ﭼﻜﻴﺪه

انرژی خورشیدی جزو عظیم ترین منابع انرژی در جهان به شمار می آید که مزایای چون انرژی پاک،ارزان و بی پایان بودن را دارا باشد.با به کارگیری نیروی خورشید برای تولید برق مور نیاز کشور،بایستی به بررسی سیستم های نیروگاهی خورشیدی از نظر فنی و اقتصادی با در نظر گرفتن مسائل زیست محیطی،هزینه های سرمایه گذاری و هزینه های تعمییرات ونگهداری را مد نظر گرفت.باپیشرفت روز افزون این ﻋﻠﻢ روشﻫﺎي ﻣﺘﻌﺪدي ﺑﺮاي اﺳﺘﻔﺎده از ﻧﻮر ﺧﻮرﺷﻴﺪدر ﺟﻬﺖ ﺗﻮﻟﻴﺪ ﺑﺮق و ﮔﺮﻣﺎﻳﺶ ﻣﺪ ﻧﻈﺮ اﻧﺠﺎم ﻣﻲﭘﺬﻳﺮد. روشﻫﺎي راﻳﺠﻲ ﻛﻪ ﻫﻢ اﻛﻨﻮن ﺑﺮاي ﺗﻮﻟﻴﺪ ﺑﺮق در ﻧﻴﺮوﮔﺎهﻫﺎﺣﺮارﺗﻲ ﺧﻮرﺷﻴﺪي اﺳﺘﻔﺎده ﻣﻲﺷودعبارتند از نیروگاه سهموی خطی(Parabolic trough) ، ﻧﻴﺮوﮔﺎه درﻳﺎﻓﺖ ﻛﻨﻨﺪه ﻣﺮﻛﺰي (Centeral riciver system) ونیروگاه دیش استرلینگ (Dish Starling) ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ، ﻛﻪ راﻳﺞﺗﺮﻳﻦ ﻧﻮعﻫﺎي ﺗﻮﻟﻴﺪي ﻣﻲﺑﺎﺷﻨﺪ.در اﻳﻦ ﻣﻘﺎﻟﻪ ﺑﻪ ارزﻳﺎﺑﻲ اﻳﻦ ﺳﻪ روش ﺗﻮﻟﻴﺪي ﭘﺮداﺧﺘﻪ ﺧﻮاهد شد.

سیستم های خورشیدی فناوری جدیدی هستند که ازآن به دو روش نیروگاهی و غیر نیروگاهی استفاده میگردد.میتوان از آن برای تامین گرمایشی وسرمایشی،تولید الکتریسیته و...استفاده نمود.در نیروگاه های حرارتی خورشیدی،ازتابش مستقیم خورشید استفاده می کنند این بخش از تشعشعات خورشیدی توسط ابرها،دود یا گرد غبار منحرف نمی شوند،بنابراین به دلیل بازده خوب در شرایط جوی نا مساعد جوی مورد توجه قرار گرفته اند البته مناطق مناسب برای احداث این نیروگاه ها از تابشی بیش از2800 کیلووات ساعت بر هرمتر مربع در سال می باشدبه طور معمول صحراهای نیمه خشک و صحراهای که به در عرض جغرافیایی شمال یا جنوب کمتر از 40 درجه قرار دارند مناسب ترند.

در بسیاری از مناطق جهان با استفاده از تکنولوژی در مساحت یک کیلومتر مربع از زمین 100الی300 گیگاوات ساعت الکتریسیته خورشیدی تولید می کنند که این مقدار معادل تولید سالانه نیروگاه های متداول فسیلی، زغال سنگ یا گازی با ظریفیت 50 مگاوات دربارمتوسط میباشد.

نیروگاه خورشیدی شامل تاسیساتی است که انرژی تابشی خورشید را جمع کرده و با متمرکز نمودن آنباعث ایجاد درجه حرارت های بالا میشو،که این حرارت از طریق مبدل های حرارتی،توربین ژنراتورها ویا موتورهای بخار به انرژی الکتریکی تبدیل میشود.نیروگاه های الکتریکی بر اساس نوع متمرکز به سه دسته کلی تقسیم میگردد که شامل نیروگاه های با تکنولوژی سهموی خطی،دریافت کننده مرکزی ودیش استرلینگ میباشد.

فهرست مطالب

نيروگاه حرارتي خورشيدي............................................................................................7

نیروگاه های بشقابی (Dish Stirling)................................................................................8

نیروگاه سهموی خطی ((Parabolic trough.......................................................................8

نيروگاههاي دريافت كننده مركزي (Centeral riciver system) .........................................11

اطلاعات پتانسیل انرژی خورشیدی در ایران.......................................................................13

کاربردها و چگونگی بکارگیری سیستم های فتوولتاییک........................................................14

روش های بکارگیری سیستم های فتوولتائیک......................................................................15

اهميت کاربردهای سیستم های فتوولتائیک ........................................................................16

حفاظت کاتدیک.......................................................................................................17

ارزيابي مشخصات فني و اقتصادي نيروگاههاي حرارتي خورشيدي............................................17

بررسي فني نيروگاههاي حرارتي خورشيدي.......................................................................17

