نیروگاه آبی کوچک

یکی از انواع انرژی، انرژی الکتریکی است که به‌دلایل زیادی آن را نسبت به سایر انواع انرژی ترجیح می‌دهیم. انرژی الکتریکی را می‌توان به سادگی انتقال داده و آن را بدون ایجاد آلودگی تبدیل به نور، گرما و انرژی مکانیکی نمود.
انرژی الکتریکی به مقدار زیاد را در نیروگاه‌ها که ممکن است از نوع حرارتی یا آبی باشند تولید می‌نمایند. نیروگاه‌های حرارتی به دو نوع بخاری و گازی تقسیم می‌شوند که نوع اخیر آن به همراه نیروگاه‌های آبی برای تأمین بار پیک مورد استفاده قرار می‌دهند. کل این انرژی به شبکه سراسری فرستاده می‌شود و از آن طریق به مناطق مختلف منتقل شده و توزیع می‌گردد. در ایران به جز منطقه خراسان که خود دارای شبکه مستقل و جدائی است سایر نقاط کشور از یک شبکه سراسری تغذیه می‌شوند.
ایجاد شبکه مستقل یا گسترش شبکه سراسری در مناطقی که پراکندگی مراکز مصرف عمده قابل توجه است، با توجه به خرج ساختمان شبکه و همچنین افت انرژی در طول شبکه اقتصادی به نظر نمی‌رسد.
در چنین حالاتی باید سعی کنیم منابع محلی انرژی را شناسائی نموده و از آنها استفاده نمائیم.
از جمله منابع قابل دسترس، پتانسیل‌های آبی موجود در مناطق مختلف می‌باشند که می‌توان بدون تحمل هزینه‌های سنگین احداث نیروگاه‌های آبی بزرگ، با نصب تجهیزاتی مناسب و متناسب، انرژی آب را به انرژی الکتریکی تبدیل نمود.
بدیهی است که در این‌صورت توان خروجی چنین سیستمی نسبتاً در حد پائینی بوده و هم از این‌روست که این نیروگاه‌ها را به‌طور کلی نیروگاه‌های آبی کوچک می‌نامیم.
▪ نیروگاه بخار: بخار مافوق فشار بالا از دیگ بخار که آن را مولد بخار نیز می‌نامند، خارج و وارد توربین می‌شود. این بخار در توربین منبسط می‌شود و از این راه کار انجام می‌دهد و در نتیجه توربین می‌تواند مولد الکتریسیته را به حرکت درآورد. سپس بخاری که فشار آن پائین است، توربین را ترک می‌کند و وارد چگالنده می‌شود. از آنجا که مقادیر زیادی آب سرد مورد نیاز است، تأسیسات نیروگاه‌های بخار را غالباً در مجاورت رودها یا دریاچه‌ها می‌سازند. به‌واسطه این تبادل حرارت با آب رود یا دریاچه مسئله آلودگی پیش می‌آید... در طی مطالعات ترمودینامیکی، متوجه خواهیم شد که چرا انتقال حرارت لازم است و چگونه می‌توان آن را به حداقل رساند. در مواقعی که منبع تأمین آب سرد، محدود است از برج خنک کم استفاده می‌شود، قسمتی از آب سردکننده‌ها تبخیر می‌شود و بدین ترتیب درجه حرارت آب پائین می‌آید و به‌صورت مایع باقی می‌ماند.
در پمپ فشار بخار مایع چگالیده شده‌ای از چگالنده خارج می‌شود، افزایش می‌یابد و در نتیجه در مولد بخار جریان می‌یابد. در بسیاری از مولدهای بخار از یک سیستم صرفه‌جو استفاده می‌شود. [۳۵]
▪ نیروگاه خورشیدی: شامل هزاران آینه تخت (چرخ آینه) است که نور خورشید بر روی یک دریافت‌کننده در بالای یک برج مرکزی منعکس می‌شود. در آنجا، آب یا مایعی دیگر، به‌صورت بخار در می‌آید، که می‌تواند توربین مولد برق را به حرکت درآورده تولید برق کند.
▪ نیروگاه‌های بادی میلیون‌ها کیلووات برق تولید می‌کند، امروزه در بسیاری از نقاط از جمله پالم اسپرینک ایالت کالیفرنیا دکل‌های نیروگاه‌های بادی نصب گردیده که مورد مخالفت قرار گرفته اما منافع بی‌شماری از جمله عدم استفاده از نیروی اتمی یا نفت و سایر سوخت‌ها خود برتری و با صرفه‌بودن استفاده از نیروی باد در تولید برق از مزایای آن به‌شمار می‌رود اما وجود این دکل‌ها بر زیبائی محیط لطمه می‌زند و به این نیروگاه‌ها مزارع نیروی باد گفته‌اند و تاکنون از سه ناحیه‌ای که در آن مزارع بادی ایجاد شده فقط نسبت به تأسیسات واقع در سان‌گور گونیو ابراز مخالفت شده است. دو ناحیه دیگر که عبارتند از تهاچاپی پاس، و آلتا مونت پاس در نواحی دورتری واقع شده‌اند و نظر به اینکه در مقابل دیدگان توریست‌ها قرار ندارد لذا مخالفتی را تا به امروز به همراه نیاورده است. ناحیه اخیر یعنی آلتامونت‌پاس، به تنهائی دارای ۴۰۰۰ برج توربین مولد برق است که بزرگ‌ترین مجموعه در سطح جهان به شمار می‌آید. و چنین ارزیابی می‌شود که رقمی نزدیک به ۶۰۰۰ الی ۸۰۰۰ برج توربین‌دار جدید به تعداد برج‌های موجود در سه ناحیه یادشده افزوده شود. و بدین ترتیب میزان برق تولیدی توسط مزارع بادی واقع در ایالت کالیفرنیا، به سطحی بالاتر از یک هزار مگاوات خواهد رسید. این میزان مساوی است با بازده یک نیروگاه اتمی در ظرفیت نیروگاهی که قرار بود در جزیره تری‌میل ساخته شود. اما ایجاد آن به‌دلیل مخالفت اهالی منتقی گردید. مزارع بادی گرچه به پیوستگی یک نیروگاه اتمی کار نمی‌کند، ولی می‌تواند نیاز نزدیک به ۴۰۰،۰۰۰ خانواده را تأمین کند. و بدین قرار مانع از هدر رفتن سالانه ۳،۷۰۰،۰۰۰ بشکه نفت گردد.
ایالت کالیفرنیا نزدیک به ۹۵% از نیروی برق بادی آمریکا و حدود ۷۵% از کل نیروی برق بادی تولید شده در سطح جهان را به‌خود اختصاص می‌دهد. تنها نیروگاهی از این نوع در هاوائی قرار دارد که مشتمل بر ۱۹۸ برج توربین‌دار می‌باشد.
قرار است ۱۵۰ برج عظیم ۶۰۰ کیلوواتی ساخت وستینگهاوس بدان افزوده شود و میزان سودآوری از باد این نیروی طبیعی را ارتقا بخشد.

۳۵ـ ترمودینامیک ـ ترجمه مهندس معتمدی

منبع : مطالب ارسال شده