی باشد که در آن منابع انرژی بدون کربن، نظیر انرژی خورشیدی، بادی، زمین گرمایی و کربن خنثی مانند انرژی بیوماس مورد استفاده قرار می گیرند. بدون تردید، انرژیهای تجدیدپذیر با توجه به سادگی فن آوریشان، در مقابل فن آوری انرژی هسته ای از یک طرف و نیز به دلیل عدم ایجاد مشکلاتی نظیر زباله های اتمی از طرف دیگر ، نقش مهمی در سیستمهای جدید انرژی در جهان ایفا می نمایند. در هر حال باید اذعان داشت که در عمل عوامل متعددی ، بویژه، هزینه اولیه و قیمت تمام شده بالا، عدم سرمایه گذاری کافی برای بومی نمودن و بهبود کارآیی تکنولوژیهای مربوطه، به حساب نیامدن هزینه های خارجی در معادلات اقتصادی، نبود سیاستهای حمایتی در سطح جهانی، منطقه ای و محلی، نفوذ و توسعه انرژیهای نو را بسیار کند و محدود ساخته است، ولی پژوهشگران و صنعتگران همواره تلاش خود را جهت رفع این مشکلات مبذول می دارند.

 

فهرست مطالب

– پیسگفتار………………………………………………………………. ۲

– شورای جهانی انرژی world energy council ا……………………..۵

بخش اول: دسته بندی انرژیهای نوین بهره برداری شده در جهان..

به منظور درک موقعیت انرژیهای تجدیدپذیر، لازم است تا نگاهی به تقاضای برق موجود بیاندازیم. امروزه یک سوم جهان (بیش از دو میلیارد نفر) هیچگونه دسترسی به برق ندارند ( و یک میلیارد نفر دیگر کمتر از ۵ ساعت در روز برق دارند) و شکاف بین کشورهای صنعتی و کشورهای در حال توسعه به شکل باور نکردنی در حال افزایش است. نگرانی های زیست محیطی، تغییرات جدی را در رفتارها برای یک تحول واقعی بسوی « پیشرفت قابل تحمل» و بنابراین، بسوی پیشرفت انرژیهای تجدیدپذیر طلب می کند.
آمار ، نیاز به توسعه انرژیهای تجدیدپذیر و تمیز را به دلایل زیر مشخص می نماید :
– فراهم کردن برق برای کشورهای در حال توسعه، مخصوصاً در مناطق دوردست و در جاهاییکه باد، خورشید ، زیست توده و انرژی زمین گرمایی به وسعت در دسترس می‌باشد؛
– محافظت از محیط زیست، مخصوصاً در دوره های دفع کم آلوده کننده ها، گازهای گلخانه ای، بویژه در زمینه تغییرات آب و هوایی ؛
– حفظ منابع انرژی فسیلی؛
در این رابطه ، کشورهای به اصطلاح « توسعه یافته»، که همزمان بزرگترین مصرف کننده برق و بزرگترین آلوده کننده می باشند، این مسئولیت را دارند که طلایه دار پیشرفت انرژیهای ارزان و تمیز باشند.اگرچه منابع انرژی تجدیدپذیر (RES) در تولید جهانی نسبتاً حاشیه ای هستند ( بجز زیست توده و برق آبی، که اینجا مورد بررسی نیستند) ، توسعه آنها برای انرژی باد و PV خورشیدی مهم است، بخاطر اینکه میانگین نرخ رشد سالیانه آنها تقریباً ۲۵ تا ۳۰ درصد است. ایالت متحده آمریکا، ژاپن و اروپا ( بویژه آلمان، ایتالیا و دانمارک) کشورهای پیشرو هستند، اما کشورهای در حال توسعه نظیر هند، مکزیک و برزیل تلاش مهمی در توسعه منابع انرژیهای نو (RES) انجام می دهند.تذکر مهم : اسامی و تعاریف تعدادی از شاخصها می تواند معانی مختلفی داشته باشد، تعاریفی نظیر : « فاکتور ظرفیت» ، « فاکتور قابلیت» ، « فاکتور بار» و …

