صفحه اصلي | فهرست مقالات | مطالب جديد | خبرنامه | نقشه سايت | طراحي وب | نسخه جديد سايت | جستجو | نسخه جديد سايت | پرسش و پاسخ

 
بخش ها
  • معرفي ماشين آلات صنعتي بازديد : 703


  • معرفي ماشين سازان بازديد : 638


  • شبكه هاي هوشمند توزيع برق Smart Grid & MicroGrid بازديد : 741


  • انرژي هاي تجديدپذير (نو ) بازديد : 737

  • آب - خورشید - باد - ژئوترمال - بایومس - پیل سوختی و ...
  • دعوت به همكاري بازديد : 694


  • مزايده و مناقصه بازديد : 595


  • عضويت در خبرنامه بازديد : 462

  • با عضویت در خبرنامه آخرین مطالب سایت را دریافت کنید
  • لينك هاي منتخب بازديد : 931


  • لينك هاي مفيد بازديد : 2893


  • سايت هاي مرتبط

  • هك رشد هكر رشد استارتاپ ها


  • فيلدباس و اتوماسيون

  • شبكه فيزيك هوپا

  • كارگاه هواشناسي

  • مهندسي برق

  • مجله در مورد سنسورها

  • www.control.com

  • temperatures.com

  • فهرست وب سايت هاي ايراني



  • انرژي آب

    انرژي آب

    نیروهای گرانشی مابین ماه و خورشید و زمین سبب بالا و پایین رفتن منظم آب اقیانوس‌ها در سراسر جهان گردیده که نتیجه آن امواج جزر و مدی می باشد. ماه نیرویی بیش از دو برابر نیرویی که خورشید بر امواج جزر و مد وارد می‌نماید اعمال می‌کند، در نتیجه جزر و مد به وضوح تابعی است از گردش ماه به دور زمین. ایجاد موج در روز و سیکل جزر در سطح هر جزئی از اقیانوس وجود دارد. با وجود کم بودن دامنه ارتفاع موج جزر و مد در اقیانوس‌های آزاد، به علت آشفتگی بالا، دارای جابه جایی نسبتا قابل توجهی می‌باشند.


    انرژي آب

    انرژي موج

    مقدمه

    نيروهاي گرانشي مابين ماه و خورشيد و زمين سبب بالا و پايين رفتن منظم آب اقيانوس‌ها در سراسر جهان گرديده كه نتيجه آن امواج جزر و مدي مي باشد. ماه نيرويي بيش از دو برابر نيرويي كه خورشيد بر امواج جزر و مد وارد مي‌نمايد اعمال مي‌كند، در نتيجه جزر و مد به وضوح تابعي است از گردش ماه به دور زمين. ايجاد موج در روز و سيكل جزر در سطح هر جزئي از اقيانوس وجود دارد. با وجود كم بودن دامنه ارتفاع موج جزر و مد در اقيانوس‌هاي آزاد، به علت آشفتگي بالا، داراي جابه جايي نسبتا قابل توجهي مي‌باشند.

     

    نيروگاه جزر و مدي در كاليفرنيا

    تاريخچه

    انسانها سالها پيش از ميلاد مسيح نيز از جزر و مد و جريانات موج آب بهره مي‌گرفتند. براي مثال از نوسانات دوره اي موج به خوبي آگاه بودند و مي‌دانستند چه زماني و كجا با جريانات آبي قوي مواجه خواهند شد. ﺗﺄسيسات و بناهاي كوچك هيدروديناميكي متعددي نظير سيستم‌هاي پمپاژ آب و آسياب‌هاي بادي از قرون وسطي در سرتاسر جهان به جا مانده است. برخي از اين ابزار و وسايل هنوز و در دوران اخير نيز استفاده مي‌شدند. براي مثال چرخ آبي بزرگ براي پمپاژ آب در هامبورگ آلمان تا قرن نوزدهم همچنان مورد استفاده بود. شهر لندن از چرخ آبي بزرگي استفاده مي‌كرد كه در سال 1580 ميلادي بر روي پل لندن تعبيه شده بود و بمدت 250 سال آب سالم براي شهر فراهم مي‌نمود. ليكن با پيشرفت صنعتي بشر و جامعه، برق رساني و الكتريكي كردن تمام جنبه‌هاي تمدن مدرن به توسعه مبدل‌هاي گوناگون جهت انتقال منابع انرژي پتانسيل به انرژي الكتريكي منجر شد. در اين راستا مطالعات جدي به منظور طراحي نيروگاه‌هاي موجي در مقياس صنعتي براي استفاده و بهره گيري از انرژي موج در قرن بيستم با رشد سريع دانش الكتريك در صنعت آغاز گرديد.

