پایان نامه انرژی تجدید پذیر

پایان نامه انرژی تجدید پذیر

پایان نامه انرژی تجدید پذیر

بخشی از متن : 

انرژی نو

در این جا انرژی های تجدید پذیر را به منظور بررسی، به عنوان های زیر دسته بندی نموده و در صفحات بعد بطور مختصر با توجه به فراوانی آنها در ایران عزیز، به شرح برخی آنها می پردازیم:

— انرژی زنده یا انرژی زیست توده

— سوخت زنده

— انرژی باد

— انرژی خورشید

— انرژی زمین گرمایی

— انرژی هیدروالکتریک

— انرژی هیدروژین

— انرژی اقیانوسی

جایگاه انرژی خورشیدی در تأمین الکتریسیته

از جمله سؤال های که در رابطه با انرژی با آن موجه هستیم این است که وضعیت انرژی در چند دهه آینده چگونه خواهد شد اقتصادی ترین منبع انرژی کدام است و آیا خورشید می توان به عنوان منبع انرژی با حرفه اقتصادی مطرح شود. نیاز به انرژی بوضوح بر همگان آشکار است و این نیاز به مرور با افزایش پیشرفت های تکنولوژیکی و جمعیت جهان بیشتر مشهود است آمارهای موجود نشان دهنده این ایست که مصرف انرژی در دنیا به نحوی است که به ازای هر 14 سال میزان تقاضا  دو برابر می گردد و تا کنون فقط برای انرژی الکتریکی در هر 10 سال تقریباً تقاضا دو برابر شده و این رشد میزان تقاضا در کشورهای در حال توسعه با شتاب بیشتری همراه بوده و تقریباً به ازای هر 7 سال دو برابر شده است. به طور مثال در اواخر دهه 1980 واردات نفت کشور آمریکا به حدود 7 میلیون بشکه در روز رسید که تقریباً دو برابر (3/1 میلیون بشکه در روز) واردات آنها در سال 1980 بود این در حالی است که مقدار نفت مصرفی برای تولید الکتریسیته در آمریکا حدود 4% اکثریت مصرفی در آمریکا را در بر می گیرد و 52% انرژی الکتریکی در آمریکا از ذغال سنگ تولید می شود. با اینکه اکثریت منابع تأمین الکتریسیته در آمریکا از ذغال سنگ استفاده می گردد اما قوانین مصوب در رابطه با محیط زیست به جهت ریزش باران های اسیدی ناشی از آلودگی سوزاندن ذغال سنگ و گرم شدن سطح زمین، آلودگی آب های سطح زمین و ... مشکلاتی را در صنعت ذغال سنگ آمریکا به وجود اورده است و به همین سبب انتظار می رود که مصرف نفت و گاز طبیعی که نسبت به ذغال سنگ نسبتاً تمیزتری‌باشد افزایش یابد ولی سوزاندن این مواد نیز سبب ایجاد آلودگی‌های کربنی سولفوری می گردد افزایش روز افزود جمعیت و پیشرفت های تکنولوژی که سبب ارتقاء سطح زندگی گردیده است عاملی است که سبب افزایش تقاضا برای الکتریسیته خواهد شد. اگر نگاهی به میزان تقاضای تأمین الکتریسیته از منابع موجود در دنیا از سال 1960تا 1990 مورد بهره برداری قرار گرفته است بیاندازیم مشاهده می کنیم که مورد بهره برداری از منابع مختلف در تأمین انرژی الکتریکی در جهتی است که بیشتر از منافع فسیلی استفاده شده است.

جدول نشان دهنده در زیر بعد این مطلب است که نفت و گاز سهم بسزایی در ت/دمین الکتریسیته دارند و آمارهای موجود از سال 1974 مقدار انرژی حاصل از منابع فسیلی گشف شده و به ثبت رسیده اعم از زغال سنگ، نفت و گاز را ¹⁵ 10×1/7 کیلو وات ساعت برآورده نموده است.

جدول 1-1- بهره برداری از منابع انرژی مختلف برای تأمین انرژی الکتریکی در سال های مختلف (واحد 1. B. BTV)

اگر نرخ اثر تقاضای الکتریکی را با توجه به جدول فوق 5 درصد در نظر بگیریم مقدار نیاز به انرژی که در سال 1987 تقریباً ¹⁴ 10×2/1 کیلو وات ساعت بود در سال 2001 میلادی به دو برابر یعنی ¹⁴ 10×4/2 رسیده است.