– مقدمه …………………………………………………………………..۱۲

– قسمت اول: انرژی باد……………………………………………….. ۱۴

۱- انواع توربینها………………………………………………………… ۱۶

۲- گزارش WEC درباره نیروی باد……………………………………… ۱۸

:- تعاریف عملکرد نیروی باد…………………………………………….. ۱۹

:- رژیم باد مکانهای داده شده…………………………………………… ۲۰

:- دسترسی فنی …………………………………………………………۲۲

:-انضمام نیروی بادبه سیستمهای منبع(یک بررسی موردی از آلمان)۲۳

:- مقدار مورد انتظار از تولید سالیانه برق………………………………. ۲۴

:- تفییرات در تغذیه نیروی باد ماهانه………………………………………. ۲۶

:- دوره فرونشستن باد………………………………………………………. ۲۷

:- نگاهی به حالت استفاده از نیرو در فواصل یک ساعت و پانزدهدقیقه ای ۲۹

۳- نیروگاه بادی و انواع توربین………………………………………………. ۳۱

:- انواع توربین بادی………………………………………………………….. ۳۲

۴- پروژه های غیر نیروگاهی…………………………………………………… ۳۳

:- توربینهای پر پره…………………………………………………………….. ۳۳

:- توربینهای مستقل از شبکه…………………………………………………. ۳۳

۵- طرحهای فنی………………………………………………………………. ۳۴

۶- روند تحولات صنعتی………………………………………………………… ۳۷

– قسمت دوم: انرژی خورشیدی…………………………………………….. ۳۹

– کاربردهای انرژی خورشیدی………………………………………………. ۴۱

۱- اسنفاده حرارتی از انرژی خورشید…………………………………….. ۴۲

الف- کاربردهای نیروگاهی………………………………………………… ۴۲

:- نیروگاه حرارتی خورشیدی از نوع سهموی خطی…………………… ۴۴

:- نیروگاه حرارتی از نوع دریافت کننده مرکزی…………………………. ۴۶

:- نیروگاه حرارتی از نوع شلجمی بشقابی…………………………….. ۴۷

:- دودکشهای خورشیدی………………………………………………… ۴۸

ب- کاربردهای غیر نیروگاهی……………………………………………. ۴۹

:- آبگرمکن خورشیدی و حمام خورشیدی………………………………. ۴۹

:- گرمایش و سرمایش ساختمان و تهویه مطبوع خورشیدی………….. ۵۰

:- آب شیرین کن خورشیدی………………………………………………. ۵۱

:- خشک کن خورشیدی…………………………………………………… ۵۱

:- اجاقهای خورشیدی……………………………………………………….. ۵۲

:- کوره خورشیدی ……………………………………………………………۵۲

:- خانه های خورشیدی ……………………………………………………..۵۳

۲- سیستمهای فتوولتاییک خورشیدی…………………………………….. ۵۴

– مصارف و کاربردهای فتوولتاییک …………………………………………..۵۷

:- مصارف فضانوردی و تامین انرژی موردنیاز ماهواره ها…………………… ۵۷

:- روشنایی خورشیدی………………………………………………………. ۵۸

:- سیستمهای تغذیه کننده یک واحد مسکونی…………………………… ۵۸

:- سیستمهای پمپاژ خورشیدی ………………………………………………۵۹

:- سیستمهای تغذیه کننده ایستگاههای مخابراتی ولرزه نگاری……….. ۵۹

:- ماشین حساب, رادیو, ساعت, ضبط صوت و………………………………… ۵۹

:- نیروگاههای فتوولتاییک……………………………………………………… ۶۰

:- یخچالهای خورشیدی………………………………………………………. ۶۰

:- سیستمهای تغذیه قابل حمل……………………………………………… ۶۱

– قسمت سوم: انرژی زیست توده ……………………………………………..۶۲

– تاریخچه ………………………………………………………………………..۶۴

– بیوگاز…………………………………………………………………………… ۶۵

– زباله کلانشهرها ……………………………………………………………..۶۶

– زیست توده( بیوماس)…………………………………………………….. ۶۷

– منابع زیست توده…………………………………………………………. ۶۸

الف- سوختهای چوبی……………………………………………………….. ۷۱

