نيروگاههاي جزر و مدي
اين نيروگاهها از انرژي نهفته شده در جزر و مد استفاده مي‌کنند، اين انرژي عبارت است از انرژي پتانسيل (انرژي نهان يا ساکن) حاصل از جابجايي عمودي توده آب ساکن و يا انرژي جنبشي وابسته به شدت جريان (انرژي جريان جزر و مدي) که هر به دليل پديده جزر و مد که خود ناشي از نيروهاي گرانشي (جاذبه) ماه و خورشيد مي‌باشند، بوجود مي‌آيد. در بعضي از انواع اين نيروگاههاي از جريان آب هم در جزر و هم در مد استفاده مي‌نمايند.
اين نيورگاهها از انرژي موجهاي درياها و اقيانوسها استفاده مي‌کنند. اين انرژي عبارت است از ، کل انرژي در يک موج که برابر با جمع انرژي پتانسيل آب جابجا شده از يک سطح بي جنبش و آرام و انرژي جنبشي ذرات آب متحرک مي‌باشد. انرژي موج به نيروهاي باد نسبت داده مي‌شود که آن هم وابسته به انرژي خورشيدي است. اين انرژي بوسيله دستگاه انرژي گير از موج ، مي‌تواند انرژي مکانيکي را تبديل به انرژي الکتريکي نمايد و از طريق کابل دريايي انرژي برق را به ساحل انتقال دهد. ژنراتورهاي موجي داراي انواع شناور ، چرخ پره دار ، پارويي و توربين هوايي مي‌باشند.
از سال 1959 يک کوشش اساسي براي کشف شرايط مناسب که به سيال هادي مخصوصا گاز پلاسما يا فلز مذاب در حال حرکت در يک ميدان مغناطيسي ، بتواند توليد قدرت الکتريکي مفيد نمايد به عمل آمده است تحقيقات در اين فن آوري همچنان ادامه دارد.
اصول کلي ژنراتورهاي MHD بر اين اساس است که جريان گاز پلاسما از ميان ميدان مغناطيسي قوي عبور داده مي‌شود و يونهاي مثبت و منفي بر روي الکترود که در بالا و پايين جريان گاز پلاسما قرار دارند، تجمع مي‌نمايند و در حقيقت يک ژنراتور جريان مستقيم را بوجود مي‌آورند، قدرت الکتريکي اين ژنراتور جريان مستقيم را با اينورترهاي الکترونيک قدرت، به صورت برق جريان متناوب، مناسب با شبکه در مي‌آورند.
به هر ماده آلي غير فسيلي با منشأ حياتي که بخشي از آن يک منبع انرژي زاي قابل بهره برداري را تشکيل دهد، بيوماس گويند. انرژيهاي بدست آمده از اغلب سيستمهاي بيوماس را به عنوان انرژي تجديد پذير به شمار مي‌آورند. در سيستمهاي بيوماس که گاز قابل سوختن توليد مي‌شود، مي‌توان از اين گاز به عنوان منبع حرارتي نيروگاههاي کوچک حرارتي استفاده نمود، به اين نوع نيروگاهها ، نيروگاههاي بيوماس مي‌گويند.
يکي از مشکلات بزرگ زيست محيط توليد حجم بسيار زياد زباله در شهرهاي بزرگ مي‌باشد، که در اين زمينه تحقيقات وسيعي صورت گرفته است و تا کنون عمده‌ترين راه حل ، سوزاندن زباله و در برخي موارد تبديل زباله به کود و بازيابي زباله مي‌باشد، مي‌توان کوره‌هاي زباله سوز را بصورت بويلر نيروگاه بخاري طراحي نمود و از حرارت ايجاد شده و احتراق مخلوط سوخت و زباله مي‌توان بوسيله اين بويلر توربو ژنراتورهاي بخار را به حرکت در آورد و انرژي الکتريکي توليد نمود. البته آلودگي گازهاي حاصله از سوخت اين نيروگاهها را بايستي با فيلترهاي مدرن و پيشرفته تا حد قابل قبول کاهش داد، تا آسيبي به محيط زيست وارد نيابد.
اين نيروگاهها معمولا در نزديکي مناطق جنگلي که خرده چوب و خاک اره زياد ، بخاطر توليد چوب ايجاد مي‌شود، براي استفاده از اين محصولات جانبي و توليد انرژي مفيد از آنها نصب مي‌شود. در اطاق سوخت نوع نيروگاهها مکانيزمهايي بکار گرفته شده که خرده چوب و خاک اره با هوا بطور کامل سوخته شود و گازهاي حاصل از اين احتراق ، توربو ژنراتور گاز را به حرکت در آورده و انرژي الکتريکي توليد نمايد.
با وجود تنوع در راکتور‌ها ، تقريبا همه آنها از اجزاي يکساني تشکيل شده‌اند. اين اجزا شامل سوخت ، پوشش براي سوخت ، کند کننده نوترونهاي حاصله از شکافت ، خنک کننده‌اي براي حمل انرژي حرارتي حاصله از فرآيند شکافت ماده کنترل کننده براي کنترل نمودن ميزان شکافت مي‌باشد. در اين نوع نيروگاهها هسته يک اتم توسط يک نوترون به دو بخش کوچکتر تقسيم مي‌شود. در اين روش غالباً از عنصر اورانيوم استفاده مي‌شود.
