به گزارش سایت خبری پرسون، فرایند جابجایی انرژی الکتریکی را انتقال انرژی الکتریکی می‌نامند. این فرایند معمولاً شامل انتقال انرژی الکتریکی از سوی مولد به پست‌های توزیع نزدیک شهرها یا مراکز تجمع صنایع می‌باشد. انتقال انرژی الکتریکی به ما اجازه می‌دهد تا به سادگی بدون پذیرفتن هزینه بالای حمل سوخت و تولید آلودگی ایجاد شده ناشی از سوختن انواع سوخت در نیروگاه‌ها از انرژی الکتریکی بهره‌مند شویم. به همین دلیل لازم است که با فرایندهای ذخیره و انتقال انرژی الکتریکی برای رسیدن به دست مصرف‌کننده آشنا شویم که در این مقاله از نیرو مارکت قصد داریم این موارد را با شما در میان بگذاریم.
ساختار شبکه‌های الکتریکی
در حالت کلی ساختار شبکه‌های الکتریکی را می‌توان در قالب سه گروه به صورت زیر معرفی کرد:
- تولید generation
- انتقال transmission
- توزیع distribution
در ادامه به معرفی هر کدام از این سه بخش خواهیم پرداخت.
تولید انرژی الکتریکی
تولید الکتریسیته فرایندی است که در طی آن از منبع انرژی استفاده می‌شود تا انرژی الکتریکی تولید شود. اصول پایه تولید الکتریسیته توسط دانشمند انگلیسی به نام مایکل فارادی در دهه ۱۸۲۰ میلادی کشف شد. برای شرکت‌هایی که در زمینه تولید الکتریسیته فعال هستند این تولید اولین اولین مرحله رساندن الکتریسیته به دست کاربران است و در مراحل بعدی می‌توان به بحث انتقال و توزیع پرداخت. الکتریسیته در نیروگاه توسط دستگاهی به نام ژنراتور تولید می‌شود که یک محرک مکانیکی دارد. این محرک می‌تواند یک موتور دیزل یا توربین باشد. محل نصب ژنراتور و تجهیزات آن را نیروگاه می‌نامند که می‌توانند دو نوع جریان متناوب AC و جریان مستقیم DC تولید کنند.
به طور کلی می‌توان نیروگاه‌ها را بر اساس عامل محرک و نوع مصرف به دسته‌های زیر تقسیم بندی کرد:
- نیروگاه حرارتی شامل نیروگاه‌های هسته‌ای سوخت زغال سنگ سوخت زغال نفت و گاز طبیعی
- منابع تجدید‌پذیر شامل نیروگاه‌های برق آبی خورشیدی و بادی
- انرژی دریایی
- زیست سوخت
- توان اسمزی
انتقال انرژی الکتریکی
فرایند جابجایی انرژی الکتریکی را انتقال انرژی الکتریکی می‌نامند که معمولاً شامل انتقال انرژی از مولد به پست‌های توزیع نزدیک شهرها و مراکز تجمع صنایع می‌باشد. در شبکه برق رسانی سراسری نیازی به نزدیک بودن محل تولید انرژی به محل مصرف نمی‌باشد زیرا که احداث نیروگاه‌ها دارای محدودیت‌هایی می‌باشد. اینجاست که اهمیت خطوط انتقال انرژی را می‌توان دریافت.
در شبکه برق رسانی جهت انتقال انرژی الکتریکی بین نیروگاه تا محل مصرف از خطوطی با سطح ولتاژ بالا استفاده می‌شود و معمولاً برای این کار از پایه‌های فلزی یا تیرهای بتنی بزرگ بهره‌گیری می‌شود. زیرا توان انتقالی زیاد است و به دلیل بزرگ بودن سطح مقطع و بالا بودن جریان انتقالی لازم است از پایه‌های محکم فلزی به نام دکل استفاده شود. انتقال به دو شیوه زمینی و هوایی انجام می‌شود که در ادامه مطلب به مقایسه این دو سیستم خواهیم پرداخت.
مقایسه سیستم‌های زمینی و هوایی انتقال انرژی الکتریکی
در بررسی شبکه‌های زمینی و هوایی باید توسعه همه جانبه سیستم‌های الکتریکی و مقرون به صرفه بودن آن را مورد توجه قرار داد. خطوط انرژی الکتریکی به دو صورت قابل انتقال است:
خطوط انتقال زمینی انرژی الکتریکی
در ابتدا انتقال برق از طریق شبکه‌های زمینی انجام می‌شد اما کم کم این شبکه‌ها جای خود را به خطوط هوایی دادند. راه اندازی خطوط زمینی انتقال انرژی الکتریکی به دلیل هزینه‌های فراوان حفاری و ساخت کانال‌های زمینی بسیار گران‌تر از راه‌اندازی خطوط هوایی می‌باشد.
