مصادر الطاقة الكهربية (بقلم/ مهندسة أمل عبد الرازق)

Eng. Mohamed

21 أبريل 2021

(0)

مصادر الطاقة الكهربية

بقلم / مهندسة أمل عبد الرازق

(بقلم) مهندسة / أمل عبد الرازق

Electrical power engineer

السلام عليكم ورحمة الله أهلا بحضراتكم فى البداية أود أن أشكر حضراتكم على مشاهداتكم وتفاعلكم مع مقالى الأول مما أعطى لى دفعة قوية بأن أكون عند حسن ظنكم دائماً وأن أعرض على حضراتكم سلسلة من المقالات فى مجال الطاقة المتجددة وبالأخص الطاقة الشمسية راجية من الله العليم القدير أن يعلمنا ما ينفعنا وينفعنا بما علمنا وأن يزيدنا علماً أنا وأنتم اللهم آمين.ومقالى فى هذا العدد عن مصادر الطاقة الكهربية مدعم بفيديو من قناتى على اليوتيوب.

مصادر الطاقة:

تنقسم مصادر الطاقة إلى:

· مصادر طاقة غير متجددة : (فحم- بترول- غاز طبيعى).

· مصادر طاقة متجددة : (الطاقة المائية – طاقة الوقود الحيوى –طاقة الرياح – الطاقة الشمسية).

فكرة توليد الكهرباء من مصادر الطاقة الغير متجددة:
احتراق الوقود ينتج حرارة هائلة تستخدم هذه الحرارة فى غليان المياه فى الغلايات boilers
فتتحول إلى بخار وبتسليط هذا البخار على التوربينات فتتحرك وتحرك العمود الدوار للمولد فتنتج الطاقة الكهربية..
أمثلة لبعض أنواع المحطات التى تستخدم مصادر طاقة غير متجددة:
1- المحطات البخارية.
2- المحطات النووية.
3- الديزل Diesel power station.
1-المحطات البخارية:

وتستعمل هذه المحطات أنواع مختلفة من الوقود حسب الأنواع المتوفرة مثل الفحم
أو البترول أو الغاز الطبيعي أو الصناعي .
تمتاز بإمكانية استعمالها أيضا بجانب توليد الكهرباء بتحلية المياه المالحة الأمر الذي يجعلها ثنائية الإنتاج خاصة في البلاد التي تقل فيها مصادر المياه العذبة.
2-المحطات النووية Nuclear power station :
توليد البخار بالحرارة نتيجة انشطار ذرات اليورانيوم وتستغل هذه الطاقة الحرارية الهائلة في غليان المياه في ال boilers
وتحويلها إلى بخار ذي ضغط عال ودرجة حرارة مرتفعة جدا وبالتالي يعمل البخار على تدوير التوربينات التى بدورها تدير الجزء الدوار من المولد الكهربائى
وتتولد الكهرباء والمحطات النووية غير منتشرة فى الدول العربية وتقوم مصر الآن بانشاء أول محطة نووية مصرية لتوليد الكهرباء في مدينة الضبعة أسأل الله التوفيق لاستكمالها .
3- الديزل:Diesel Power Station
تستخدم ماكينات الديزل في توليد الكهرباء وهي تمتاز بسرعة التشغيل وسرعةالإيقاف ولكنها تحتاج الى كمية مرتفعة من الوقود نسبيا وبالتالي فإن كلفة الطاقة المنتجة منها تتوقف على أسعار الوقود.
ومن ناحية أخرى لا يوجد منها وحدات ذات قدرات كبيرة وهذه المولدات سهلة التركيب وتستعمل في حالات الطوارئ أو أثناء فترة ذروة الحمل .
وأحيانا نحتاج عدد كبير من هذه المولدات تعمل بالتوازي لسد احتياجات الاستهلاك.
عيوب توليد الطاقة باستخدام مصادر غير متجددة:
1. المصادر الغير متجددة مثل الفحم والبترول والغاز الطبيعى مصادر مستنفذة وغير دائمة ولا تتكون إلا بعد الاف بل ملايين السنين
2. ملوثة للبيئة.
3. المنشآت ميكانيكية ودائماً تحتاج لصيانة (مثل الأفران والغلاياتboilers والتوربينة والمولد والمكثف والمدخنة وبعض الآلات والمعدات المساعدة)
4. بعد محطات التوليد فيحدث فقد كبير فى الطاقة وتكلفة فى النقل.
ولتجنب هذه العيوب يفضل استخدام مصادر الطاقة المتجددة⇓⇓
توليد الكهرباء من مصادر الطاقة المتجددة:
1-الطاقة المائية:
باختصار كده
فإن حركة الماء هى التى سوف تحرك التوربينات التى بدورها تحرك المولد الذى بدوره ينتج الكهرباء.
وحركة الماء اما تكون فى السدود Hydroelectric energy
مثل السد العالي في أسوان
أو نتيجة لحركتى المد والجزر Tidal power

