5

انرژی های نو / برق، کنترل، ابزار دقیق، مخابرات

آموزش نیروگاه خورشیدی

دی ۳۰, ۱۳۹۶ ۴:۰۴ ب.ظ

این پیام تبلیغاتی است

نیروگاه خورشیدی ( solar power plant) نیروگاهی است که انرژی خود را به طور مستقیم از خورشید دریافت می کند. یک نیروگاه خورشیدی مجموعه ای از تاسیسات است که انرژی تابشی خورشید را جمع آوری کرده و با متمرکز کردن آن، درجه حرارت های بالایی ایجاد می کند. انرژی جمع آوری شده از طریق مبدل حرارتی، ژنراتور توربین ها و یا موتورهای بخار به انرژی الکتریکی تبدیل خواهد شد. نیروگاه های خورشیدی بر اساس نوع متمرکز کننده ها به سه دسته تقسیم می شوند. انرژی خورشیدی یکی از پاک ترین و بزرگ ترین منابع انرژی های تجدیدپذیر است که به علت نیاز نداشتن به فن آوری های پیشرفته و پرهزینه، به عنوان یک منبع مفید و تأمین کننده انرژی در اکثر نقاط جهان رو به وسعت است. ۹۹ درصد از مجموع انرژی هایی که به زمین منتقل می گردند، منشا خورشیدی دارند. علاوه بر روند رو به رشد قیمت انرژی های فسیلی، اثرات مخرب زیست محیطی آن ها از قبیل: آلودگی ها، افزایش دمای کره زمین و تخریب لایه ی ازن، میل به استفاده از این انرژی در دسترس را دو چندان افزایش می دهد. به طور معمول نقاطی برای این سایت ها مناسب هستند که آب و هوا و گیاهان منطقه، رطوبت و گرد وغبار زیادی را در اتمسفر ایجاد نمی کنند مانند استپ ها، بوته زار، صحراهای نیمه خشک و صحراها که به طور معمول در عرض جغرافیایی شمال یا جنوب کمتر از ۴۰ درجه قرار دارند. از مناطق مستعد می توان به جنوب غربی ایالات متحده آمریکا، کشورهای مدیترانه ای اروپا، خاور میانه، ایران و صحراهای هند، پاکستان، چین و استرالیا اشاره نمود.

انوع نیروگاه خورشیدی
۱.نیروگاه های خورشیدی که دریافت کننده آنها به صورت سهموی خطی است:
در این نیروگاه ها پرتوهای خورشید در خط کانونی جمع شده و گیرنده آنها به صورت لوله ای می باشد که در داخل آنها روغن های مخصوصی قرار دارد که در اثر تابش خورشید گرم می شوند. دریافت کننده ها دارای سطوح صاف و صیقلی هستند و به شکل های مورد نظر قابلیت خم شدن را دارند. سیال گرم شده توسط مبدل های موجود به بخار تبدیل شده و به نیروگاه فرستاده می شوند. نیروگاه خورشیدی شیراز از نوع نیروگاه خورشیدی سهموی می باشد.
اجزاء اصلی نیروگاههای سهموی خطی
  • منعکس‌کننده از نوع آینه‌های سهموی
  • دریافت‌کننده تابش خورشیدی که پرتوهای منعکس شده را جذب کرده و موجب گرمایش سیال انتقال دهنده گرما می شود
  • مکانیزم حرکت دهنده (تک محوری) کلکتورهای سهموی به منظور ردیابی خورشید و کنترل کننده ها
  • اسکلت فلزی نگهدارنده و فونداسیون
  • سیستمهای مربوط به تولید قدرت الکتریکی
  • تجهیزات مربوط به انتقال گرما
  • تجهیزات مربوط به تولید الکتریسیته و دفع گرمای تلف شده به محیط خارج

انرژی خورشیدی 3 2

۲. نیروگاه های خورشیدی که دریافت کننده های آنها به صورت بشقابی است:

دریافت کننده های بشقابی به شکل سهموی هستند که دارای سطحی صاف وشفاف می باشند. براق و صیقلی نبودن سطوح باعث ایجاد تلفات انعکاسی می شود. نکات قابل توجه در این دریافت کننده ها کانون آن ها  است که در یک نقطه قراردارد. مکانیزم آنها به گونه ای است که انرژی خورشید را در ناحیه کانونی جمع می کند  سپس توسط یک سیکل تر مودینامیکی آن انرژی  را در نیروگاه مورد استفاده قرار می دهد. این بشقاب سهموی می تواند از چندین آینه تشگیل شده باشد.