    مكانيزم

    اين نيروگاه‌ها از انرژي نهفته شده در جزر و مد استفاده مي‌كنند، اين انرژي عبارت است از انرژي پتانسيل(انرژي نهان يا ساكن) حاصل از جابجايي عمودي توده آب ساكن و يا انرژي جنبشي وابسته به شدت جريان (انرژي جريان جزر و مدي) كه به هر دليل پديده جزر و مد كه خود ناشي از نيروهاي گرانشي (جاذبه) ماه و خورشيد مي‌باشند، بوجود مي‌آيد. در بعضي از انواع اين نيروگاه‌ها از جريان آب هم در جزر و هم در مد استفاده مي‌نمايند. همانطور كه در شكل مشاهده ميشود، آب از بالا وارد شده و باعث جدايي دو صفحه گشته و نيروي حاصل از آن فنر پيچشي را تحت فشار قرار مي‌دهد و با فروكش كردن آب و خالي شدن محفظه و برگشتن فنر به حالت اوليه باعث چرخش توربين مي‌شود. نيروگاه‌هاي موجي مي‌توانند در دو حالت تك منظوره و دو منظوره طراحي و ساخته شوند. دو منظوره بدان معناست كه توربين در هر دو حالتي كه آب جريان دارد كار كند. زماني كه آب بالا مي‌آيد و همچنين طي زماني كه آب فروكش كرده و به اقيانوس باز مي‌گردد. ولي در سيستم تك منظوره توربين فقط در زمان سيكل فروكش كار مي‌كند. اين نوع دريچه‌هاي آب در زمان موج باز مي‌مانند و اجازه مي‌دهند كه آب فضاي آبگير را پر نمايد. سپس دريچه ها بسته مي‌شوند. ارتفاع و هد آب افزايش مي‌يابد و توربين‌ها روشن مي‌شوند و آب در دوره فروكش از آبگير به درون اقيانوس باز مي‌گردد. مزاياي روش توربين دومنظوره اين است كه بطور دقيق مدلي از پديده طبيعي موج است و كمترين ميزان ﺗﺄثير در محيط را دارد و از قضا در بعضي از انواع خود بازده بسيار بالايي هم دارد. اما اين روش به لوازم پيچيده و توربين‌هاي دوجهته بازگردنده گران‌قيمت و تجهيزات الكتريكي نياز دارد. از سوي ديگر روش تك منظوره بسيار ساده تر است و به توربين‌هاي چندان گران قيمتي نياز ندارد. از جمله جنبه‌هاي منفي روش تك منظوره مي توان به زيان بيشتر آن براي محيط اشاره نمود. از آنجايي كه ارتفاع هد بيشتري براي آب ايجاد مي‌نمايد كه سبب انباشته شدن رسوبات و ته نشيني‌ها در آبگير مي‌شود. سواي اينها هر دو روش در عمل به كار گرفته مي‌شود. براي مثال نيروگاه‌هاي موجي لارانس و كيسلايا گوبا از نوع توربين‌هاي دو منظوره هستند درحالي كه نيروگاه موجي آناپوليس از نوع تك منظوره است. يكي از پارامترهاي اصولي و مرسوم نيروگاه‌هاي آبي توان خروجي آن مي‌باشد.

     

    مكانيزم توليد برق از امواج دريا

    مزايا و معايب

    انرژي موجي يك انرژي پاك پايان ناپذير است. اين ويژگي‌هاي برجسته انرژي موجي را در آينده‌اي نزديك به منبعي مهم و در عين حال جهاني جهت توليد انرژي تبديل خواهد نمود. براي دستيابي به اين هدف صنعت توليد انرژي موجي جزر و مدي بايد در جهت بازدهي بالاتر و هزينه‌هاي كمتر و اجماع جهاني براي گسترش آن گام بردارد. بلندترين امواج در جهان به ندرت بتواند با ارتفاع و هد آب كه در نيروگاه‌هاي رايج بر رودخانه ها كه بالغ بر ده‌ها و صدها متر مي‌شود مقايسه شود. ارتفاع و هد كم نيروگاه‌هاي موجي مشكلات فني نسبي را براي طراحان ايجاد مي‌نمايد. اساسي‌ترين مشكل پيشروي طراحان، كارايي پايين اغلب ژنراتور هيدروليكي به كار گرفته شده روي سدها با چنين ارتفاع و هد آب كمي مي‌باشد، و در سوي ديگر ژنراتورهاي طراحي شده براي اين سيستم بسيار گران و پيچيده هستند.

