— سوخت زنده

پايان نامه انرژي تجديد پذير

پايان نامه انرژي تجديد پذير

بخشي از متن :

انرژي نو

در اين جا انرژي هاي تجديد پذير را به منظور بررسي، به عنوان هاي زير دسته بندي نموده و در صفحات بعد بطور مختصر با توجه به فراواني آنها در ايران عزيز، به شرح برخي آنها مي پردازيم:

— انرژي زنده يا انرژي زيست توده

— سوخت زنده

— انرژي باد

— انرژي خورشيد

— انرژي زمين گرمايي

— انرژي هيدروالكتريك

— انرژي هيدروژين

— انرژي اقيانوسي

جايگاه انرژي خورشيدي در تأمين الكتريسيته

از جمله سؤال هاي كه در رابطه با انرژي با آن موجه هستيم اين است كه وضعيت انرژي در چند دهه آينده چگونه خواهد شد اقتصادي ترين منبع انرژي كدام است و آيا خورشيد مي توان به عنوان منبع انرژي با حرفه اقتصادي مطرح شود. نياز به انرژي بوضوح بر همگان آشكار است و اين نياز به مرور با افزايش پيشرفت هاي تكنولوژيكي و جمعيت جهان بيشتر مشهود است آمارهاي موجود نشان دهنده اين ايست كه مصرف انرژي در دنيا به نحوي است كه به ازاي هر 14 سال ميزان تقاضا  دو برابر مي گردد و تا كنون فقط براي انرژي الكتريكي در هر 10 سال تقريباً تقاضا دو برابر شده و اين رشد ميزان تقاضا در كشورهاي در حال توسعه با شتاب بيشتري همراه بوده و تقريباً به ازاي هر 7 سال دو برابر شده است. به طور مثال در اواخر دهه 1980 واردات نفت كشور آمريكا به حدود 7 ميليون بشكه در روز رسيد كه تقريباً دو برابر (3/1 ميليون بشكه در روز) واردات آنها در سال 1980 بود اين در حالي است كه مقدار نفت مصرفي براي توليد الكتريسيته در آمريكا حدود 4% اكثريت مصرفي در آمريكا را در بر مي گيرد و 52% انرژي الكتريكي در آمريكا از ذغال سنگ توليد مي شود. با اينكه اكثريت منابع تأمين الكتريسيته در آمريكا از ذغال سنگ استفاده مي گردد اما قوانين مصوب در رابطه با محيط زيست به جهت ريزش باران هاي اسيدي ناشي از آلودگي سوزاندن ذغال سنگ و گرم شدن سطح زمين، آلودگي آب هاي سطح زمين و ... مشكلاتي را در صنعت ذغال سنگ آمريكا به وجود اورده است و به همين سبب انتظار مي رود كه مصرف نفت و گاز طبيعي كه نسبت به ذغال سنگ نسبتاً تميزتري‌باشد افزايش يابد ولي سوزاندن اين مواد نيز سبب ايجاد آلودگي‌هاي كربني سولفوري مي گردد افزايش روز افزود جمعيت و پيشرفت هاي تكنولوژي كه سبب ارتقاء سطح زندگي گرديده است عاملي است كه سبب افزايش تقاضا براي الكتريسيته خواهد شد. اگر نگاهي به ميزان تقاضاي تأمين الكتريسيته از منابع موجود در دنيا از سال 1960تا 1990 مورد بهره برداري قرار گرفته است بياندازيم مشاهده مي كنيم كه مورد بهره برداري از منابع مختلف در تأمين انرژي الكتريكي در جهتي است كه بيشتر از منافع فسيلي استفاده شده است.

جدول نشان دهنده در زير بعد اين مطلب است كه نفت و گاز سهم بسزايي در ت/دمين الكتريسيته دارند و آمارهاي موجود از سال 1974 مقدار انرژي حاصل از منابع فسيلي گشف شده و به ثبت رسيده اعم از زغال سنگ، نفت و گاز را ¹⁵ 10×1/7 كيلو وات ساعت برآورده نموده است.

جدول 1-1- بهره برداري از منابع انرژي مختلف براي تأمين انرژي الكتريكي در سال هاي مختلف (واحد 1. B. BTV)

اگر نرخ اثر تقاضاي الكتريكي را با توجه به جدول فوق 5 درصد در نظر بگيريم مقدار نياز به انرژي كه در سال 1987 تقريباً ¹⁴ 10×2/1 كيلو وات ساعت بود در سال 2001 ميلادي به دو برابر يعني ¹⁴ 10×4/2 رسيده است.