ج- جامدات شهری…………………………………………………………… ۷۳

د- ضایعات مایع…………………………………………………………….. ۷۴

ه- فضولات دامی………………………………………………………….. ۷۵

و- ضایعات صنعتی…………………………………………………………. ۷۵

– تکنولوژیهای تبدیل زیست توده………………………………………….. ۷۵

۱- فرایندهای احتراق مستقیم …………………………………………..۷۶

۲- فرایندهای ترمو شیمیایی………………………………………….. ۷۷

۳- فرایندهای بیو شیمیایی ……………………………………………..۷۷

– اجزای سازنده بیو گاز…………………………………………………… ۷۸

– کاربردهای بیو گاز…………………………………………………….. ۷۹

قسمت چهارم: انرژی زمین گرمایی……………………………………… ۸۲

– ناحیه تولید………………………………………………………………. ۸۳

– نیروگاه…………………………………………………………………….. ۸۴

– ظرفیت نصب شده…………………………………………………………. ۸۴

– بار ماکزیمم………………………………………………………………… ۸۵

– برق تولید شده سالیانه……………………………………………………. ۸۵

– شرایط طراحی………………………………………………………………. ۸۵

– قطعی برنامه ریزی شده…………………………………………………….. ۸۶

– قطعی اجباری……………………………………………………………….. ۸۷

– سقوط یکمرتبه تولید بخار/ آب شور ……………………………………….۸۷

– منبع بخار/ آب شور………………………………………………………….. ۸۷

بخش دوم : حدود قدرت منصوبه از هر روش

« انرژی باد»
-‌ انرژی باد در جهان : در پایان سالهای ۱۹۷۰ و در طول سالهای ۱۹۸۰، چند کشور اروپایی اولین برنامه های انرژی بادی خودشان را شروع کردند. بیشتر آنها سعی کردند تا توربینهای بادی بزرگ را در رنج مگاوات گسترش دهند، اما فقط به شکل محدودی موفق شدند. همچنین شرکتهای برق سراسری ترجیح داده اند تا سیستمهای بزرگ را در کلاس مگاوات مورد آزمایش قرار دهند، که البته همیشه آن مشکلات مراحل اولیه را با خود داشتند.
از سوی دیگر، مبدلهای کوچک در رنج ۱۰ تا ۵۰ کیلووات توسعه داده شده و در همین زمان نصب می شدند. بیشتر آنها در دانمارک ساخته شده بودند و توسط اپراتورهای کشاورزی مورد استفاهد قرار گرفته بودند.
مبدلهای کلاس ۵۰ کیلووات در شروع اولین جهش انرژی باد در کالیفرنیای آمریکا بر بازار تسلط یافتند. وفور آنها در بازار تا کلاس ۲۰۰ کیلووات ، چند سال بعد در اواسط دهه هشتاد اتفاق افتاد. در پایان سالهای دهه ۸۰ ، حدود ۱۶۰۰۰ مبدل با ظرفیت کلی ۱۵۰۰ مگاوات در آماریکا و بیشتر هم در کالیفرنیا نصب شده و کار می کردند.
در قاره اروپا، دانمارک سیاست موفق خود را در رشد تکاملی و الزام سیاسی صریح برای انرژی باد ادامه دارد. این کشور تا اوایل دهه نود به عنوان کشور پیشرو در نیروی باد باقی ماند. در همان زمان کلاس ۳۰۰ تا ۵۰۰ کیلووات به شکل موفقی در بازار اروپا مطرح شده بود، که شروع یک جهش مهم انرژی باد در آلمان را نشان می داد. در طول توسعه سریعش، صنعت باد آلمان به شکل موفقیت آمیزی در فناوری، مخصوصاً در فناوریهای مبدلهای جدید، پیشرو شد؛ تا یکی از کشوشرهای عمده در بازار جهانی انرژی باد باشد.
نیمه هادی دهه ۹۰ ، توسعه و نصب تجهیزات ۱ تا ۵/۱ مگاوات را با خود داشت. این توسعه بوسیله بازارهای بسیار مطمئن و تعرفه های قانونی قابل توجه که در بسیاری از کشورها وجود داشت، ممکن شد، که اغلب شبکه ها را مجبور می کرد نیروی باد را در اندازه های بالاتر خریداری کنند.