اجزاء اصلی نیروگاههای بشقابک سهموی

  • سطح متمرکزکننده : وظیفه آن متمرکز کردن شعاعهای نور خورشید در نقطه کانونی است.
  • موتور استرلینگ: انرژی گرمایی تمرکز یافته نور را به انرژی مکانیکی تبدیل کرده که توسط یک آلترناتور از آن الکتریسیته تولید میگردد. این موتورها با سیستمهای دما بالا و پرفشار با انتقال حرارت خارجی هستند که گاز هلیوم یا هیدروژن بعنوان سیال عامل آنها عمل می‌کند. بهترین عملکرد انواع این موتورها در دماهای بالای ۷۰۰ درجه سانتی‌گراد و فشارهایی تا ۲۰ مگاپاسکال انجام می‌شود.
  • ردیاب و سیستم کنترل : سیستم ردیاب همواره سطح متمرکز کننده را در مقابل خورشید قرار می دهد تا نور دقیقاٌ در دریافت کننده موتور استرلینگ تمرکز یابد. بعلاوه سیستم کنترل با دریافت اطلاعات از سنسورهای مختلف و همچنین موتور استرلینگ، در هر وضعیت فرمان مناسبی برای کنترل سیستم ارسال می نماید.
  • سازه و فونداسیون: برای نگه داشتن سطح متمرکزکننده، موتور استرلینگ و سایر اجزاء سیستم و تحمل بارهای اینرسی، باد و زلزله وجود یک فونداسیون و سازه ای سبک و با استحکام ضروریست.

۳. نیروگاه های خورشیدی که دریافت کننده آنها به صورت مرکزی است:

در این سیستم توسط تعداد زیادی آینه به نام هلیوستات که بر روی یک گیرنده در بالای یک برج بلند قرار دارند انرژی خورشید جذب می شود. این انرژی توسط سیالل موجود در دریافت کننده جذب شده و گرم می شود و سپس توسط مبدل های موجود سیال عامل به بخار تبدیل شده و برای تولید برق به توربین فرستاده می شود. هلیوستات یک لغت یونانی است که به معنای خورشید می باشد و به طور کلی به مجموعه ای از آینه ها که حول یک محور دوار قرار دارند و قادرند نور خورشید را به طور پیوسته به نقطه ای خاص انعکاس دهند نیز گفته  می شود که میدان آنها به دو شکل احاطه شده و شمالی قرار دارند. تلفات انرژی در میدان هلیوستات ها شامل تلفات انعکاسی و تلفات کسینوسی می باشد. امروزه نرم افزار هایی وجود دارند که زاویه شیب وجهت هلیوستات را محاسبه می کنند به گونه ای که نور انعکاسی را در نقطه ای ثابت جمع می کنند.

اجزاء اصلی نیروگاههای دریافت کننده مرکزی

  • هلیوستات: سیستم گردآورنده پرتوهای خورشیدی شامل مزرعه ای از هلیوستات ها از نوع شیشه ای یا غشایی
  • دریافت‌کننده مرکزی: که گرمای پرتوهای خورشیدی را جذب و قابل استفاده می نماید.
  • سیستم انتقال انرژی گرمائی: که گرمای وارده به گیرنده را جذب نموده و به گردش وا می‌دارد. در طرحهای اولیه از آب و بخار بعنوان سیال جذب کننده وانتقال دهنده انرژی گرمائی استفاده می گردید  و در طرحهای توسعه یافته تر از سیالاتی چون نمکهای سدیم و پتاسیم مذاب استفاده می‌گردد.
  • سیستم تبدیل قدرت
  • سیستم ذخیره انرژی

۴. نیروگاه های خورشیدی با دودکش خورشیدی:

این سیستم از یک برج نیرو تشکیل شده که از خاصیت دودکش برای به حرکت در آوردن توربین استفاده می کنند. هوایی که در محفظه های اطراف توسط انرژی خورشید جمع شده اند به داخل دود کش هدایت شده و به علت زیاد بودن ارتفاع هوا با سرعت بیشتری  صعود می کند. در نتیجه باعث به حرکت در آوردن ژنراتوری که در پایین نصب شده است می شود و به تولید الکتریسیته منجر می شود.

