برق-قدرت

برق-قدرت

اینجا فقط از برق و الکترونیک و کامپیوتر حرف می زنیم
برق-قدرت

برق-قدرت

اینجا فقط از برق و الکترونیک و کامپیوتر حرف می زنیم

استفاده از توربینهای بادی شناور در اقیانوس اطلس


https://s18.picofile.com/file/8440412626/0222.jpg

سونال پاتل

فوریه 2012

در نوامبر سال قبل یک ساختار نیمه شناور به عنوان پایه ای برای یک توربین بادی به قدرت 2 مگاوات در حدود 350 کیلومتر یدک کشیده شد تا به آبهایی با عمق 35 متر در اقیانوس اطلس برده شود و در سواحل آگوخادورای پرتغال نصب شود(تصویر-1). اگرچه پروژه توربین شناور به چند پروژه در دست توسعه مشابه دیگر متصل است به خاطر امکانات نوینی که در بهره برداری از بادهای فلات قاره در خطوط ساحلی بزرگ و عمیق ارائه می کند می تواند در جلب توجه در حوزه انرژی بادی موثر باشد.

تصویر1- پروژه توربین شناور

پروژه توربین شناور توسط شرکایی از کنسرسیوم ویند پلاس شامل شرکت پرینسیپل پاور (واقع در سیاتل)، انرژیاس دی پرتغال، آ سیلوا ماتو، وستاس ویند سیسیتمز، انوو کاپیتال و فوندو دی آپیو آ اینواخائو توسعه یافته است. گزارش شده که بیش از 60 فروشنده اروپایی در سوارکردن، نصب و تحویل ابتدایی این توربین بادی 80 ولتی در کارخانه لیسناوه ، نزدیک ستوبال پرتغال، مشارکت داشته اند.

پس از آن ،بنا به گفته پرینسیپل پاور، تمامی مجموعه بدون استفاده از جرثقیلهای سنگین دریایی به میان آبهای اقیانوس یدک کشیده شده است. از ژانویه به بعد دست اندرکاران این توربین شناور آن را آزمایش کرده و عملیات راه اندازی آن را انجام داده اند که این فعالیتها شامل آزمایشهایی در زمینه بهره برداری و رسیدن به ظرفیت نهایی می شود.

این پروژه نه اولین توربین بادی شناور است و نه بزرگترین آنها. در ماه ژوئن 2009 شرکت زیمنس انرژی و شرکت نروژی استات اویل یک توربین بادی شناور 2.3 مگاواتی را در 12 کیلومتری ساحل و در عمق 220 متری دریای شمال نصب کردند.  این پروژه در حال بهره برداری است و اخیرا استات اویل درخواست اجاره یک مکان برای یک پروژه آزمایشی شناور در خلیج ماین را به دفتر مدیریت انرژی اقیانوس آمریکا داده است.

اما چه چیزی توربین شناور را از پروژه های دیگر متمایز می کند؟ توربین شناور بر خلاف های ویند استات اویل که اساسا شبیه یک بویه (یک تیر که با سه کابل به کف دریا بسته شده) است یک ساختار نیمه شناور دارد که توسط 4 تا 6 کابل به کف دریا بسته شده است و بیشتر شبیه یک سه پایه عمل می کند. توربین شناور همچنین در این نکته متمایز است که می تواند به خارج دریا کشیده شود یا در آبهای کم عمق تر (بین 30 تا 50 متر) بکارگرفته شود.

توربین شناور با صفحات محصور کننده ای که آب را به دام می اندازند در هر پایه اش مجهز شده است که تأثیرات جریانات گردابی را کاهش می دهند. همچنین این سیستم یک بدنه حلقه بسته قابل تنظیم را ارائه می کند که می تواند نیروی ناشی از باد را کاهش دهد و فواید زیادی در هنگامی که سرعت و جهت باد عوض می شود دارد. تمام مجموعه توسط اجزای متعارف ،شامل زنجیرها و کابلهای پلی استر و لنگرهای پیش دفن شده کاهش دهنده پسا، به کف دریا متصل می شود. ستیزه هایی که می توند اسباب زحمت طرح شوند شامل قیمت فولاد بکار رفته و شبکه اتصال است.