۱- “گزارش شورای جهانی انرژی درباره انرژی تجدید پذیر در جهان”…… ۸۸

-برق در جهان………………………………………………………………….. ۸۸

-انرژی تجدید پذیر در جهان………………………………………………….. ۸۹

۲- انرژی باد……………………………………………………………………. ۹۱

-انرژی باد در جهان…………………………………………………………… ۹۱

– بازار امروزی……………………………………………………………………. ۹۲

-الگوی سرمایه گذاری نوعی برای پروژه های انرژی باد……………………. ۹۴

– ایران…………………………………………………………………………… ۹۷

۳- انرژی خورشیدی…………………………………………………………… ۹۸

– آمار و ارقام…………………………………………………………………….. ۹۸

۴- انرژی زیست توده…………………………………………………………. ۱۰۱

-ارقام و واقعیت هایی درباره انرژی زیست توده……………………………. ۱۰۲

:- زیست توده در جهان ………………………………………………………..۱۰۳

-زیست توده در ایران…………………………………………………………. ۱۰۴

۵- انرژی زمین گرمایی……………………………………………………………. ۱۰۵

 

بخش سوم : متوسط کارایی و ضریب عملکرد انرژیهای نوین و مقایسه نیروگاهها ازدید کارایی

با توسعه نگرشهای زیست محیطی و راهبردهای صرفه جویانه در بهره بردای از منابع انرژیهای تجدیدناپذیر، استفاده از انرژی باد در مقایسه با سایر منابع انرژی مطرح در بسیاری از کشورهای جهان رو به فزونی گذاشته است. استفاده از تکنولوژی توربینهای بادی به دلایل زیر می تواند یک انتخاب مناسب در مقایسه با سایر منابع انرژی تجدیدپذیر باشد :
الف- قیمت پایین توربینهای برق بادی در مقایسه با دیگر صور انرژیهای نو
ب- کمک در جهت ایجاد اشتغال در کشور
پ- عدم آلودگی محیط زیست
در کشورهای پیشرفته، نظیر آلمان، دانمارک، آمریکا، اسپانیا، انگلستان و بسیاری از کشورهای دیگر، توربینهای باد بزرگ و کوچک ساخته شده است و برنامه هایی نیز جهت ادامه پژوهشها و استفاده بیشتر از انرژی باد جهت تولید برق در واحدهایی با توان چند مگاواتی مورد مطالعه می باشد. از دیگر مزایای استفاده از این انرژی ، عدم نیاز توربین بادی به سوخت، تأمین بخشی از تقاضای انرژی برق، کمتر بودن نسبی انرژی باد. نسبت به انرژی فسیلی در بلندمدت، تنوع بخشیدن به منابع انرژی و ایجاد سیستم پایدار انرژی، قدرت مانور زیاد در بهره برداری (از چند وات تا چندین مگاوات)، عدم نیاز به آب و نداشتن آلودگی محیط زیست می باشد.استفاده از تکنولوژی توربینهای بادی به دلایل متعدد که به بعضی از آنها اشاره گردید، می‌‌تواند یک انتخاب برتر در مقایسه با سایر منابع انرژی تجدیدپذیر باشد. پیش بینی شده است که تا سال ۲۰۱۰ میلادی، ۱۰ درصد از برق جهانی توسط انرژی باد تولید شده و تکنولوژی فوق الذکر ۰۰۰/۷۰۰/۱ شغل نیز ایجاد نماید.
از نظر ظرفیت بهره برداری از نیروگاههای بادی، کشورهای دانمارک، آلمان، انگلستان، آمریکا، اسپانیا، هلند و هندوستان حایز رتبه برتری می باشند. البته کشور چین بر مبنای تعداد واحد توربینهای بادی تولید شده، بزرگترین تولید کننده توربین بادی در جهان می‌باشد.
طبق آمار موجود، انرژی باد در سراسر جهان به سرعت در حال گسترش است؛ بطوریکه انرژی باد در میان سایر انرژیها عنوان سریعترین رشد در صنعت انرژی را کسب کرده است. نرخ رشد این صنعت در سال ۲۰۰۱ برابر با ۳۵% و در سال ۲۰۰۲ برابر با ۲۸% بوده است. کل سرمایه در گردش صنعت انرژی باد در جهان برابر با ۷ میلیارد یورو می باشد. قیمت سرمایه گذاری انرژی باد در حدود ۱۰۰۰ دلار بر کیلووات برآورد می شود که ۷۵۰ دلار مربوط به هزینه تجهیزات و بقیه آن هزینه تجهیز سایت و نصب و راه اندازی می باشد که امروزه با افزایش سایز توربینها کاهش یافته است.