    مسائل اقتصادي

    مي‌توان پيش بيني كرد انرژي موجي و جزر و مد براي قرن‌هاي متمادي از نقطه نظر زماني و دامنه و گستره استفاده از ساير انرژي‌ها پيشي گيرد. هر چند كه مشكلات و دشواري‌هاي عديده‌اي براي گردآوري ابن منبع انرژي در قياس با انرژي خورشيدي و انرژي باد كه در مناطق وسيعي مرسوم شده‌اند وجود دارد. علاوه بر اين ﺗﺄسيسات مرسوم و رايج نيروگاه‌هاي تركيبي موجي كه شامل سدهاي عظيم در اقيانوس‌هاي آزاد مي‌باشد به دشواري مي‌تواند از نظر صرفه اقتصادي با آن دسته از نيروگاه‌هاي سوخت فسيلي و حرارتي كه در حال حاضر مولفه‌هاي اصلي توليد انرژي الكتريكي در جهان هستند و با ذغال سنگ و سوخت ارزان، در دسترس و فراوان كار مي‌كنند رقابت كند.

    آمار در جهان

    جدول زير شامل گستره دامنه جزر و مد در مناطق مختلف جهان با موج بلند است.

     

    در حال حاضر تنها چهار نيروگاه موجي در مقياس صنعتي در جهان وجود دارد كه همگي آنها پس از جنگ جهاني دوم ساخته شده اند. كه عبارتند از نيروگاه موجي لارانس در فرانسه (1976) نيروگاه موجي كيس لايا گوبا در روسيه (1968) آناپوليس در كانادا (1984) و دست آخر جيانگ زي يا در كشور چين (1985).

     

    اطلاعات عمده اين نيروگاه‌هاي موجي در جدول 2 گردآوري شده اند. البته تاكنون هيچ گونه فعاليتي در ايران انجام نگرفته است.

    مسائل محيط زيست

    همانگونه كه پيش‌تر اشاره شد تمامي نيروگاه‌هاي موجي و جزر ومدي موجود با طراحي‌هاي مرسوم و رايجي ساخته شده‌اند و بر اساس راه‌اندازي ايستگاه‌هاي توليد قدرت با در نظر گرفتن مولفه‌هاي اصولي طراحي با ايجاد سد بر رودخانه‌ها بنا گرديده‌اند. اين روش رايج توجيه بسيار ضعيف اكولوژيك و زيست محيطي دارد چرا كه ايجاد سد به نحوي مهاجرت ماهي‌ها را با مشكل مواجه مي‌كند و توازن جمعيتي آنها را به هم مي‌ريزد. محيط زيست را با ايجاد سيلاب و باتلاق در سرزمين‌هاي مجاور تخريب مي‌كند. ايجاد سيلاب موضوعي مختص به نيروگاه‌هاي قدرت موجي نيست زيرا سطح آب در آبگير نمي‌تواند بيشتر از سطح نرمال و طبيعي آب باشد.