أو نتيجة لحركة الأمواج  Wave power
العيوب:

1. عندما يقل منسوب الماء وحركة الماء تقل الطاقة.

2. الأجزاء الميكانيكية فى حاجة دائمة للصيانة.
3-بعد محطات التوليد مما يسبب فقد قدر كبير من الطاقة وكذلك التكلفة فى النقل.
2-طاقة الوقود الحيوى Biomass energy
هي الطاقة المستمدة من الكتلة الحيوية للكائنات الحيوانية والنباتية.

حيث أن غاز الميثان ينتج من المخلفات الحيوانية.

وسائل الايثانول ينتج من المحاصيل والمخلفات الزراعية.

توضع محاصيل الطاقة كعلف الذرة أوقصب السكر أوالطحالب أو المخلفات الزراعية أو النفايات القابلة للتحلل الحيوي المتضمنة مياه المجاري ومخلفات الأغذية فى صهاريج محكمة الغلق حيث يحدث تخمير وينتج غاز الميثان أو سائل الايثانول حسب الكتلة الحيوية المستخدمة.
مُنتجة طاقةً متجددة من الممكن استعمالها في التسخين وانتاج الكهرباء .

3-طاقة الرياح:

مصدرٍ نظيف لتوليد الطاقةالكهربية حيثُ يتمّ توليدها باستخدام توربينات هوائيّة عملاقة تُوضع في مناطق مفتوحة واسعة تسمى بمزارع الرياح، والتي تحتوي على المئات من التوربينات.
لتصميم مزرعة رياح يجب الأتى:
1.   الإطلاع على أطلس الرياح.
2.   البيئة وهل المكان مقصد لهجرة الطيور.
3. مراعاة الصوت العالى للتوربينة.
4. المكان يكون بعيد عن السكان.
مميزات طاقة الرياح:
1. مصدراً مجانياً ودائماً ومتجدداً لتوليد الطاقة.
2. تكلفة صيانة قليلة جداً .

3. لاتتسبب في تلويث الهواء.
بعض محطات الرياح المتواجدة فى مصر:
محطة رياح الزعفرانة (545 ميجا وات)
مزرعة رياح جبل الزيت (580 ميجاوات(
محطة رياح قطاع خاص بخليج السويس بقدرة (250 ميجاوات)
محطات تحت الإعداد (أكثر من 2400 ميجاوات)
4-الطاقة الشمسية (solar energy)
الشمس هي مصدر الطاقة الرئيسي على سطح الأرض وتستخدم الطاقة الضوئية للشمس لتوليد الطاقة الكهربية عن طريق استخدام الألواح الشمسية والتى تتكون من خلايا شمسية مصنوعة من مواد شبه موصلة
عندما تتعرض لفوتونات ضوء الشمس فيحدث اثارة للاكترونات وتتحرك مولدة تيار كهربى مباشر DC
أما الطاقة الحرارية للشمس فتستخدم فى المركزات الحرارية
concentrated solar power
والتى تستخدم لإنتاج الكهرباء أيضا وكذلك تستخدم فى السخانات الشمسية .
وسوف يكون الحديث على الطاقة الشمسية بالتفصيل فى المقالات القادمة إن شاء الله....
ودمتم فى أمان الله وإلى اللقاء