بررسی و تحقیق-شناخت انواع انرژی در جهان- در 230 صفحه-docx

در سال‌های اخیر با توجه به این که منابع انرژی تجدید ناپذیر رو به اتمام هستند این منابع مورد توجه قرار گرفته‌اند. در سال ۲۰۰۶ حدود ۱۸٪ از انرژی مصرفی جهانی از راه انرژی‌های تجدید پذیر بدست آمد. سهم زیست‌توده به‌طور سنتی حدود ۱۳٪، که بیشتر جهت حرارت دهی و ۳٪ انرژی آبی بود.۲/۴٪ باقی‌مانده شامل نیروگاهای آبی کوچک، زیست توده مدرن، انرژی بادی، انرژی خورشیدی، انرژی زمین‌گرمایی و سوختهای زیستی می‌باشد که به سرعت در حال گسترش هستند.

انرژی پایدار (به انگلیسی: Sustainable energy)، انرژی بی پایان، انرژی بی‌نهایت و انرژی جاوید نیز نامیده می‌شود. انرژی تجدید پذیر جزء همین انرژی است از فناوری‌های استفاده شده برای این منظور می‌توان از انرژی خورشیدی، انرژی باد، انرژی موج، انرژی زمین‌گرمایی، انرژی جزر و مدی، سوخت زیستی اتانول، هیدروژن و نیروی برق‌آبی نام برد.

جهان بی پایان تعداد زیادی از ستارگان و اجرام آسمانی را در خود جای داده است. این ستارگان و اجرام دارای انرژی هستند اگر بتوان این انرژی را از فضا به کره زمین منتقل کرد. تأثیر مهمی در مشکلات مربوط به انرژی بشر خواهد داشت، این انرژی می‌تواند جایگزین قسمت قابل توجهی از سوخت‌های فسیلی شود چرا که سوخت‌های فسیلی به محیط زیست آسیب‌های فراوانی زده است و از طرفی امروزه انرژی اهمیت زیادی دارد.

استفاده از انرژی خورشیدی در فضا می‌تواند آغازی بر استفاده از انرژی‌های بی پایان موجود در فضا باشد. ستارگانی در فضا وجود دارند که ‍‍دمای آنها به ۳۳ هزار درجه کلوین می‌رسد یعنی گرمای فراوان و از آنجایی که گرما صورتی از انرژی است. فعل و انفعالات زیادی در فضا هستند که انرژی آزاد می‌کند با توجه به بحران‌های انرژی حال حاضر جهان، بشر نمی‌تواند نسبت به این مقدار انرژی موجود در فضا بی تفاوت باشد. این قضیه می‌تواند موجب کاهش هزینه‌های تمام شده برای انرژی شود. از طرفی در شرایط حال حاضر انرژی ارزش بسیاری دارد و می‌تواند موجب تولید ثروت شود.

انرژی تجدیدپذیر (به انگلیسی: Renewable energy)، که انرژی برگشت‌پذیر نیز نامیده می‌شود، به انواعی از انرژی می‌گویند که منبع تولید آن نوع انرژی، بر خلاف انرژی‌های تجدیدناپذیر (فسیلی)، قابلیت آن را دارد که توسط طبیعت در یک بازه زمانی کوتاه مجدداً به وجود آمده یا به عبارتی تجدید شود.

استفاده از انرژی بادی با رشدی سالانه حدود ۳۰٪ با ظرفیت نصب شده ۱۵۷۹۰۰ مگاوات در سال ۲۰۰۹، به صورت وسیعی در اروپا، آسیا و ایالات متحده به چشم می‌خورد. درپایان سال ۲۰۰۹ میلادی مجموع انرژی تولیدی به وسیله فتوولتاییک به بیش از ۲۱۰۰۰ مگاوات رسید. ایستگاهای انرژی گرما-خورشیدی در آمریکا و اسپانیا مشغول به کار می باشندکه بزرگترین آنها با ظرفیت ۳۵۴ مگاوات در بیابان موهاوی در حال کار است

بزرگترین نیروگاه زمین گرمایی دنیا در کالیفرنیا با نام نیروگاه گیسرز با ظرفیت ۷۵۰ مگاوات در حال فعالیت می‌باشد. برزیل یکی از کشورهایی است که پروژه‌های بزرگی برای استفاده از انرژی‌های نو (انرژی‌های تجدیدپذیر) انجام می‌دهد. ۱۸٪ از کل مصرف سوخت اتوموبیل‌های برزیل از طریق سوخت اتانولیکه از ساقهٔ نیشکر به‌دست می‌آید تأمین می‌شود. سوخت اتانولی به‌صورت گسترده در ایالات متحده مورد استفاده قرار می‌گیرد.