نحوه عملکرد نیروگاههای حرارتی دودکش خورشیدی

تابش خورشید موجب گرم شدن هوا در زیر سقف هادی نور (شفاف) که برج مرکزی را احاطه کرده است، می شود. در مرکز این سقف یک برج عمودی با دهانه ورودی عریض واقع شده است. محل اتصال این برج با سقف شیشه‌ای باید به نحوی ساخته شود که در مقابل نفوذ هوا مقاوم باشد. هوای گرم سبک‌تر از هوای سرد است لذا از برج بالا خواهد رفت. با مکش هوای گرم به بالای برج، هوای سرد مجدداً از فضای خارجی سقف وارد آن خواهد شد. این جریان مداوم هوا را با استفاده از توربین‌های پله‌ای فشار تبدیل به انرژی مکانیکی و سپس توسط ژنراتورهای مرسوم برق تولید می‌کند. شکل ۱ نمایی از شماتیک عملکرد این نوع نیروگاههای خورشیدی را نشان می‌دهد. برای تولید ۲۴ ساعته برق در این نیروگاه می‌توان از لوله‌های حاوی آب و یا محفظه‌های آب در زیر سقف استفاده نمود. این لوله‌ها یا محفظه‌ها تنها یک بار از آب پر می‌شوند و هیچ نیازی به آب‌گیری مجدد ندارند.

اجزاء اصلی یک دودکش خورشیدی

  • سقف نیمه شفاف (مثلاً شیشه‌ای) که در ارتفاع چندمتری زمین نصب می‌گردد.
  • دودکش مرتفع که درمرکز سقف شیشه‌ای قرار می‌گیرد.
  • توربین های بادی که در پایه دودکش قرار می‌گیرند.
  • زمین که با روکش مناسبی پوشانده می‌شود.

