المصادر الفرعية للطاقة الكهربائية

 

60408025


 

في المقال السابق تعرفنا على تاريخ الكهرباء، وكيف يتم توليدها و تحويلها، و العمليات التي تمر بها لإنتاج كهرباء المنازل. كما و اطلعنا على الموارد الأساسية للكهرباء كالغاز و البترول و التوربينات المائية و البخارية و غيرها، في هذا المقال سنتعرف على المصادر الفرعية التي تستخدم في توليد الكهرباء، وعلى الرغم من أنها ليست شائعة بشكل كبير إلا أنها تعد من مصادر الطاقة النظيفة.

عرفنا كيف يتم تشغيل التوربينات المولدة للكهرباء عن طريق المصادر الأساسية للطاقة، و اليوم سنتعرف على المصادر الفرعية التي تستخدم في التوربينات لإنتاج الطاقة الكهربائية.

مصادر توليد فرعية للكهرباء

الطاقة الحرارية الأرضية: تأتي من الطاقة الحرارية المدفونة تحت سطح الأرض. في بعض مناطق العالم، تتدفق الصهارة و هي (المادة المنصهرة تحت قشرة الأرض) بالقرب من سطح الأرض و ذلك لتسخين المياه الجوفية، والتي يمكن استغلالها للاستخدام في محطات التوربينات البخارية.

تستمد الطاقة الشمسية من الشمس. ومع ذلك، فإن استخدام الطاقة الشمسية في توليد الكهرباء غير منتشر على نطاق واسع. أما من الناحية التاريخية ، كانت العمليات المستخدمة لإنتاج الكهرباء باستخدام الطاقة الشمسية أغلى من استخدام الوقود الأحفوري التقليدي. يعمل التحويل الكهروضوئي على توليد الطاقة الكهربائية مباشرة من ضوء الشمس في الخلية الضوئية (الشمسية). تستخدم المولدات الكهربائية الحرارية الشمسية الطاقة المشعة من الشمس لإنتاج البخار لتدوير التوربينات.

طاقة الرياح يتم تحويل الطاقة الموجودة في الرياح إلى كهرباء. طاقة الرياح، مثل الشمس ، فهي عادة مصدر مكلف لإنتاج الكهرباء.

يعتبر كل من (الخشب ، النفايات الصلبة (القمامة) ، والنفايات الزراعية ، مثل مكعبات الذرة وقش القمح ، من مصادر الطاقة الأخرى لإنتاج الكهرباء ، حيث تحل هذه المصادر محل الوقود الأحفوري.

تنتقل الكهرباء التي ينتجها المولد عبر الكابلات إلى المحول، والذي يغير الكهرباء من الجهد المنخفض إلى الجهد العالي. يمكن نقل الكهرباء لمسافات طويلة بكفاءة أكبر باستخدام الجهد العالي. تستخدم خطوط النقل لنقل الكهرباء إلى محطة فرعية. تحتوي المحطات الفرعية على محولات تعمل على تحويل الكهرباء عالية الجهد إلى كهرباء منخفضة الجهد. من المحطة الفرعية، تقوم خطوط التوزيع بنقل الكهرباء إلى المنازل والمكاتب والمصانع ، والتي تتطلب كهرباء منخفضة الجهد.

كيف يتم قياس الكهرباء؟

تقاس الكهرباء بوحدات الطاقة التي تسمى واط. سميت لتكريم جيمس وات ، مخترع محرك البخار. واحد واط هو كمية صغيرة جدا من الطاقة. سوف نحتاج ما يقرب من 750 واط لتتساوى مع قوة حصان واحد. كيلو واط يمثل 1000 واط. طاقة 1000 واط تعمل لمدة ساعة واحدة. تُقاس كمية الكهرباء التي تولدها محطة توليد الكهرباء أو يستخدمها العميل على مدى فترة زمنية بالكيلوواط ساعة (كيلوواط / ساعة). يتم تحديد كيلو واط ساعة عن طريق ضرب عدد كيلو واط المطلوبة مع عدد ساعات الاستخدام. على سبيل المثال، إذا كنت تستخدم لمبة إضاءة بقوة 40 واط 5 ساعات في اليوم ، فقد استخدمت 200 واط من الطاقة، أو 0.2 كيلو واط / ساعة من الطاقة الكهربائية.

المصادر الفرعية للطاقة الكهربائية
المصادر الفرعية للطاقة الكهربائية

كهرباء الطاقة الشمسية أو الطاقة البديلة ماذا تعرف عنها ؟

 

60408025


 

كهرباء الطاقة الشمسية أو الطاقة البديلة، كثيراً ما نسمع عنها، ترى ما هي وكيف نستطيع استخدامها وما هو مستقبلها؟.

هذه الاسئلة وغيرها سنقوم بالاجابة عنها في مقالتنا هذه.