بديهي است كه با توجه به اين كارها به اين منابع چندان هم نمي توان متكي بود و از طرف ديگر از نظر اقتصادي هماستفاده از آنها به صرفه نخواهد بود در حاليكه در همين آمار گيري مقدار انرژي تشعشعي قابل جذب خورشيد را تقريباً 100 برابر انرژي حاصل از منافع فسيلي موجود برآورد نموده است. بنابراين بايد توجه بيشتري به انرژي خورشيدي در تأمين الكتريسيته شود حال با توجه به اين نيازها منابع انرژي و مشكلات محيطي ناشي از سوخت هاي فسيل جديت بيشتري براي يافتن منابع انرژي كم خطرتر را مي طلبند هم اكنوندر دنيا مراكز تحقيقاتي بزرگي جهت دسترسي به انرژي هاي مطلوب تر در حال تحقيق و بررسي مي باشد مطالعات و بررسي هاي انجام شده منجر به استراتژي هاي كوتاه مدت و بلند مدت براي تأمين الكتريسيته شده است كه در اين استراتژي ها انرژي خورشيدي نقش بسيار مهمي را ايفا مي كند زيرا انرژي خورشيدي عملاً بدون محدوديت و آلودگي قابل دسترسي است و سطح زمين به مقدار ²⁷ 10×7 كيلو وات ساعت از انرژي خورشيدي را در سال دريافت اين مطلب است كه مصرف سوخت هاي فسيلي جهت تأمين انرژي الكتريكي كاهش و منابع تأمين انرژي الكتريكي با استفاده از انرژي خورشيدي افزايش مي يابد كه اين منابع عبارتند از:انرژي حرارتي خورشيد، فتوولتائيك (نورولتي)، ژئوترمال (زمين گرمايي) انرژيو بيوگاز و ... .

در اين سيستم هاي نورولتي يكي از بهترين روش ها انرژي تجديد شونده است كه در هم نقاط با شرايط اب و هوايي مختلف قابل استفاده هستند. اين سيستم ها قابل استفاده در بيابان جنگل هاي باراني و در كشورهاي توسعه يافته و در حال توسعه
مي باشد سيستم هاي نورولتي به سيستم هايي اطلاق مي شود كه نور را مستقيماً به الكتريسيته تبديل مي كنند. اين سيستم ها هم اكنون اكثراً به صورت مستقل از شبكه برق سراسري مورد استفاده قرار مي گيرند ولي براي كاربردهايي كه دور از منابع برق مي باشند و به سبب نياز و حداقل نگهداري توانايي بالا، عدم نياز به سوخت و عدم ايجاد آلودگي قابل گسترش و نصب در هر نقطه كارآيي بسيار بالايي دارند و تقريباً 97% از سيستم هاي نورولتي كه در سال 1990 به فروش رفته است براي كاربردهاي خارج از شبكه تهيه شده اند. يك سيستم نورلتي عبارتند از:

1- ماژول هاي خورشيدي

2- باطري

3- شارژ الكترولر

4- مصرف كننده ها

ماژول هاي خورشيدي

ماژول ها يا صفحات خورشيدي كه اصلي ترين قدرت يك سيستم نورلتي را تشكيل مي دهند وظيفه تبديل نور به الكتريسيته را دارند صفحات خورشيدي از اتصال يك سري سلول خورشيدي كه به صورت موازي و سري به هم متصل مي شوند شكل
مي گيرد. سلول هاي خورشيدي كه وظيفه تبديل نور به الكتريسيته را به عهده دارند.

كه مواد نيمه هادي ساخته مي شوند و انواع مختلف ان عبارتند از:

1- سلول خورشيدي از مواد سيليسكوني تك كريستال

2- سلول خورشيدي از مواد سيليسكوني چند كريستال

3- سلول خورشيدي از مواد سيليسكوني بي شكل

4- سلول خورشيدي از مواد سيليسكوني

در اينجا سلول خورشيدي از مواد سيليسكوني چند كريستال مورد نظر مي باشد.

يك صفحه خورشيدي از نوع MA 36/45 كه در آن 36 سلول خورشيدي با هم سري شده اند و داراي مشخصات زير مي باشند نشان داده شده است.