تولیدکنندگان طرح می گویند که با وجود اینها، سادگی و طراحی اقتصادی می تواند صنعت انرژی فلات قاره ای را تقویت کند. آنتونیو ویدیگال ، مدیر اجرایی فوندو دی آپیو آ اینواخائو، می گوید:" اعماق اقیانوس جبهه بزرگ بعدی در حوزه انرژی است." او پروژه توربین شناور را یکی از تکنولوژی های قابل اعتماد می داند و اضافه می کند:" تکنولوژی توربینهای بادی فلات قاره ای ، به ویژه این پروژه، به ما اجازه خواهند داد تا بادهای قوی تر و پایدارتر را مهار کنیم و در میان مدت انرژی قابل توجهی را به شبکه های خود تحویل دهیم. امروزه زمان آزمایشهای گسترده و معتبرسازی است، پیشروی در توسعه این تکنولوژی قابل اتکا."

منبع

http://www.powermag.com/renewables/wind/4319.html

ساخت نیروگاه تبدیل نیروی باد به هیدروژن در اروپا

https://s18.picofile.com/file/8440412626/0222.jpg

سونال پاتل

1 فوریه 2012

رضاکیانی موحد

کنسرسیومی از شرکتهای اروپایی ، با پشتیبانی مالی دولت آلمان فدرال، یک نیروگاه را در نزدیکی برلین به اتمام رسانده اند که انرژی باد را در فرآیند تجزیه آب (هیدرولیز) بکار می برد و از هیدروژن به دست آمده برای تولید انرژی و گرما استفاده می کند. این پروژه قسمتی از یک برنامه تحقیقاتی در زمینه تبدیل انرژی های تجدید پذیر به هیدروژن جهت ذخیره انرژی می باشد.

نیروگاه 6مگاواتی پرنزلاو (Prenzlau) درماه اکتبر  ،دو سال پس از آغاز ساختمان آن، تمام شد تا از باد هیدروژن بگیرد. این تکنولوژی مبتکرانه توسط شرکت سوئدی واتنفال هدایت شد و شرکتهای انرتاگ، توتال، زیمنس و دفتر تحقیقات و بودجه آلمان و سازمانهای محیط زیستی را به همراه خود دارد.

این نیروگاه شامل یک واحد بیوگاز، سه دستگاه توربین 2 مگاوات، دو تولید کننده مرکب گرما و انرژی و یک واحد هیدرولیز می باشد. زمانی که باد قوی باشد و نیاز اندکی به انرژی باشد هیدروژن ایجاد و ذخیره می گردد تا در روزهای بدون باد ،به همراه بیوگاز، برای تولید حرارت و الکتریسیته سوزانده شود. بر اساس اطلاعاتی که واتنفال منتشر کرده است این هیدروژن را می توان مستقیما در ماشینهایی که از سلولهای سوختی استفاده می کنند بکار برد.

به غیر از چند مشکل فنی، بزرگترین مشکل این پروژه هزینه بالای آن است. هزینه ساخت این نیروگاه 27.3 میلیون دلار بوده است و برآورد می شود که هر مگاوات برق تولیدی در آن هزینه ای بالغ بر 4.6 میلیون دلار داشته باشد. این مبلغ خیلی بیشتر از نیروگاه های گازی یا حرارتی معمولی است که هزینه تولید هر مگاوات برق در آنها بین 1.3 تا 1.95 میلیون دلار می باشد. یک گزارش دولت آلمان می گوید که برای ادامه توسعه این پروژه باید از هزینه های تولید کاسته شود.

با وجود قیمت بالا، واتن فال و شرکایش تصمیم دارند تا فعالیتهای آزمایشی خود برای ذخیره انرژی باد توسط تولید هیدروژن را در چند پروژه بزرگ دیگر ،که یکی از آنها در براندنبورگ آلمان واقع شده است، گسترش دهند. اولیور وینمان ، رییس یکی از واحدهای واتنفال مستقر در آلمان می گوید:" امروزه هیچ سیستمی برای جبران کردن تفاوت بین تولید و مصرف در حوزه انرژی های تجدید پذیر طراحی نشده است. اما این پروژه به ما اجازه می دهد تا یک تعادل در این سیستم ایجاد کنیم و همچنین بازار خوبی بیابیم."

پروژه پرنزلاو چند ابتکار جدید برای تولید و ذخیره هیدروژن ، به علاوه تولید برق، را بکار گرفته است. اقدامهای مشابهی در پروژه آزمایشی فنوسا در اسپانیا (2008) صورت گرفته است. در آن نیروگاه از یک واحد هیدرولیز هیدروژن استفاده شد که می توانست در ساعت 60 متر مکعب هیدروژن با استفاده از نیروی توربینهای بادی تولید کند. این هیدروژن پس از افزایش فشار ذخیره می شد و بعد در یک ژنراتور 60 کیلووات به مصرف می رسید.