    نتيجه گيري

    امواج نقش مهمي را در بهبود آب و هواي جهاني (مانند حفظ اكوسيستم‌ها) ايفا مي‌كنند در عين حال منبع بالقوه زيرساختي توليد منابع انرژي تجديدپذير براي آينده انسان محسوب مي‌گردد. به پايان رسيدن منابع نفتي و انتشار گازهاي گلخانه‌اي با سوختن ذغال سنگ، نفت و ساير سوخت‌هاي فسيلي و انباشته شدن پسماندهاي هسته اي از رآكتورهاي اتمي، انسان ها را ناچار خواهد نمود كه در آينده اغلب منابع انرژي سنتي كنوني را با منابع انرژي تجديدپذير جايگزين كنند. انرژي امواج يكي از بهترين گزينه‌هاي اين ديدگاه نوين است. مبدل‌هاي انرژي جديد با بازدهي زياد و ارزان و سازگار با طبيعت از قبيل توربين هاي تريپل هليكس مي‌تواند انرژي امواج را در سرتاسر جهان به يك انرژي در دسترس تبديل كند. اين انرژي لزوماً نبايد در نيروگاه‌هاي مولتي مگاواتي استفاده شود بلكه در مقياس نيروگاه‌هاي كوچك با توان توليدي چند كيلو واتي نيز ميتواند مورد بهره برداري قرار گيرد و انرژي پاك را براي مصارف انفرادي و شخصي در دسترس قرار دهد به طوري كه در مناطق اقليمي خاص مثلاً در جزاير دوردست كه در آن مناطق جريان‌هاي سهمگين امواج وجود دارد بصورت مستقيم حتي در مصارف خانگي به كار گرفته شود.

    انرژي هيدروديناميك

    مقدمه

    مصرف آب به عنوان دومين منبع انرژي (بعد از آتش) براي بشر محسوب مي‎شود. از اين‎رو چرخ‌هاي آبي در تاريخ توسعه و مصرف انرژي، نقش مهمي ايفا مي‎كنند. چرخ‌هاي آبي دستگاه‎هاي مكانيكي ساده‎اي هستند كه ما مي‎توانيم براي درك برخي مفاهيم مهم و كليدي از آنها ياري جوئيم.

     

    سد كارون 3

    تاريخچه

    چرخ آبي، دستگاهي است كه استخراج انرژي از يك سيستم را ميسر مي‎سازد. به عنوان مثال اگر دستگاهي را به محور چرخ آبي كه در مسير آب در حال سرازير شدن كه از انرژي پتانسيل بالا به انرژي پانسيل پايين منتقل مي‎شود متصل كنيم، مي‎توانيم از انرژي جنبشي آن براي انجام كار استفاده نمائيم. در واقع چرخ آبي اولين دستگاهي بود كه عملاً بشر را از اتكاء به ماهيچه‎هايش يا به بيگاري گرفتن حيوانات براي انجام كار، رها نمود. اطلاعي از زمان و مكان پيدايش چرخ‌هاي آبي در دست نيست و حتي اطلاعي از اينكه چه شخصي باعث پيشرفت و توسعه آن شد نيز وجود ندارد. حدوداً 300 سال قبل از ميلاد، مصارف ديگري از چرخ آبي مي‎شد. آنها،‌ با طناب به سطل‌هايي براي بالا آوردن آب وصل مي‎شدند كه از آن براي مصارف خانگي و يا آبياري زمين‌هاي كشاورزي استفاده مي‎شد. اين، ساده‎ترين و ابتدائي‎ترين كاربرد چرخ آبي بود، ‎Noria، چرخ پره‎دار ساده‎اي بود كه با جريان آب رودخانه، حركت مي‎كرد و به شتر در مديترانه رواج داشت. ‎Noria چندان عمري نداشت زيرا بلافاصله چرخ ديگري كه در پايين به شرح آن مي‎پردازيم، بوجود آمد. علت پيدايش اين چرخ جديد،‌ به خاطر نياز ‎Noria به ذخيره زياد آب بود. تا صد قبل از ميلاد، چرخ‌هاي آبي در چندين نواحي دنيا از جمله شمال يونان، تركيه و هند براي آسياب كردن غلات و استخراج روغن از زيتون، كاربرد داشتند. اين چرخ‌ها، معروف به چرخ‌هاي افقي مي‎باشند و ميله عمودي نصب شده بر روي آن، مستقيماً سبب حركت سنگ آسياب مي‎شود. چرخ‌هاي افقي هم مشكلات و معضلاتي را با خود به همراه داشتند. از جمله آن كه بايد مجهز به نوعي مجرا يا كانال باشند كه موجب انتقال آب به يك طرف چرخ و نهايتاً چرخاندن چرخ شود. از اين‎رو، چرخ‌هاي افقي در نهرها كه شدت جريان آب در آن شديد مي‎باشد (نظير نواحي كوهستاني شمال تركيه و يونان) كارآيي داشتند. لازم به ذكر است كه سرعت سنگ آسياب، دقيقاً برابر سرعت چرخ آبي و سرعت چرخ آبي هم بسته به سرعت جريان آب مي‎باشد. چرخ افقي گاهي اوقات با نام ‎Norse wheel شناخته مي‎شود. و اولين دستگاه قابل استفاده در منزل بود. در آن زمان غلات با آسياب‌هاي دستي آرد مي‎شدند. زنان مجبور به انجام اين كار بودند و زمان زيادي از وقت آنها بدين كار سپري مي‎شد. اين دستگاه شرايط فوق را تغيير داد. مسئله فوق ممكن است از دو ديدگاه، چندان جالب نباشد. اما مسئله‎اي براي ماشيني شدن كارها و رهايي از كار پرزحمت آسياب كردن غلات با دست شد. قديمي‎ترين چرخ آبي در كابريا ‎cabria از سواحل جنوبي درياي سياه، پيدا شد.