بدیهی است که با توجه به این کارها به این منابع چندان هم نمی توان متکی بود و از طرف دیگر از نظر اقتصادی هماستفاده از آنها به صرفه نخواهد بود در حالیکه در همین آمار گیری مقدار انرژی تشعشعی قابل جذب خورشید را تقریباً 100 برابر انرژی حاصل از منافع فسیلی موجود برآورد نموده است. بنابراین باید توجه بیشتری به انرژی خورشیدی در تأمین الکتریسیته شود حال با توجه به این نیازها منابع انرژی و مشکلات محیطی ناشی از سوخت های فسیل جدیت بیشتری برای یافتن منابع انرژی کم خطرتر را می طلبند هم اکنوندر دنیا مراکز تحقیقاتی بزرگی جهت دسترسی به انرژی های مطلوب تر در حال تحقیق و بررسی می باشد مطالعات و بررسی های انجام شده منجر به استراتژی های کوتاه مدت و بلند مدت برای تأمین الکتریسیته شده است که در این استراتژی ها انرژی خورشیدی نقش بسیار مهمی را ایفا می کند زیرا انرژی خورشیدی عملاً بدون محدودیت و آلودگی قابل دسترسی است و سطح زمین به مقدار ²⁷ 10×7 کیلو وات ساعت از انرژی خورشیدی را در سال دریافت این مطلب است که مصرف سوخت های فسیلی جهت تأمین انرژی الکتریکی کاهش و منابع تأمین انرژی الکتریکی با استفاده از انرژی خورشیدی افزایش می یابد که این منابع عبارتند از:انرژی حرارتی خورشید، فتوولتائیک (نورولتی)، ژئوترمال (زمین گرمایی) انرژیو بیوگاز و ... .

در این سیستم های نورولتی یکی از بهترین روش ها انرژی تجدید شونده است که در هم نقاط با شرایط اب و هوایی مختلف قابل استفاده هستند. این سیستم ها قابل استفاده در بیابان جنگل های بارانی و در کشورهای توسعه یافته و در حال توسعه
می باشد سیستم های نورولتی به سیستم هایی اطلاق می شود که نور را مستقیماً به الکتریسیته تبدیل می کنند. این سیستم ها هم اکنون اکثراً به صورت مستقل از شبکه برق سراسری مورد استفاده قرار می گیرند ولی برای کاربردهایی که دور از منابع برق می باشند و به سبب نیاز و حداقل نگهداری توانایی بالا، عدم نیاز به سوخت و عدم ایجاد آلودگی قابل گسترش و نصب در هر نقطه کارآیی بسیار بالایی دارند و تقریباً 97% از سیستم های نورولتی که در سال 1990 به فروش رفته است برای کاربردهای خارج از شبکه تهیه شده اند. یک سیستم نورلتی عبارتند از:

1- ماژول های خورشیدی

2- باطری

3- شارژ الکترولر

4- مصرف کننده ها

ماژول های خورشیدی

ماژول ها یا صفحات خورشیدی که اصلی ترین قدرت یک سیستم نورلتی را تشکیل می دهند وظیفه تبدیل نور به الکتریسیته را دارند صفحات خورشیدی از اتصال یک سری سلول خورشیدی که به صورت موازی و سری به هم متصل می شوند شکل
می گیرد. سلول های خورشیدی که وظیفه تبدیل نور به الکتریسیته را به عهده دارند.

 که مواد نیمه هادی ساخته می شوند و انواع مختلف ان عبارتند از:

1- سلول خورشیدی از مواد سیلیسکونی تک کریستال

2- سلول خورشیدی از مواد سیلیسکونی چند کریستال

3- سلول خورشیدی از مواد سیلیسکونی بی شکل

4- سلول خورشیدی از مواد سیلیسکونی

در اینجا سلول خورشیدی از مواد سیلیسکونی چند کریستال مورد نظر می باشد.

یک صفحه خورشیدی از نوع MA 36/45 که در آن 36 سلول خورشیدی با هم سری شده اند و دارای مشخصات زیر می باشند نشان داده شده است.