انشعاب گرفتن از این خطوط نیز مستلزم وجود ایستگاه توزیع، جعبه انشاب و تابلوهای برق می‌باشد. همچنین عیب یابی خطوط انتقال زمینی به علت در دسترس نبودن این خطوط احتیاج به وسایل گران قیمتی دارد که هزینه‌های این کار را افزایش می‌دهد. در مقابل باید بدانیم که در خطوط زمینی به ندرت اشکال پیش می‌آید و خاموشی و ایرادات آن به مراتب کمتر از خطوط هوایی انتقال انرژی الکتریکی می‌باشد. این خطوط باعث ایجاد آشفتگی‌های بصری نمی‌شوند و به دلیل در دسترس نبودن خطرات بسیار کمتری نسبت به خطوط انتقال انرژی هوایی خواهند داشت.
خطوط انتقال هوایی انرژی الکتریکی
در خطوط انتقال هوایی از دکل‌ها و تیرها برای نگه داشتن کابل‌ها در بالای سطح زمین و ارتفاعات استفاده می‌شود. از آنجایی که در این خطوط از هوای اطراف به عنوان عایق کابل استفاده می‌شود. این روش انتقال یکی از کم هزینه‌ترین روش‌های انتقال انرژی الکتریکی می‌باشد.
احداث خطوط هوایی آسان‌تر بوده و در هر نقطه و محلی می‌توان به وسیله ساخت شبکه انتقال هوایی به سرعت جریان برق را برقرار نمود. خطوط از شبکه‌های زمینی کم هزینه‌تر و ارزان‌ترند زیرا نیازی به کندن کانال و اخذ مجوزهای حفاری ندارند. خطوط انتقال هوایی با در نظر گرفتن هزینه‌ها، راکتانس بالا، مناسب بودن با چگالی بار کم و ایجاد آشفتگی بصری بهتر است در مناطق کم جمعیت و دور افتاده بین شهری استفاده شود و از خطوط انتقال زمینی به سبب راکتانس پایین و مناسب بودن برای چگالی بالای بار و همچنین عدم ایجاد آشفتگی بصری می‌توان در مناطق پر ازدحام شهری استفاده کرد.
توزیع انرژی الکتریکی
مرحله توزیع انرژی الکتریکی مرحله پایانی و تحویل انرژی الکتریکی به مصرف‌کننده می‌باشد. پست های توزیع که در سیستم انتقال وجود دارند ولتاژ انتقال را به ولتاژ‌های متوسط با استفاده از ترانسفورماتورها کاهش می‌دهند.
در ادامه شما را با روش‌های ذخیره انرژی الکتریکی آشنا خواهیم کرد.
روش‌های ذخیره‌سازی انرژی الکتریکی
انرژی الکتریکی را می‌توان از راه‌های مختلفی ذخیره و در زمان‌های مورد نیاز استفاده کرد که در ادامه چند روش رایج در این امر را به شما معرفی می‌کنیم:
هیدروالکتریک پمپاژ شده از برق
این مورد بیشتر برای پمپاژ آب یا مخازن استفاده می‌شود. هنگامی که آب از مخزن خارج می‌شود از طریق توربین به سمت پایین جریان خواهد یافت تا برق تولید شود .
چرخ‌های چرخدار از الکتریسیته
از چرخ‌های چرخدار از الکتریسیته برای تسریع چرخ فلایول که نوعی روتور می‌باشد استفاده می‌شود و از طریق آن انرژی به عنوان انرژی چرخشی جنبشی حفظ خواهد شد .
هوای فشرده
معمولا در غارهای زیرزمینی از روش فشرده‌سازی هوا استفاده می‌شود تا برق مورد نیاز ذخیره شود. زمانی که تقاضا زیاد باشد هوای تحت فشار آزاد می‌شود تا بدین وسیله ژنراتور توربین انبساط بتواند برق تولید کند.
باتری‌ها
باتری‌هایی که از آنها در جهت ذخیره‌سازی انرژی الکتریکی استفاده می‌شود مشابه باتری‌های معمولی می‌توانند برق را تا زمان مورد نیاز ذخیره کنند. این سیستم‌ها می‌تواند از یون لیتیوم آهن لیتیوم اسید سرب یا سایر فناوری‌های باتری استفاده کنند .
ذخیره انرژی حرارتی برای تولید
از انرژی حرارتی می‌توان برای ذخیره برق تا زمان مورد نیاز استفاده کرد. مثلاً می‌توان از برق برای تولید آب سرد در مواقع کم تقاضا استفاده کرد و سپس برای خنک‌کننده در دوره‌های اوج مصرف برق استفاده کرد.
کلام نهایی
در این مطلب برای شما از روش‌های تولید توزیع و انتقال برق صحبت کردیم و روش‌های ذخیره انرژی الکتریکی را برای شما شرح دادیم. هر کدام از این روش‌ها مزایا و معایب خاص خود را دارد و متناسب با شرایط و نوع کاربری می‌توان از آنها بهره گرفت. چنانچه قصد خرید سیم و کابل نیرومارکت با بالاترین کیفیت ممکن را دارید یا تمایل دارید از قیمت و شیوه ثبت سفارش و خرید کابل آگاه شوید می‌توانید از سایت نیرو مارکت دیدن فرمایید.
منبع: نیرو مارکت