تاريخ الكهرباء في الكويت - مراحل تطور استخدام الطاقة الكهربائية في الكويت
تاريخ الكهرباء في الكويت – مراحل تطور استخدام الطاقة الكهربائية في الكويت

 

الطاقة الشمسية هي الحرارة والاشعاعات الصادرة عن الشمس، وتعتبر من أعظم الاختراعات في العصر الحديث. حيث مع تزايد احتاجات الانسان الى الطاقة كان لا بد له أن يبحث عن طاقة بديلة غير التي يستخدمها، فكانت الطاقة الشمسية هي الطاقة البديلة. حيث قام الانسان باستغلال حرارة وأشعة الشمس ليقوم بتسخيرها لتلبية حاجاته، من خلال استخدام تقنيات ووسائل تكنولوجية حديثة قام بتطويرها لذلك.

الطاقة الشمسية مبدأ عملها وأمثلة عليها

مبدأ عمل الطاقة الشمسية يقوم على تحويل هذه الطاقة الى طاقة كهربائية، عن طريق استخدام محولات فولت ضوئية أو محركات حرارية. ومن الأمثلة على أنظمة الطاقة المتجددة أنظمة التبريد والتسخين وأنظمة تقطير الماء الصالح للشرب، وهناك العديد من الاستخدامات الاخرى لها. نستطيع من خلالها إنتاج طاقة ذات حرارة مرتفعة لنستخدمها في أعمال الصناعة.

الطاقة الشمسية وآثارها الإيجابية

رغم وجود بعض السلبيات في الطاقة البديلة ومنها تكلفتها العالية إلا أن هناك الكثير من الايجابيات لاستخدامها، نذكر بعضاً منها:

  • تعتبر الطاقة الشمسية من أنظمة الطاقة المتجددة بمعنى أنها غير قابلة للنفاذ، وذلك لأنها من مكونات الطبيعة التي لا تتغير مع مرور الوقت، كما أنها تساهم في توليد أشكال مختلفة من الطاقة.
  • من الناحية المادية تساهم على المدى البعيد في توفير تكاليف الاستهلاك والسداد في شركات الكهرباء العادية، رغم تكلفتها العالية الا أنك تدفع تلك التكلفة لمرة واحدة بعكس التكاليف الشهرية التي تقوم بسدادها لشركات الكهرباء.
  • قلة أعمال الصيانة المرتبطة بها، بحيث لا تحتاج الى تغيير أسلاك وشبكات بين الفترة والاخرى، فهي بمجرد تركيب ألواح الخلايا الشمسية نستطيع بعد ذلك ان نقوم بتغيير البطاريات المسئولة عن الشحن من فترة الى اخرى قد تتراوح بين سنة او أكثر.
  • أكثر أماناً وتحافظ على البيئة من أنواع التلوث المختلفة والتي تنتج عن توليد الطاقة الكهربائية العادية، فباستخدام الألواح الشمسية لا ينتج تلوث صوتي او تلوث هوائي بسبب محطات التشغيل وغيرها.
  • نستطيع استخدامها في تدفئة المنزل، وذلك باستخدام تقنيات تكنولوجية خاصة تعمل على امتصاص الحرارة الناتجة من الشمس وبالتالي تسخين الهواء الموجود بداخل المنزل ويطلق على هذه التقنية (مجمّع الطاقة الشمسية الحرارية).

اقرأ هنا: أفضل الممارسات لاستخدام الكهرباء في الشتاء 

خلايا كهرباء الطاقة الشمسية ما هيتها؟

تتكون من أشرطة السيليكون ذات الشحنات الموجبة والسالبة، بحيث يتم ترتيبها لتتقابل مع بعضها، ويغطي هذه الاشرطة طبقة رقيقة من الزجاج.

تحتوي كل خلية على كابل كهرباء يخرج مها من أجل نقل التيارات المتولدة ليتم تجميعها في نفطة واحدة لاستهلاكها. اما بالنسبة لطريقة عملها، فعندما تقع أشعة الشمس على تلك الخلايا فإن جزيئات الضوء تتفاعل مع مادة السليكون المكونة للخلية،

وخلال هذا التفاعل ينتج فرق جهد وعند مروره بالأسلاك الكهربائية تتشكل الطاقة الكهربائية من خلاله، ويتم تخريجها عبر مجمّع الاسلاك الموجود في الخلية.

مستقبل كهرباء الطاقة الشمسية إلى أين؟

كلنا يعلم ان الطاقة الكهربائية الحالية قابلة للنفاذ لأنها تعمل على الوقود وغيرها من الامكانيات، بعكس طاقة الخلايا الشمسة فهي تعمل بالطاقة التي لا تنفذ.

لذلك فإن هناك الكثير من التقارير التي تحدثت عن مستقبل هذه الطاقة،

وكان أحد هذه التقارير قد تحدث أنه بحلول عام 2050 سيتحول العالم الى استخدام الطاقة الشمسية المتجددة كبديل عن الطاقة الكهرابئية العادية.