نيروگاه‌ها

انواع نيروگاه‌هايی كه در سطح جهان به امر توليد برق اشتغال دارند عبارتند از:
1. نيروگاههای بخاری
2. نيروگاههای آبی
3. نيروگاههای گازی
4. نيروگاههای سيكل تركيبی
5. نيروگاههای اتمی
6. نيروگاههای خورشيدی
7. نيروگاههای بادی
8. نيروگاههای پمپ ذخيره ای
9. نيروگاههای جذر و مدی دريا
10. نيروگاههای زمين گرمايی ( ژئوترمال)
11. نيروگاههای موجی (موج دريا)
12. نيروگاههای ديزلی
13. نيروگاههای مگينتوهيدروديناميكMHD
14. نيروگاههای بيوماس
15. و…
به طوری كه از نام اين نيروگاهها بر می‌آيد هريك ازآنها برای توليد برق، فن آوری ويژه ای دارند كه درجای خود توضيح خواهيم داد. در حال حاضر انواع نيروگاههايی كه در كشور ما ايران دردست بهره برداری قراردارند عبارتند از: نيروگاههای آبی، گازی، ديزلی، بادی، خورشيدی، سيكل تركيبی و به زودی نوع اتمی آن نيز شروع به كارخواهد كرد.
ولی قبل ازاينكه وارد بحث نيروگاهها، توليد، انتقال و توزيع برق شويم، بهتراست كمی درباره كاربردهای گوناگون انرژی ها و تبديل آنها به انرژی برق و روشهای توليد آن سخن بگوييم.
استفاده از انرژيهای خدادادی موجود درطبيعت، هميشه مورد نظربوده است. مطالعات گوناگونی برای تغيير شكل انرژی، به طوری كه به كارگيری آن ساده باشد، صورت گرفته است. حاصل اين كوشش ها، انرژی الكتريكی است كه ازتبديل ساير انرژی ها به دست می آيد.
امروزه يكی ازمهم ترين شكل های انرژی كه درتمام جهان مود استفاده قرار می گيرد ، انرژی برق است. همان طور كه دركتاب های علوم خوانده ايم، انرژيها قابل تبديل به يكديگرند. مثلاً انرژی مكانيكی را می توان به انرژی الكتريكی تبديل كرد. به همين ترتيب انرژی شيميايی و حرارتی را و برعكس.
عوامل زيرسبب می شوند كه استفاده ازبرق ساده تر و راحت تر از ساير انرژيها باشد:
1. برق را می توان به سهولت از نقطه ای به نقطه ديگر انتقال داد. به عنوان مثال توسط دو رشته سيم انرژی الكتريكی به خانه ما راه می يابد.
2. كاركردن با برق ساده تر است.
3. دستگاههای متعددی می توان ساخت كه با برق كار كنند.
4. درتبديل انرژی الكتريكی به انرژيهای ديگرمواد زايد ايجاد نمی شودو…
انرژی الكتريكی كاربردهای گوناگونی دارد كه اهم آنها عبارتند از:
مصارف صنعتی
تقريباً بيش از نصف برق توليدی برای رفع احنياجات صنعتی به كار می رود. موتورهای الكتريكی در اندازه های كوچك و بزرگ چرخ صنايع را به حركت درمی آورند. الكترومغناطيس های بزرگ در جرثقيل ها كار جابه‌جا كردن قطعات بزرگ فلزی را به عهده دارند.
كاربرد در كشاورزی
اگر شما فرزند يك كشاورز باشيد می توانيد بسياری از كاربردهای برق درمزارع را نام ببريد. می دانيم تا چندی قبل بسياری از كارهای مزرعه توسط كشاورزان و خانواده های آنان با كمك حيواناتی مثل اسب انجام می شد. اينك چه تغييری پيدا شده است؟ مواد غذايی با بهای كمتری از نظرهزينه نيروی انسانی تهيه می شود، كشاورزان از وسايل زندگی بهتر استفاده می كنند و انرژی برق در كشاورزی به كار گرفته شده است.
برق ـ البته توع خاصی از آن ـ تراكتور كشاورز را راه می اندازد. باراو را حمل می كند. آب را به مزارع و محل مسكونی می رساند. بادبزن های الكتريكی هوای گرم تابستان را خنك می كنند. برق، گرمابخش زمستان سرد است. مانع فاسد شدن مواد غذايی می شود. صنايع غذايی را گسترش می دهد.
كاربرد در شهرها
شهرها معمولاً 10 درصد برق توليدی را مصرف می كنند. فروشگاهها، خانه ها ،‌ هتلها، مساجد، بيمارستانها،‌ ادارات و ديگرمراكز شهری برق مصرف می كنند. درشهر سيستم هوای مطبوع، هوای ادارات، بيمارستانها، هتل ها و آپارتمان ها را درتابستان خنك و سالم نگه می دارد. يك بيمارستان خوب بدون داشتن دستگاههای برقی نظير اشعة ايكس، آسانسورها،‌ تخت های جراحی‌، دستگاههای استرليزه كردن‌، لامپ های مخصوص و ديگر وسايل نمی تواند خدمت لازم را در اختيار بيماران قرار دهد.
روشنايی اماكن و معابر در شب، كه نعمت بزرگی است فراموش نشود.