    مكانيزم

    انرژي جنبشي

    براي درك و روشن شدن، مطلب را با مثال ساده‎اي آغاز مي‎كنيم. اگر در حال عبور از نهر آبي باشيم، اين حس در ما ايجاد مي‎شود كه آب در جهت خلاف پاهاي ما به شدت عبور مي‎كند. در نهرهايي كه جريان آب در آنها تند باشد بايد مراقب باشيم كه شدت (فشار) آب باعث افتادن ما نشود. همين‎طور كشش و فشار امواج را هنگام گذر از كنار دريا حس مي‎كنيم. گاهي اوقات هنگام نزديك شدن امواج،‌ مي‎توانيم سريع پاهايمان را كنار بكشيم، يقيناً اگر در زير يك آبشار باشيم، فشار آب را روي بدنمان احساس مي‎كنيم. اگر اندكي اين چرخ را در نحري كه آب در آن جريان دارد،‌ داخل كنيم. جريان آب در جهت خلاف آن بر آن فشار مي‎آورد، درست همانند زماني كه ما داخل آب هستيم شويم. فشار آب موجود در جهت فاضلاب فقط يك پدال (پرگا)، موجب چرخش چرخ مي‎شود. اگر محور چرخ را به يك دستگاه وصل كنيم قادر به انجام كار مفيد، نظير آسياب كردن غلات مي‎باشيم. پايه و اساس چرخ آبي، درك مفهوم فوق مي‎باشد.

    حال، مشاهده‎اي مرتبط در اين زمينه را در نظر مجسم سازيد: زماني كه داخل يك استخر يا حوض مخصوص شنا ايستاده‎ايم و يا در حال گذشتن از آن هستيم، هيچ نگران اين قضيه نيستيم كه جريان آب موجب عدم تعادل و نهايتاً افتادن ما شود. مشابه آن در مورد چرخ آبي هم صدق مي‎كند. قرار دادن چرخ آبي در استخر شنا، مانع حركت چرخ مي‎شود.

    به تفاوتي بين شرايط فعلي و شرايطي كه قبلاً راجع به آن بحث شد، وجود دارد؟ در استخر شنا با حوض، جريان آب، ثابت و يا اينكه خيلي كند مي‎باشد. تنها آب جريا (متحرك) باعث هل دادن و به حركت درآوردن ما و همين‎طور باعث چرخاندن، چرخ آبي مي‎شود. به حركت درآمدن ما و چرخ آبي، بيانگر انجام كار مي‎باشد. تنها آب جاري،‌ توان انجام كار را دارد. مطلب فوق مبين اين مسئله است كه آب جاري (آبي كه داراي حركت باشد) داراي نوعي انرژي مي‎باشد. همان‎طوري كه قبلاً گفته شد، اگر چرخ آبي را به يك دستگاه مكانيكي وصل كنيم، دستگاه قادر به انجام كار نظير: آسياب كردن فلات يا اره كردن چوب مي‎باشد. تعميم عبارت فوق بيان اين مطلب است كه:

    «انرژي جنبشي، باعث انجام كار مي‎شود».