اگر نوترون منفردي به يک قطعه ايزوتوپ 235U نفوذ کند در اثر برخورد به هسته اتم 235U ، اورانيوم به دو قسمت شکسته مي‌شود. مقادير زيادي نيز انرژي آزاد مي‌گردد در حدود (200Mev). اما مسئله مهمتر اينکه نتيجه شکستن هسته 235U آزادي دو نوترون است که مي‌تواند دو هسته ديگر را شکسته و چهار نوترون را بوجود آورد. اين چهار نوترون نيز چهار هسته 235U را مي‌شکند.
چهار هسته شکسته شده توليد هشت نوترون مي‌کنند که قادر به شکستن همين تعداد هسته اورانيوم مي‌باشند. سپس شکست هسته‌اي و آزاد شدن نوترونها بصورت زنجيروار به سرعت تکثير و توسعه مي‌يابد. در هر دوره تعداد نوترونها دو برابر مي‌شود، در يک لحظه واکنش زنجيري خود به خودي شکست هسته‌اي شروع مي‌گردد. در واکنشهاي کنترل شده تعداد شکست در واحد زمان و نيز مقدار انرژي به تدريج افزايش يافته و پس از رسيدن به مقداري دلخواه ثابت نگهداشته مي‌شود.
تحقيقات اساسي براي ساخت راکتورهاي جوش هسته‌اي با ظرفيت بالاي هزار مگاوات از سالهاي قبل ادامه دارد. سوخت پايه‌هاي اين راکتورهاي جوش هسته‌اي ، ايزوتوپهاي اتم هيدروژن مي‌باشد. در راکتور اين نيروگاهها بوسيله ميدانهاي مغناطيسي قوي و پالسهاي با فرکانس راديويي و روشهاي ديگر ايجاد حلقه پلاسماي کنترل شده با دماي بسيار بالا حدود حتي سيصد ميليون درجه کلوين را مي‌نمايند. با استفاده از اين درجه حرارت بالا که در حلقه پلاسما بخاطر واکنشهاي جوش هسته‌اي ايجاد مي‌شود. در اطراف محفظه پلاسما بوسيله مبدلهاي حرارتي مختلف مي‌توان آب را بصورت بخار مناسب توربينهاي بخار تربو ژنراتور بخاري در آورد و بوسيله آن توليد قدرتهاي زياد نمود. البته تا کنون دانشمندان موفق به توليد انرژي بطور مداوم با اين راکتورها نشده‌اند.
در اين نوع نيروگاهها علاوه بر توليد انرژي الکتريکي ، قسمتي از انرژي حرارتي توليد شده بخاطر احتراق سوخت در نيروگاه براي بازده حرارتي بهتر نيروگاه براي تهويه مطبوع منازل اطراف نيروگاه و يا کاربردهاي ديگر صنعتي مانند گرم نمودن آب براي مصارف صنعتي و حتي پرورش ماهي و دامها مورد استفاده قرار مي‌گيرد.
اين نيروگاهها با بهره برداري از اختلاف دماي ميان سطح و عمق اقيانوس يک سيکل حرارتي باد و چشمه عظيم گرم و سرد تشکيل مي‌دهند و از اين راه مي‌توان با استفاده از ايجاد بخار و تقطير موادي مانند پروپان با آمونياک سيکل حرارتي کاملي را تشکيل داد و بوسيله تجهيزات ويژه‌اي انرژي مکانيکي و در نهايت انرژي الکتريکي توليد نمود.
يک نيروگاه پيل سوختني در حقيقت يک سلول الکتروشيميايي مي‌باشد که بطور مداوم انرژي شيميايي يک سوخت (و يک اکسيد کننده) را به انرژي الکتريکي تبديل مي‌نمايد. تفاوت اصلي يک پيل سوختي با باطري اين است که باطريها پس از تأمين انرژي ، نياز به شارژ مجدد دارند، ولي پيل سوختي با تأمين مواد اوليه آن ، مي‌تواند بطور مداوم انرژي توليد نمايد. اين نوع نيروگاهها داراي انواع مختلفي مي‌باشند و هنوز تحقيقات وسيعي براي کاربردهاي بيشتر آنها ادامه دارد. مولدهاي کوچک پيل سوختي در بعضي از کاربردهاي ويژه ماننده تأمين برق سفينه‌هايي مانند آپولو و بعضي از ماهواره‌ها بکار رفته است.
نيروگاههاي پيل سوختني
نيروگاه تبديل انرژي اقيانوسي (Ocean Thermal Energy Conversion (OTEC
نيروگاههاي ترکيبي توليد کننده برق و انرژي حرارتي
نيروگاههاي جوش (گداخت) هسته‌اي
نيروگاههاي شکافت هسته‌اي
نيروگاههاي گازي با سوخت خرده چوب
نيروگاههاي زباله سوز بخاري
نيروگاههاي بيوماس
نيروگاههاي مگنتو هيدروديناميک (Magneto Hydro Dynamics (MHD
نيروگاههاي موجي
منبع:اينترنت-مهندسي برق-نيروگاه و توزيع
ارسال توسط کاربر محترم سايت :davaryar