كاربرد درحمل و نقل
حمل و نقل زمينی، دريايی، هوايی به صورت پيشرفته امروزی فقط با استفاده از نيروی برق مقدور است. ماشين های سواری، اتوبوس ها، لكوموتيوها، مستقيم يا غير مستقيم از انرژی برق استفاده می كنند. در خطوط كشتيرانی از پختن غذا گرفته تا تهويه هوای كشتی از برق استفاده می شود.
هواپيما های مسافربری يا نظامی، روشنايی، گرما، تهويه، كنترل فشار وقدرت خود را توسط نيروی برق تأمين می كنند.
كاربرد ارتباطاتی ( مخابرات )
تلگراف، تلفن، راديو و برنامه های فضايی قدرت خود را از برق دريافت می كنند. بدون برق نفوذ به داخل فضا و شناخت ناديده های فضايی و ارتباط با كرات آسمانی امكان پذير نيست. امروزه كشورهای جهان توسط دستگاههای مخابراتی به هم وصل هستند. از ايستگاههای راديويی مختلف می توان اخبار را شنيد.
فكر می كنيم همين مختصر توضيح دربارة اهميت صنعت برق و شناخت آن كافی باشد و حال به سروقت روش های توليد برق می رويم و سپس به درون نيروگاه گاه برمی داريم.
به طوری كه می دانيم، انرژی الكتريكی قابل ديدن نيست. با وجود اين اطراف ما را پوشانيده است. می توان گفت الكتريسيته همه جا هست. در حقيقت قسمتی از ساختمان تمام مواد طبيعی الكتريسيته است. تنها كاری كه بايد انجام دهيم اين است كه الكتريسيته را از درون مواد بيرون بياوريم و به كارگيريم.
همان طور كه گفتيم برق شكلی از انرژی است كه از تبديل ساير انرژی ها به وجود می آيد. دستگاهی را كه ساير انرژی ها را به انرژی برق تبديل می كند، مولد می نامند.
پيل، يك مول برق است. اين مولد، انرژی شيميايی را به انرژی الكتريكی تبديل می كند. درباره پيل ( باتری ) دركتاب های علوم به طور مفصل بحث شده است. پيل به دو صورت،‌ پيل خشك و پيل تر موجود است. هريك از شما برای يك بار هم كه شده پيل را به كار برده ايد. پيل خشك برای به كار انداختن وسايل بازی، راديوها، چراغ قوه ها و ضبط صوت ها و گروه ديگری از وسايل الكتريكی مورد استفاده قرار می گيرند. پيل های مزبور در اندازه و شكل های مختلف ساخته می شوند. اين پيل ها پس از مدتی برق آنها تمام می‌شود و ديگر نمی‌توان از آنها استقاده كرد.
يكی ديگر از انواع مولدهای شيميايی، انباره يا باتری اتومبيل است كه آن را باتری تر نيز می نامند. از اين باتری های تر امروزه علاوه بر اتومبيل، درمراكز صنعتی و از جمله در داخل نيروگاهها نيز برای موارد اضطراری استفاده می كنند. اين باتری ها طوری طراحی شده اند كه می توانند در دفعات زياد پر و خالی شوند.
برقی كه به روشهای مختلف توليد می شود به نام برق جريان مستقيم يا برق D.C برق جريان متناوب A.C نامگذاری شده است . برق D.C مانند يك خيابان يك طرفه است. الكترون ها مانند وسايط نقليه فقط دريك جهت حركت دارند. برق A.C يا برق جريان متناوب در صنعت و مصارف خانگی مورد استفاده قرارمی گيرد.
دستگاهی را كه برق A.C توليد می كند، مولد يا ژنراتور می نامند. برحسب اينكه انرژی لازم برای به حركت درآوردن مولد از چه منبعی دريافت شود،‌ مولد را با آن نام می خوانند. مانند نيروگاههايی كه قبلاً انواع آنها را نام برده ايم. به عنوان مثال اگر برای گرداندن مولد، از انرژی حرارتی استفاده شود، مولد را توربوژنراتور حرارتی می گويند كه از جمله آنها توربوژنراتورهای بخاری است.
طرز كار اين نوع مولد به اين ترتيب است كه ابتدا آب را به وسيله سوختی مانند زغال سنگ، گاز و مواد نفتی مانند مازوت به بخارتبديل می كنند. بخارتوليد شده پس از عبور از لوله های مخصوص با فشارزياد به پره های توربين برخورد می كند و آن را به گردش درمی آورد. چون محور توربين و محور ژنراتور به هم متصلند، درنتيجه ژنراتور شروع به چرخيدن كرده و برق توليد می كند.
مولد برقی كه به وسيلة موتور ديزلی به گردش درمی آيد به نام ديزل ژنراتور ناميده می شود. به همين ترتيب می توان برای توليد برق از انرژی باد، خورشيد، آب و همچنين از انرژی هسته ای استفاده كرد كه دراين باره، هنگام توضيح دربارة كار اين نوع نيروگاهها مفصل تر صحبت خواهيم داشت.
يادمان نرود كه دينام دوچرخه هم يك ژنراتور كوچك برق است كه محور آن توسط انرژی پاهايمان هنگام ركاب زدن به حركت درمی آيد و مقداری از انرژی ما به برق تبديل می شود و ما می توانيم در روشنايی لامپ دوچرخه، به حركت خود در شب ادامه دهيم.