قسمت اول : انرژی باد……………………………………………………………. ۱۱۰

-توجیه اقتصادی نیروگاههای بادی در ایران………………………………………. ۱۱۳

-چشم انداز جهانی مزارع بادی………………………………………………. ۱۱۴

-پیشرفت فن آوری توربین بادی………………………………………………… ۱۱۶

-“منحنی تجربی در آلمان”-تهیه شده توسط ISET , آلمان………………..- ۱۱۸

:-خصوصیات آماری منابع نیروی باد توزیع شده………………………………. ۱۲۰

قسمت دوم : انرژی خورشیدی………………………………………………. ۱۲۵

-انرژی فتوولتاییک خورشیدی………………………………………………….. ۱۲۶

-تعریف شاخصهای عملکرد برای انرژی فتوولتاییک…………………………. ۱۲۶

-مثالهایی از شاخصهای عملکرد…………………………………………….. ۱۲۸

-برخی پیامدها و مسایل بالقوه در بکارگیری انرژی خورشیدی……………. ۱۳۱

قسمت سوم : انرژی زیست توده………………………………………………. ۱۳۲

-برخی پیامدهای استفاده از زیست توده…………………………………….. ۱۳۴

-“شاخصهای عملکرد برای زیست توده” –EPRI ,آمریکا-……………………. ۱۳۵

قسمت چهارم : انرژی زمین گرمایی………………………………………….. ۱۴۲

نحوه خرید

دانلود رایگان فایل
شما میتوانید تنها با یک کلید به راحتی فایل مورد نظر را دریافت کنید. 🙂

برای دسترسی به این فایل ابتدا باید اشتراک خریداری کنید. برای خرید اشتراک بر روی لینک زیر کلیک کنید.

ارتقاء عضویت

در صورت بروز هر گونه مشکل در روند خرید اینترنتی، بخش پشتیبانی کاربران آماده پاسخگویی به مشکلات و سوالات شما می باشد

راهنمای سایت

برخلاف سایت های دیگر که فایل ها را به صورت تکی می فروشند روال سایت ما این است که شما با عضویت در سایت ما میتوانید از تمام فایل های موجود استفاده کنید.

تمام مطالب سایت فقط برای اعضای سایت رایگان است.

نحوه عضویت در سایت