الطرق التقليدية لتوليد الكهرباء، توليد الكهرباء من الأشياء المهمة في الحياة لأن الكهرباء من الأشياء الضرورية في الحياة العصرية اليوم.
ما هي الطاقة الكهربائية؟
- الطاقة الكهربائية هي شكل من أشكال الطاقة التي ينتجها تدفق الشحنات الكهربائية.
- بشكل دائم مما يؤدي إلي شحنات كهربائية مما يؤدي إلي إنتاج طاقة كهربائية.
- كما أن الطاقة الكهربائية لها أكثر من شكل، حيث يمكن أن تكون طاقة كامنة أو طاقة حركية.
- ولكن الأهم هو أن الطاقة التي يتم وضعها في ذلك هي الأكثر.
- يتم أيضًا تخزين الطاقة الكهربائية أو تخزينها بسبب المواضع النسبية للجسيمات المشحونة أو المجالات الكهربائية.
- وهذا ما يسمى حركة الجسيمات المشحونة عبر سلك يحمل تيارًا كهربائيًا.
راجع أيضًا: كيفية حماية المحولات الكهربائية
الطرق التقليدية لإنتاج الكهرباء
- حيث تم اكتشاف الكهرباء في ميلادي في عام 1831، قام العالم مايكل فاراداي بتحريك مغناطيس في ملف من الأسلاك.
- سلك يسمح بتدفق تيار كهربائي من خلاله، مما أدى إلى اكتشاف المولد الكهربائي، وهو جهاز يحول مختلف أشكال الطاقة إلى طاقة كهربائية.
- تعمل المولدات أيضًا بسبب العلاقة بين المغناطيس والكهرباء، وهي تنتج المولدات التي تحول الطاقة الحركية (الميكانيكية).
- الطاقة الكهربائية هي معظم الطاقة الكهربائية التي نستخدمها في حياتنا.
فيما يلي أهم طرق إنتاج الطاقة الكهربائية.
غاز طبيعي
- يستخدم الغاز الطبيعي على نطاق واسع لهذه الطاقة الكهربائية لأن الغاز الطبيعي يتم حرقه داخل غرفة الاحتراق.
- ثم يمر مباشرة عبر التوربين الذي يدور بدوره منتجا طاقة كهربائية.
- وبالتالي، يتم إنتاج الطاقة الكهربائية من خلال اختراع الغاز الطبيعي.
مشتقات النفط
- حيث تستخدم المشتقات النفطية أيضًا لتوليد الكهرباء عن طريق تسخين المياه وإنتاج بخار الماء الذي يمر مباشرة عبر التوربينات لتوليد الكهرباء من خلالها.
الانشطار النووي
- يستخدم الانشطار النووي أيضًا لتوليد الكهرباء، وهي طريقة يتم فيها إنتاج البخار.
- يتم تسخين الماء من خلال عملية تسمى الانشطار النووي في محطة للطاقة النووية.
- يحتوي المفاعل على نواة وقود نووي حيث يتم استخدام الحرارة لتحويل الماء إلى بخار.
- والتي بدورها تقوم بتدوير توربين ينتج طاقة كهربائية.
إنتاج محطات الطاقة الكهرومائية
الطاقة الكهرومائية هي طريقة لتوليد الكهرباء من الماء، حيث يتم استخدام المياه المتدفقة لتشغيل توربين متصل بمولد يولد وينتج طاقة كهربائية. هناك نوعان رئيسيان من محطات الطاقة الكهرومائية التي تنتج الكهرباء وهما:
- أول نظام يعمل على تدفق المياه المخزنة في خزانات مبنية بواسطة السدود حيث يسقط الماء على ريش التوربينات لتشغيل المولد وإنتاج الطاقة الكهربائية.
- النظام الثاني، يسمى تصريف النهر، يستخدم قوة تصريف النهر (بدلاً من الماء المتساقط) لخلق ضغط على التوربينات لتوليد الكهرباء.
- الطاقة المائية هي مصدر متجدد للكهرباء حيث تستخدم المياه لتشغيل التوربينات وتوليد الكهرباء.
طاقة الرياح
- طاقة الرياح هي إحدى الطرق التقليدية التي تستخدم فيها طاقة الرياح لتشغيل طواحين الهواء المتصلة بالتوربينات لتوليد الكهرباء، تمامًا كما يتدفق النهر في موقع محطة الطاقة الكهرومائية.
طاقة شمسية
- لا تستخدم الخلايا الشمسية أو “الخلايا الكهروضوئية” مولدًا لأنها لا تولد الكهرباء من خلالها، لكن هذه الخلايا لها خاصية كهروضوئية، تولد تيارًا داخل نفسها، وتتصل سلسلة من الخلايا معًا ويتدفق التيار من اللوحة. عندما يسقط عليها ضوء الشمس.
تعد الطاقة الشمسية من الأشكال التقليدية الهامة للطاقة المتجددة لأنها تنتج طاقة كهربائية نظيفة ومتجددة ومستمرة وتعد من أكثر مصادر توليد الكهرباء أمانًا وأنظفًا.