آزمایشگاه ملی انرژی های نوین در آمریکا به همراه شرکت انرژی اکسل در سال 2007 یک پروژه برای اثبات توانایی ساخت نیروگاه باد-هیدروژن در مرکز ملی باد بولدر را انجام دادند. این پروژه توربینهای بادی را به دستگاه هیدرولیز وصل می کرد تا آب به اکسیژن و هیدروژن تبدیل شود. هیدروژن به دست آمده را می توان بعدا در یک موتور درون سوز یا سلول سوختی بکارگرفت.

همزمان، دیگر شرکتها گامی فراتر نهاده اند. آنها سعی دارند تا با استفاده از هیدروژن و دی اکسید کربن در مجاورت یک کاتالیزور متان تولید کنند. برجسته ترین مراکز در این حوزه، مرکز تحقیقات انرژی خورشیدی در ورتمبرگ (اشتوتگارت آلمان) و انیستیتو فرانهوفر در کاسل (آلمان) می باشند. این موسسات پیشرو برای ساخت یک تأسیسات آزمایشی با کارآیی 80 درصد با شرکت سولار فیول تکنولوژی اتریش شریک شده اند. این شرکتها گفته اند به محض اینکه بتوانند گاز متان را در مقیاس صنعتی تولید کنند متان تولید شده را برای ذخیره سازی به مراکز ذخیره سازی آلمان خواهند فرستاد.

منبع 

http://www.powermag.com/renewables/wind/European-Firms-Complete-Wind-to-Hydrogen-Power-Plant_4317.html

نگاهی دیگر به نیروگاه های خورشیدی و بادی


https://s18.picofile.com/file/8440412626/0222.jpg

در سالهای اخیر تمرکز شدیدی بر روی منابع انرژی تجدید پذیر در ایالات متحده صورت گرفته است. بیشترین تأکید بر روی نیروگاه های بادی و خورشیدی است و ظاهرا توجه زیادی به نواحی صحرایی جنوب کالیفرنیا برای تأسیس این نیروگاه ها می شود. به همراه شنزارهای میلیون هکتاری، صحراهای موجاوه و کلورادو جایگاهی مناسب برای نصب نیروگاه های بادی و خورشیدی بشمار می آیند. جالب اینکه، دولت ایالات متحده بر تعدادی از این پروژه ها مهر تأیید زده است و بسیاری از آنها به سرعت پیگیری می شوند. امروزه کالیفرنیا نقش پایتخت تولید انرژی خورشیدی را برعهده گرفته است. اما، در حالی که توجه زیادی به منابع انرژی تجدید پذیر می شود و سرمایه کلانی به گلوی آن ریخته می شود بسیاری فکر می کنند که این گونه نیروگاه ها سبب کاهش وابستگی ما به نیروگاه های فسیلی نمی شوند.

آیا زیرساختهای صنعت برق برای انرژی های تجدیدپذیر آماده اند؟

به نظر می رسد که تولید انرژی از منابع تجدید پذیر تنها یک روی سکه باشد. روی دیگر سکه اهمیت زیرساختهای صنعت برق در تولید و پخش توان الکتریکی می باشد. آمریکا یکی از بزرگترین تولید کننده های انرژی الکترکی دنیا است و بزرگترین شبکه تولید و پخش توان در جهان را داراست. متاسفانه بیشتر تأسیسات این صنعت قدیمی و کهنه می باشند. قدمت این شبکه حجم زیادی از انرژی تولید شده را هدر می دهد. همچنین، سیستمهای پخش نیاز به برنامه های به روزسازی دارند تا بتوانند مواجه با مقتضیات منابع انرژی های قدیمی تر و جدید را همزمان به سامان برسانند.

بدون شک نیروگاه های خورشیدی و بادی می توانند روشنایی میلیونها خانه را در آمریکا تأمین نمایند. باوجود سرمایه گذاری اولیه بالا، منابع تجدید پذیر انرژی به صورت طبیعی در چند سال هزینه خود را مستهلک می نمایند و تولید گازهای گلخانه ای و نیاز به واردات نفت از خارج را کاهش می دهند. اما قبل از تأکید بر روی مزایای این گونه منابع انرژی نیاز داریم تا زیرساختهای لازم برای ذخیره سازی، انتقال و پخش این انرژی را به صورتی با کارایی بالا فراهم آوریم.

مشکلات همراه با منابع انرژی تجدید پذیر

یکی از اشکالات مهم منابع انرژی تجدید پذیر این است که توان خروجی متغیری دارند. این مشکل را تنها می توان با نصب واحدهای ذخیره سازی انرژی و ذخیره آن هنگامی که تولید زیاد بوده و استفاده از آن در زمانی که تولید کم می باشد برطرف کرد. به نظر می رسد که باتری خانه های بزرگ راه حل مناسبی برای این مشکل می باشند.