    انرژي پتانسيل

    استفاده از يك چرخ آبي را در نظر مجسم سازيد، ‌با در نظر گرفتن مزيت آبشار و انرژي جنبشي آبي كه از آن سرازير مي‎شود، چرخ‎هاي چرخ‎دنده مي‎چرخد و كار انجام مي‎گيرد. حجمي از آب را در نقطه ‎A در نظر بگيريد، آيا آن مقدار از آب قادر به انجام كار مي‎باشد؟ خير؟ (حداقل، حالانه)، حجم آب در آن نقطه، فاقد انرژي جنبشي مي‎باشد. البته بايد بر اين مسئله واقف باشيم كه آب در نقطه ‎A انرژي جنبشي ندارد اما پتانسيل كسب انرژي جنبشي را دارد. براي درك مطلب فوق مي‎توانيم بگوئيم كه آب در نقطه ‎A داراي انرژي پتانسيل مي‎باشد. چه عاملي باعث سرازير شدن آب مي‎گردد؟ نيروي جاذبه زمين، آب را به مركز زمين مي‎كشد، بايد گفت كه آب در نقطه «A» انرژي پتانسيل جاذبه را دارا ميباشد.

    اين انرژي، انرژي پتانسيل جاذبه نيتوني مي‎باشد كه باعث كشيده شدن اشياء به طرف مركز ثقل مي‎شود. حال سه نكته ديگر را به آن اضافه مي‎نمائيم. اولاً: انرژي پتانسيل به صورت بالقوه انرژي جنبشي مي‎باشد (يا انرژي پتانسيل قابل تبديل به انرژي جنبشي مي‎باشد). ثانياً‌ در نقطه ‎B آب به پره‎هاي چرخ آبي ضربه مي‎زند و موجب انتقال انرژي جنبشي آب به چرخ و نهايتاً حركت چرخ كه همان انجام كار مي‎باشد مي‎شود. در واقع نقطه ‎B مكاني فعال است. تصور كنيد كه براي حجم آب در نقطه ‎C چه روي مي‎دهد؟

    ممكن است اين‎طور در ذهن تداعي شود كه انرژي پتانسيل در نقطه ‎C به آخر مي‎رسد، ‌ در واقع آب هميشه، قدري انرژي پتانسيل جاذبه را دارا مي‎باشد مگر آنكه نقطه ‎C مركز ثقل زمين باشد. بيشترين و بالاترين ميزان انرژي پتانسيل در نقطة ‎A مي‎باشد. آب هنگام سرازير شدن از آبشار قدري از انرژي پتانسيل اش، به انرژي جنبشي تبديل مي‎شود و انرژي جنبشي آب در حال سرازير شدن از آبشار، قادر به انجام كارو چرخاندن چرخ آبي مي‎باشد.

     

    چرخهي توليد نيرو

     

    نمونه اي از توربين

    مزايا و معايب

    نيروي برق‌آبي با ايجاد انرژي الكتريكي بدون سوزاندن سوخت‌ها از ايجاد آلوده‌كننده‌هاي متصاعد شده از سوختن سوخت‌هاي فسيلي مانند دي‌اكسيد گوگرد، اسيد نيتريك، منواكسيد كربن، گرد و غبار و سرب (موجود در زغال سنگ) جلوگيري مي‌كند. همچنين هيدروالكتريسيته با از بين بردن ضرورت استفاده از سوخت‌هايي مانند زغال سنگ به طور غيرمستقيم خطرات ناشي از استخراج زغال سنگ را كاهش مي‌دهد. اين نيروگاه‌ها زباله هسته‌اي توليد نمي‌كنند. همچنين خطرات مربوط به تماس با اورانيوم در معادن يا نشت مواد هسته‌اي را نيز ندارند و برعكس اورانيوم در اين دسته از نيروگاه‌ها از انرژي‌هاي تجديد پذيري استفاده مي‌شود. در مقايسه با مولدهاي بادي، منابع انرژي در نيروگاه‌هاي آبي خيلي قابل پيش‌بيني‌تر هستند. همچنين اين نيروگاه‌ها مي‌توانند ضريب بار شبكه را بهبود دهند و در زمان نياز شروع به توليد انرژي الكتريكي كرده و به اين ترتيب موجب تعديل شبكه در طول ساعات پيك شوند. برعكس نيروگاه‌هاي گرمايي در نيروگاه‌هاي آبي زمان زيادي صرف مطالعات مربوط به سد مي‌شود. معمولاً براي انجام دقيق محاسبات، داده‌هاي حدود ۵۰ سال از رفتارهاي رودخانه براي انتخاب بهترين مكان احداث سد و روش ساخت آن لازم است. برعكس نيروگاه‌هايي كه از سوخت‌ها براي تامين انرژي استفاده مي‌كنند، مكان‌هاي مناسب براي احداث نيروگاه‌هاي آبي محدود هستند. همچنين بيشتر نيروگاه‌هاي آبي از مراكز تجمع جمعيت دور هستند و بايد براي انتقال آنها نيز هزينه‌اي صرف كرد. از ديگر ضعف‌هاي اين نيروگاه وابستگي شديد به ميزان آب ورودي است و از آنجايكه ميزان آب پشت سد به بارش‌ها وابسته‌است و در صورتيكه كه ميزان بارش برف و باران كاهش يابد ميزان توليد انرژي الكتريكي نيز كاهش مي‌يابد.