بررسي اقتصادي نيروگاههاي حرارتي خورشيدي.................................................................18

آمار جهانی انرژی خورشیدی.......................................................................................18

سیستمهای فتوولتائیک...............................................................................................18

سیستمهای CSP.....................................................................................................20

نتيجه گيري............................................................................................................22

نيروگاههاي بادي......................................................................................................24

ارزيابي فني...........................................................................................................24

مطالعات احداث.......................................................................................................24

نحوه آرايش توربين هاي بادي.......................................................................................28

تئوري و روش محاسبه..............................................................................................29

قدرت باد...............................................................................................................30

قدرت توربین بادی...................................................................................................31

ارزيابي اقتصادي......................................................................................................31

بررسی های اقتصادی................................................................................................31

برآورد انرژی تولیدی سالیانه نیروگاه...............................................................................32

هزينه هاي زيست محيطي............................................................................................32

آينده انرژی باد در ايران.............................................................................................33

صنعت انرژی بادی...................................................................................................39

توسعه جهانی و بهره‌گیری از پتانسیل عظیم برق بادی............................................................40

نيروگاه زمين گرمايي.................................................................................................41

کاربردهای غیر نیروگاهی ..........................................................................................43

کاربردهای صنعتی انرژی زمین گرمایی مانند....................................................................43

قیمت جهانی برق تولیدی از زمین گرمایی.........................................................................44

سیستم های مدرن زمین گرمایی....................................................................................46

دیدگاههای اقتصادی در ارزیابی پروژههای زمین گرمایی.......................................................47

ملاحظات اقتصادی برای بهره برداری مناسب....................................................................49

عوامل باز دارنده ساخت نیروگاه های زمین گرمایی..............................................................50

بررسی و ضعیت صنعت و بازار زمین گرمایی در جهان........................................................50

بازار انرژی زمین گرمایی...........................................................................................53

نيروگاه زيست توده...................................................................................................55

زیست توده چیست....................................................................................................55

چرخه زیست توده در طبیعت........................................................................................55

کاربردهای انرژی زیست توده.......................................................................................56

مصارف غیر نیروگاهی زیست توده................................................................................57

فناوری ها و سیستمهای استحصال انرژی از زیست توده........................................................ 57

فن آوری های گرما شیمیایی........................................................................................58

احتراق مستقیم.........................................................................................................58

کاربری خانگی........................................................................................................59

کاربری صنعتی.......................................................................................................59

زباله سوزها...........................................................................................................60

زباله­سوز با سوخت RDF...........................................................................................62

انواع تکنولوژی های زباله سوزی که در تولید انرژی استفاده می شوند..............................................63

کربنیزه کردن.....................................................................................................................63

فن‌آوری آتشکافت (پیرولیز)..........................................................................................63

انواع تکنولوژی آتشکافت..........................................................................................64

آتشکافت با بخار.......................................................................................................65

گازی کردن (Gasification)....................................................................................66

تکنولوژی های گازی سازیم........................................................................................66

فن آوریهای بیو شیمیایی............................................................................................69

هضم بی هوازی.......................................................................................................69

بیوگاز چیست..........................................................................................................70

منابع اولیه برای تولید بیوگاز بدین شرح هستند....................................................................70

مکانیسم تولید بیوگاز..................................................................................................70

اجزای تشکیل دهنده محل دفن زباله برای مهار شیرابه و گاز.................................................71

قیمت جهانی برق تولیدی از منابع زیست توده....................................................................72

تنوع مواد اولیه........................................................................................................72

فرایند تبدیل انرژی....................................................................................................73

فناوری های تولید برق یا انرژی....................................................................................73

آمار و وضعیت آخرین ظرفیت های نصب شده.............................................................................74

بازار جهانی بایومس .................................................................................................75

بازار کاربردهای حرارتی و مستقیم زیست توده در سال 2011................................................76

بازار کاربردهای نیروگاهی زیست توده در سال 2011.................................................................77

پيش بيني جامعه اروپا................................................................................................80

پيش بيني DLR براي ايران........................................................................................82

نيروگاه هسته اي.....................................................................................................83

فناوری رآکتور هسته‌ای..............................................................................................83

چرخه سوخت هسته‌ای................................................................................................85

منابع سوخت...........................................................................................................86

جوانب اقتصادی.......................................................................................................87

ديدگاه زيست محيطي استفاده از برق هسته اي.....................................................................88

هزينه هاي خارجي....................................................................................................89

مقايسههزينةتقريبيبهدستآوردنيككيلوگرماورانيوم......................................................90

آینده....................................................................................................................90

تعداد راکتورهای هسته‌ای در جهان در سال ۲۰۱۵ میلادی......................................................91

نتيجه گيري............................................................................................................91

 

مقايسه وپيش بيني هاي نيروگاه هاي تجديد پذير...................................................................92

ظرفيت توليد انرژي هاي تجديد پذير تا سال 2040...............................................................92

پيش بيني تقاضاي ميزان انرژي تا سال 2040............................................................................93

پيشبينيبازارجهانينيروگاه باديطيسالهاي 2010 تا 2014................................................95

منابع وماخذها........................................................................................................ 96