والتي لا تضر بالبيئة مثل الطرق الأخرى المختلفة وتستخدم الألواح الكهروضوئية التي تمتص أشعة الشمس وتحولها إلى طاقة كهربائية عن طريق إلكترونات مثيرة في خلايا السيليكون. تتكون أنظمة الطاقة الشمسية من:
- سَطح. في معظم أنظمة الطاقة الشمسية، يتم تثبيت الألواح الشمسية على السطح ويتم وضعها لامتصاص أقصى قدر من الطاقة الشمسية على مدار العام حيث تجمع أشعة الضوء، وهناك أسقف محورية تدور مع الشمس. تجمع أكبر كمية من الأشعة الشمسية.
- البطاريات الشمسية. تحتوي الخلايا الشمسية على خلايا ضوئية مصنوعة من السيليكون.
- وهو ما يحول ضوء الشمس إلى طاقة كهربائية بدلاً من الحرارة، وهو من الأمور المهمة.
- الذي يعمل على تحويل الاشعة الشمسية الى طاقة كهربائية بشكل نظيف لا يضر بالبيئة ولا ينبعث منه مواد ضارة بالبيئة.
- العاكس. حيث يتم وضع العاكس في مكان يسهل الوصول إليه.
انظر أيضاً: تعريف الطاقة المتجددة وأنواعها
الأساليب الحديثة في إنتاج الكهرباء
بالإضافة إلى ذلك، مع تطور العلم والتكنولوجيا وتزايد حاجة الإنسان للطاقة الكهربائية، تم اكتشاف العديد من الأساليب الحديثة لتوليد الكهرباء.
تزويد المجتمعات الحديثة بالكهرباء التي تلبي احتياجات السكان، ومن هذه الأساليب الحديثة:
محطات توليد الطاقة بالوقود الأحفوري
- حيث يتم استخدام الطاقة الناتجة عن حرق الوقود الأحفوري، والطاقة الحرارية، لتحويلها إلى طاقة كهربائية باستخدام مولدات خاصة لإنتاج الوقود الأحفوري.
محطات الطاقة الكهرومائية
- يتم تركيب المولدات الكهربائية في مستجمعات المياه والمجاري المائية المتدفقة لتحويل الطاقة الميكانيكية الهائلة لحركة المياه إلى طاقة كهربائية يمكن استخدامها لتلبية احتياجات الكهرباء للمجتمعات.
محطات طاقة الرياح
- عندما يتم ذلك عن طريق التوربينات، تقوم الرياح بتشغيل محركات تلك التوربينات، ومن خلال التقنيات الفيزيائية يتم تحويل الطاقة الحركية للرياح إلى طاقة كهربائية مستقلة.
محطات الطاقة الشمسية
- يتم ذلك باستخدام الألواح والخلايا الشمسية وبوجود بعض الآليات المحددة.
- المعادن والألياف الزجاجية التي تجمع الضوء والطاقة الحرارية من ضوء الشمس.
- ثم تحويلها إلى كهرباء تغطي احتياجات المنزل أو المسجد أو المؤسسة.
- يمكن أن تغطي احتياجات مدينة بأكملها، اعتمادًا على مساحة عاكس أشعة الشمس.
محطات الطاقة النووية
- لأنه يمكن أيضًا استخدام عمليات الانشطار النووي والاندماج لتوليد التيارات الكهربائية.
- حيث يتم إعدادها في مختبرات خاصة وتحت إشراف علماء متخصصين في الطاقة النووية.
- ينتج طاقة حرارية هائلة، تشبه إنتاج القوى الضوئية والحرارية للنجوم.
- يتم استخدام هذه القوى عن طريق تحويلها إلى طاقة كهربائية في مختبرات خاصة.
محطات طاقة المد والجزر
نظرًا لأن للمد والجزر طاقة حركية ثابتة ومتجددة، فقد تعمد العلماء تسخير هذه الطاقة الحركية المتجددة لتحويلها إلى شكل آخر، وهو الطاقة الكهربائية.
محطات توليد الطاقة البخارية
هذه إحدى طرق توليد الكهرباء من الوقود الأحفوري لأنها تستخدم أحد مصادر الوقود الأحفوري، مثل وقود الديزل.
يتم تسخين الماء بكميات كبيرة إلى درجة الغليان والبخار العالي.
من الضغط الذي يتراكم بين جزيئاته، ويستخدم هذا الضغط لتحريك المولدات لإنتاج الطاقة الكهربائية.
شاهد أيضاً: أهم مصادر الطاقة المستخدمة في إنتاج الكهرباء في العالم
بعد كل شيء، هناك أكثر من طريقة يمكن من خلالها إنتاج الطاقة الكهربائية، كما أوضحنا من خلال هذا المقال، حيث أوضحنا بالتفصيل الطرق التقليدية لإنتاج الطاقة الكهربائية.