    از ديگر سو آب ذخيره شده در پشت يك سد در واقع مي‌تواند بخشي از امكانات مربوط به ورزش‌هاي آبي باشد و به اين ترتيب مي‌تواند به جاذبه‌اي براي گردشگران تبديل شود. در برخي از كشورها از اين آب براي پرورش موجودات آبزي مانند ماهي‌ها استفاده مي‌شود به اين ترتيب كه در برخي سدها محيط‌هاي خاصي براي پرورش موجودات آبزي اختصاص يافته كه هميشه از نظر داشتن آب پشتيباني مي‌شوند. از معايب اين نوع انرژي مي توان به، جابجايي جمعيت ساكن در مناطق زير آب رفته توسط آب پشت سد است. اين مناطق ممكن است شامل مناطقي باشد كه از نظر فرهنگي يا اعتقادي داراي ارزش بالايي هستند و بدين ترتيب دلبستگي زيادي بين مردم ساكن با منطقه و آن منطقه خاص وجود دارد و به اين ترتيب با بالا آمدن آب اين مكان‌هاي تاريخي يا فرهنگي از بين خواهند رفت.

    مسائل اقتصادي

    بيشترين مزيت استفاده از نيروگاه‌ها آبي عدم نياز به استفاده از سوخت‌ها و در نتيجه حذف هزينه‌هاي مربوط به تامين سوخت است. درواقع هزينه انرژي الكتريكي توليدي در يك نيروگاه آبي تقريباً از تغييرات قيمت سوخت‌هاي فسيلي نظير نفت، گاز طبيعي و زغال سنگ مصون است. همچنين عمر متوسط نيروگاه‌هاي آبي در مقايسه با نيروگاه‌هاي گرمايي بيشتر است، به طوري كه عمر برخي از نيروگاه‌هاي آبي كه هم‌اكنون در حال استفاده هستند به ۵۰ تا ۱۰۰ سال پيش بازمي‌گردد. هزينه كار اين نيروگاه‌ها در حالي كه به صورت خودكار عمل كنند كم است و بجز در موارد اضطراري به پرسنل زيادي در نيروگاه نياز نخواهد بود. در موقعيت‌هايي كه استفاده از سد چندين هدف را پوشش مي‌دهد، ساخت يك نيروگاه آبي هزينه نسبتاً كمي را به هزينه‌هاي ساخت سد اضافه مي‌كند. ايجاد يك نيروگاه همچنين مي‌تواند هزينه‌هاي مربوط به ساخت سد را جبران كند. براي مثال هزينه ناشي از ساخت سد «Three Gorges» كه بزرگ‌ترين سد جهان است با فروش انرژي الكتريكي توليدي در سد در طول ۵ تا ۷ سال جبران شده‌است

     

    آب پشت سد در لوكزامبورگ

    آمار در جهان و ايران

     