سیستم های فتوولتائیک

ﭘﺪﻳـﺪﻩ ای که در اﺛـﺮ تابش ﻧـﻮر ﺑـﺪون اﺳــﺘﻔﺎدﻩ از ﻣﻜﺎﻧﻴﺰم های ﻣﺤــﺮک اﻟﻜﺘﺮﻳــﺴﻴﺘﻪ تولید می کند ﭘﺪﻳــﺪﻩ ﻓﺘﻮوﻟﺘﺎﺋﻴک و ﺑﻪ هر ﺳﻴﺴﺘﻤﻲ که از اﻳﻦ ﭘﺪﻳﺪﻩ ها اﺳﺘﻔﺎدﻩ کند ﺳﻴﺴﺘﻢ ﻓﺘﻮوﻟﺘﺎئیک ﮔﻮﻳﻨﺪ. ﺳﻴﺴﺘﻢ هﺎی ﻓﺘﻮوﻟﺘﺎئیک ﻳﻜــﻲ از ﭘﺮﻣـﺼﺮف ترین کاربرد اﻧﺮژی هـﺎی ﻧـﻮ ﻣﻲ ﺑﺎشـﻨﺪ و تا کنون ﺳﻴﺴﺘﻢ هﺎی ﮔﻮﻧﺎﮔﻮﻧﻲ ﺑﺎ رﻧﺞ توانی ﻣﺨﺘﻠـﻒ (٠/۵وات تا ﭼﻨـﺪ ﻣﮕـﺎوات) در ﺳﺮاﺳـﺮ ﺟﻬـﺎن ﻧـﺼﺐ و راﻩ اﻧﺪازی ﺷﺪﻩ است و ﺑﺎ توجه ﺑﻪ قابلیت اﻃﻤﻴﻨﺎن و ﻋﻤﻠﻜﺮد اﻳﻦ ﺳﻴﺴﺘﻢ هـﺎ هـﺮ روزﻩ ﺑـﺮ تعدا ﻣﺘﻘﺎﺿـﻴﺎن ﺁﻧﻬﺎ اﻓﺰودﻩ ﻣﻲ ﺷﻮد. از ﺳﺮی و ﻣﻮازی کردن ﺳﻠﻮﻟﻬﺎی ﺁﻓﺘﺎﺑﻲ ﻣﻲ توان ﺑـﻪ ﺟﺮﻳـﺎن و وﻟﺘـﺎژ قابل ﻗﺒـﻮﻟﻲ دست یافت. در ﻧﺘﻴﺠـﻪ ﺑـﻪ ﻳـــک ﻣﺠﻤﻮﻋـــﻪ از ﺳـﻠﻮل های ﺳـــﺮی و ﻣـــﻮازی ﺷـــﺪﻩ ﭘﻨـﻞ ﻓﺘﻮوﻟﺘﺎﺋﻴـک ﻣﻲ ﮔﻮﻳﻨﺪ. اﻣﺮوزﻩ اﻳﻨﮕﻮﻧﻪ ﺳﻠﻮل ها ﻋﻤﻮﻣﺎ از ﻣﺎدﻩ ﺳﻴﻠﻴﺴﻴﻢ تهیه ﻣﻲ ﺷﻮند و ﺳﻴﻠﻴﺴﻴﻢ ﻣﻮرد ﻧﻴﺎز از ﺷﻦ و ﻣﺎﺳﻪ تهیه ﻣﻲ ﺷﻮد که در مناطق کوﻳﺮی کشور، ﺑﻪ ﻓﺮاواﻧﻲ یافت ﻣـﻲ ﮔـﺮدد. ﺑﻨـﺎﺑﺮاﻳﻦ از ﻧﻈـﺮ تامین ﻣﺎدﻩ اوﻟﻴﻪ اﻳﻦ ﺳﻠﻮل ها هیچگونه کمبودی در ﺟﻬﺎن وﺟﻮد ﻧﺪارد.
مزایای نیروگاه خورشیدی
از مزایای نیرو گاه خورشیدی می توان به موارد زیر اشاره نمود:
  • ۱. این نیروگاه ها نیاز به سوخت ندارند.
  • ۲. این نیروگاه ها نیاز به آب ندارند، به خصوص در نوع دودکش خورشیدی،لذا در مناطق کویری و کم آب ایران مناسب می باشند.
  • ۳. این نیروگاه ها علاوه بر این که قادرهستند به شبکه های بزرگ برق برسانند، در شبکه های کوچک برای انتقال برق نیاز به کابل های فشار قوی ندارند.
  • ۴. این نیروگاه ها به دلیل نداشتن استهلاک زیاد دارای عمر زیادی هستند.
  • ۵. این نیروگاه ها تولید هیچ نوع آلاینده ای که باعث آلودگی هوا شود را ندارند.

تولید برق در شب توسط نیروگاه خورشیدی

نیروگاه خورشیدی که شب نیز برق تولید می کند:

نیروگاه خورشیدی جماسولار در جنوب اسپانیا قرار دارد که از ۲۶۵۰ صفحه خورشیدی در زمینی به وسعت ۱۸۵ هکتار تشکیل شده است. حرارت ۹۰۰ درجه سلسیوسی ناشی از این تمرکز نور، برای گرم کردن تانک نمک مذاب استفاده می شود که در نهایت در این تانک بخار کافی برای انرژی رسانی به توربین های ۲۶۰ میلیون دلاری این نیروگاه تولید می شود. اما بر خلاف تمامی نیروگاه های خورشیدی دیگر، حرارت ذخیره شده در این تانک ها می تواند به مدت ۱۵ ساعت در طول شب و یا در زمانی که نور خورشید وجود ندارد نیز آزاد شود. با توجه به شدت بالای تابش خورشید در جنوب اسپانیا می توان به این نتیجه رسید که این نیروگاه می تواند اغلب شب ها بدون نور خورشید به فعالیت خود ادامه دهد و ۲۷۰ روز از سال را به صورت کامل به تولید انرژی بپردازد. ساخته شدن این نیروگاه که پروژه ای مشترک میان شرکت اماراتی «مصدر» و شرکت اسپانیایی «تورسول انرژی» بوده، دو سال زمان و ۲۶۰ میلیون دلار هزینه صرف کرده است.