شبکه های هوشمند یکی دیگر از زیرساختهای هستند که نیاز است نسبت به آنها پاسخگو باشیم. این شبکه ها باید آنقدر باهوش باشند که بتوانند پیامدهای ناشی از نوسان انرژی خروجی را دسته بندی کرده و این که انرژی تولید شده کجا مصرف می شود و کجا کمبود انرژی وجود دارد را رهگیری کنند. به هرحال بزرگترین پیامد خود را در قالب انرژی تلف شده در ترانسفورماتورها نشان می دهد. ترانسفورماتورها نقش حساسی در شبکه های توزیع و انتقال، از جمع آوری انرژی در نیروگاه گرفته تا انتقال آن با ولتاژ بالا و توزیع آن با ولتاژ پایین، بازی می کنند.

هزاران ترانسفورماتور در شبکه برق ایالات متحده وجود دارند که در حال خارج شدن از رده هستند و باید که با ترانسفورماتورهای با بازده بالاتر تعویض شوند. ترانسفورماتورهای جدیدتر با دوام تر می باشند و می توانند انرژی تولید شده توسط نیروگاه های مدرن تر یا قدیمی را انتقال دهند.

مانند بیشتر ترانسفورماتورهای بکارگرفته شده در یکسوسازها، ترانسفورماتورهای موجود در نیروگاه های بادی برای کار با هارمونیکها و بارهای اضافی طراحی شده اند و دارای محافظ الکترواستاتیک هستند تا از انتقال هارمونیکها از سیم پیچ اولیه به ثانویه جلوگیری کنند.

پس در حالیکه امروزه تأکید اصلی بر روی منابع تجدید پذیر می باشد زمان آن فرارسیده است تا توانایی های ترانسفورماتورهای در تبدیل انرژی مورد نیاز به صورت جدی مورد بررسی قراربگیرند.

اولین هواپیما با سلولهای سوختی

https://s18.picofile.com/file/8440412626/0222.jpg

 

بوئینگ با ساخت اولین هواپیمای سرنشین دار که توسط سلولهای سوختی هیدروژنی نیرو می گیرد نام خود را در تاریخ هوانوردی ثبت کرد. این هواپیما یک تلاش بین المللی توسط بوئینگ و چند شرکت اتریشی، فرانسوی، آلمانی، اسپانیایی، بریتانیایی و آمریکایی است.

بدنه هواپیما در اصل یک گلایدر موتوردار دو نفره با نام دیمونا است که عرض بال آن به 53.5 فوت می رسد. این هواپیما بهینه سازی شده و از جمله یک باتری هایبریدی برای به حرکت درآوردن موتور الکتریکی -که پروانه معمولی هواپیما را به گردش در می آورد- در آن نصب شده است. پیشرانه الکتریکی هواپیما در آمریکا و بر اساس طرح کارخانه UQM Technologies -یکی از پیشگامان عرصه انرژی های جایگزین- ساخته شده است.

در طی 3 آزمایش پروازی -که در ماه های فوریه و مارس در فرودگاهی در جنوب مادرید انجام شد- خلبان آزمایشی به ارتفاع 3300 پایی صعود کرد و با استفاده از ترکیب انرژی تولید شده به وسیله باتری ها و سلول های سوختی هیدروژنی هواپیمایش را به پرواز درآورد. سپس، پس از رسیدن به ارتفاع پیمایش و قطع اتصال باتریها، خلبان با سرعت 62 مایل در ساعت و در حدود 20 دقیقه تنها با سلولهای سوختی به پرواز ادامه داد.

بر اساس اظهارات محققین بوئینگ، تکنولوژی باتریهای PEM می تواند برای به پرواز درآوردن پهپادهای کوچک نیز بکارگرفته شود. برای پروازهای طولانی تر باتریهای سوختی اکسید خشک را می توان به عنوان منبع ثانویه انرژی بکاربرد. بوئینگ در ماه آوریل اعلام کرد که استفاده از سلولهای سوختی به عنوان منبع انرژی اولیه هواپیماهای بزرگ مسافربری رویاپردازی صرف نیست. آنها می گویند که به تحقیقاتشان برای کشف توانایی های سیستم جدید و کشف دیگر روشهای جایگزین مناسب جهت بهبود شرایط زیست محیطی ادامه خواهند داد.

مترجم:رضاکیانی موحد 

منبع: 

http://www.powermag.com/gas/Global-Monitor-June-2008_131_p2.html