    مسائل محيط زيست

    پروژه‌هاي احداث سد معمولاً با تغييرات زيادي در اكوسيستم منطقه احداث سد همراه هستند. براي مثال تحقيقات نشان مي‌دهد كه سدهاي ساخته شده در كرانه‌هاي اقيانوس اطلس و اقيانوس آرام در آمريكاي شمالي از ميزان ماهي‌هاي قزل‌آلاي رودخانه‌ها به شدت كاسته‌است و اين به دليل جلوگيري سد از رسيدن ماهي‌ها به بالاي رودخانه براي تخم‌گذاري است و اين درحالي است كه براي عبور اين ماهي‌ها به بالاي رودخانه محل‌هاي خاصي در سد در نظرگرفته شده‌است. همچنين ماهي‌هاي كوچك در طول مهاجرت از رودخانه به دريا در بين توربين‌ها آسيب مي‌بينند كه براي رفع اين عيب نيز در قسمتي از سال ماهي‌ها را با قايق‌هاي كوچك به پايين رودخانه مي‌برند. با تمام فعاليت‌هايي كه براي ايجاد محيط مناسب براي ماهي‌ها انجام مي‌شود بازهم با ساخت سد از ميزان ماهي‌ها كاسته مي‌شود. در كشورهايي مانند ايالات متحده بستن مسير مهاجرت ماهي‌ها و ديگر موجودات آبزري به وسيله سد ممنوع است و حتماً بايد براي عبور آنها تمهيداتي انديشيده شود. به اين ترتيب در برخي موارد سدها مي‌توانند واقعاً براي ماهي‌ها آسيب رسان باشند كه نمونه‌اي از آنها سد مارموت (Marmot Dam) در ايالات متحده‌است كه عمليات حذف آن در ۲۰ اكتبر ۲۰۰۷ به پايان رسيد. پس از تخريب اين سد رودخانه براي اولين بار پس از۱۰۰ سال جريان آزاد خود را آغاز كرد. عمليات حذف اين سد بزرگ‌ترين عمليات حذف سد در ايالات متحده بود.

    ايجاد سدها معمولاً باعث به وجود آمدن تغييراتي در قسمت‌هاي پاييني رودخانه مي‌شوند. آب خروجي از توربين‌ها معمولاً حامل مقدار كمتري از رسوبات است و اين خود باعث پاك شدن بستر رودخانه و از بين رفتن حاشيه‌هاي رودخانه مي‌شود. به دليل اينكه توربين‌ها معمولاً به نوبت كار مي‌كنند نوساناتي در جريان آب خروجي ايجاد مي‌شود كه شدت فرسايش بستر رودخانه را افزايش مي‌دهد. همچنين ظرفيت اكسيژن حل شده در آب به دليل كار توربين‌ها كاهش مي‌يابد چراكه آب خروجي توربين‌ها معمولاً گرمتر از آب ورودي آنهاست كه اين خود مي‌تواند جان برخي گونه‌هاي حساس را به خطر بياندازد. برخي ديگر از سدها براي افزايش ارتفاع فشار مسير رودخانه را منحرف كرده و باعث عبور آب از مناطق پر شيب‌تر مي‌شوند و به اين ترتيب مسير قبلي رودخانه را خشك مي‌كنند. براي مثال در رودخانه‌هاي تپاكو (Tekapo) و پوكاكي (Pukaki) از اين روش استفاده شده‌است كه نه تنها موجب به خطر افتادن برخي گونه‌هاي موجودات آبزي شده بلكه پرندگان مهاجر منطقه را نيز به شدت در خطر قرار داده‌است.

    منابع

    (28/9/1389) Wikipedia

    (28/9/1389) سايت هاي وزارت نيرو و انجمن مهندسان ايران

    Bernshtein LB (ed.) (1996) Tidal Power Plants. Seoul Korea Ocean Research And Development Institute (Kordi).

    Charlier RH (1982) Tidal Energy. New York Van Nostrand Reinheld

    خبرنگاران دانشجويان

    برگرفته از سايت :reaward.ir


     
    مركز تحقيقات و فناوري اتوماسيون صنعتي ايران

    سایت autoir با هدف ارائه مطالبی پیرامون اتوماسیون صنعتی به زبان فارسی منتشر شد.

    1 - اتوماسیون صنعتی
    2 - پردازش تصویر وسیگنال
    3 - طراحی صفحات وب
    4 - نرم افزارها تخصصی
    5 - روباتیک
    6 - Web Base Automation

    ادامه...

     

     

    منوي اصلي
  • صفحه اصلي

  • فهرست مقالات

  • مطالب جديد

  • خبرنامه

  • نقشه سايت

  • طراحي وب

  • نسخه جديد سايت

  • جستجو

  • نسخه جديد سايت

  • پرسش و پاسخ

  •  

    مطالب جديد
     

         
    Designed by Ahmad Zeini Copyright © 2003 - 2012 by AutoIR iranresearch , All rights reserved. www.iranresearch.com www.iranresearch.ir www.autoir.ir Designed by Ahmad Zeini
    کلیه حقوق مادی و معنوی این سایت autoir.ir می باشد
    !تبادل لینک رایگان

    !امتیاز بدهید
    .ما را در گوگل محبوب کنید