دریافت فایلهای آموزشی

۱- دانلود فایل نیروگاه خورشیدی حرارتی- دکتر فرزاد جعفرکاظمی- ۱۱۳ صفحه- PDF

۲- انواع نیروگاههای خورشیدی- ۴۸ صفحه-  PDF

۳- نیروگاه خورشیدی چگونه انرژی تولید می کند؟

۴- مکان یابی نیروگاه خورشیدی حرارتی جهت تامین انرژی پایدار با استفاده از منطق فازی

۵- مکان یابی بهینه نیروگاه های خورشیدی (فتوولتائیک) و توسعه تکنولوژی انرژی های تجدید پذیر در ایران

۶- پهنه بندی و مکانیابی نیروگاههای خورشیدی در استان اصفهان

۷- مطالعات طراحی بهینه یک نیروگاه فتوولتائیک ۱۰۰ کیلوواتی متصل به شبکه در تهران با استفاده از نرم افزار PVSYST


تبلیغات شما اینجا درج می شود

۸- طراحی نیروگاه ۱۰ مگاواتی خورشیدی متصل به شبکه در شهر یزد

۹- بررسی هارمونیکی نیروگاه خورشیدی ۱۰۰ کیلو واتی متصل به شبکه

۱۰- بررسی تاثیر پذیری تولید نیروگاه خورشیدی ۲۲ کیلوواتی دانشگاه زابل از متغیر محیطی گردو غبار

۱۱- ارزیابی اقتصادی استفاده از نیروگاه خورشیدی در مقایسه با نیروگاه فسیلی در سکوی گازی فاز ۱۳ پارس جنوبی

۱۲- تاثیر امواج اکترومغناطیسی صاعقه در سیستم فتوولتاییک

۱۳- چکیده ارزیابی اقتصادی و فنی نیروگاه فتوولتائیک مقیاس کوچک ۲۰ کیلووات

۱۴- فرآیند سرمایه گذاری احداث نیروگاههای تجدیدپذید و پاک غیر دولتی

۱۵- فلوچارت درخواست و صدور مجوز احداث نیروگاه تجدیدپذیر

۱۶- ضوابط اتصال و بهره برداری نیروگاههای بادی بزرگ به شبکه سراسری برق

۱۷- دستورالعمل نظارت فنی بر امکان سنجی، اجرا و نگهداری نیروگاه کوچک مقیاس خورشیدی

۱۸- Improving Solar PV System Efficiency Using One-Axis 3-Position Sun Tracking

۱۹- Transformers for Solar Power Solutions

۲۰- Sizing of Step-Up Transformers for PV Plants through a Probabilistic Approach

۲۱- EARTHING AND LIGHTNING OVERVOLTAGE PROTECTION FOR PV PLANTS

۲۲- نیروگاه خورشیدی حرارتی- ۵ صفحه- PDF- سجاد اسدپور


۲۳- دانلود انواع انرژی های تجدید پذیر

۲۴- دانلود انواع نیروگاهها و نیروگاههای سیکل ترکیبی

۲۵- دانلود آموزش جامع توربین های بادی، آبی، گازی و بخار

۲۶- دانلود کتب انگلیسی انرژی های تجدید پذیر از کتابخانه جامع نفت و گاز وبسایت

۲۷- دانلود مجلات معتبر انرژی های نو از مرکز مجلات وبسایت


این پیام تبلیغاتی است

استخدام | اینستاگرام | اپ اندروید | اپ آیفون


+

5 دیدگاه

  1. دفتر ازدواج شیک

    on مرداد ۱۱, ۱۳۹۷ - پاسخ

    این طرح برای سیستم های خانگی توی تهران یا کرج توجیه اقتصادی داره؟؟؟
    چقدر هزینه برداره؟

  2. Nasim

    on اردیبهشت ۹, ۱۳۹۷ - پاسخ

    ممنون از اطلاعات خوبتون برای تحقیق کمک کردم مرسی

  3. طراحی بنر

    on اسفند ۷, ۱۳۹۶ - پاسخ

    سلام با تشکر از مطالب مفید و جامعی که در سایت قرار دادید

  4. قیمت لپ تاپ dell

    on بهمن ۱, ۱۳۹۶ - پاسخ

    سلام واقعا از سایت خوبتون ممنونم که در اون مطالب مفید و جامعی رو به اشتراک میذارید.

  5. خرید نبشی

    on بهمن ۱, ۱۳۹۶ - پاسخ

    سلام و تشکر فراوان
    در زمینه ای که فعالیت میکنید جزو بهترین سایتا هستید
    خسته نباشید.

دیدگاهتان را بنویسید