بیشترین پروژه‌ها و محصولات انرژی‌های نو در مقیاس بزرگ موجود می‌باشند، ولی انرژی‌های نو را می‌توان در مقیاس‌های کوچک (نیروگاه کوچک خارج مدار یانیروگاه کوچک مدار بسته) هم استفاده کرد. به این دلیل که منابع انرژی‌های تجدیدپذیر در تمام نقاط کرهٔ زمین در دسترس می‌باشند، در حواشی و در جاهای دور افتاده، نقش انرژی‌های نو به‌خوبی نمایان می‌شود، در حالی که منابع سوخت‌های فسیلی (نفت، گاز، و زغال‌سنگ) فقط در کشورهای خاصی یافت می‌شود. کنیا دارای بالاترین نرخ سالانه فروش سیستم‌های کوچک خورشیدی (۲۰-۱۰۰ وات) به میزان ۳۰۰۰۰ سیستم در سال می‌باشد.

نگرانی دربارهٔ تغییرات زیست محیطی در کنار افزایش قیمت روزافزان نفت و اوج تولید نفت و حمایت دولت‌ها، باعث رشد روزافزون وضع قوانینی می‌شود که بهره‌برداری و تجاری سازی این منابع سرشار تجدیدپذیر را تشویق می‌کنند.

انواع انرژی‌های تجدید پذیر عبارتند از:

انرژی آبی (نیروی برق‌آبی)انرژی بادیانرژی خورشیدیانرژی زمین‌گرماییانرژی زیست توده (زیست‌سوخت)انرژی امواج و جزر و مددر ایران

قانون عضویت دولت ایران در آژانس بین‌المللی انرژی‌های تجدیدپذیر پس از تصویب مجلس و تأیید شورای نگهبان در ۱۴ خرداد ۱۳۹۱ از سوی رییس جمهور ابلاغ شد. بر اساس این قانون، دولت اجازه خواهد داشت در آژانس بین‌المللی انرژی‌های تجدیدپذیر عضویت یابد و نسبت به پرداخت حق عضویت مربوط اقدام کند.

آژانس بین‌المللی انرژی‌های تجدیدپذیر (ایرِنا - IRENA) در سال ۲۰۰۹ برای ترویج استفاده و افزایش استفاده پایدار از همه اشکال انرژی تجدیدپذیر تاسیس شد. آسان کردن دسترسی به تمام اطلاعات مربوط به انرژی‌های تجدیدپذیر، از جمله اطلاعات فنی از دیگر وظایف ایرنا می‌باشد. اساسنامه این آژانس در تاریخ ۸ ژوئیه ۲۰۱۰ به تصویب رسید. در ژوئن ۲۰۰۹، در جلسه کمیسیون مقدماتی، ابوظبی به عنوان مقر آژانس به طور موقت انتخاب شد

تاریخچه

ایرنا را می‌توان زاییده افکار هرمان شیر، نماینده مبارز آلمانی و از رهبران طرفداران انرژی‌های تجدیدپذیر دانست. وی تا زمان مرگش (۱۴ اکتبر ۲۰۱۰ میلادی) رئیس یوروسولار (EUROSOLAR)، انجمن اروپایی انرژی‌های تجدیدپذیر، واقع در آلمان و رئیس مجلس جهانی انرژی‌های تجدیدپذیر بود. شیر، این ایده را در سال ۱۹۹۰ مطرح کرد و از آن زمان برای محقق کردن این ایده تلاش کرده.

در سال ۲۰۰۲، این ایده او را به سالن‌های مجلس آلمان کشاند. در آن زمان، حزب سوسیال دموکرات و حزب سبز، ایرنا را به‌عنوان بخشی از اهداف سیاسی خود منظور کردند. این امر تا سال ۲۰۰۷ ادامه داشت، زمانی‌که دولت آلمان این ایده را پذیرفت و شروع به مذاکرات دوجانبه با کشورهای مختلف کرد تا بتواند آن را با موفقیت اجرا کند. [۲] اساسنامه تاسیس آژانس بین‌المللی انرژی‌های تجدیدپذیر در تاریخ ۱۲ آبان ۱۳۸۷ (۲۳ اکتبر ۲۰۰۸ میلادی) در شهر مادرید اسپانیا توسط ۵۱ کشور طی کنفرانس مقدماتی نهایی گردید. این اساسنامه در اولین نشست مقدماتی اعضا در شهر بنآلمان به امضای ۵۷ کشور از جمله ایران رسید.

در دومین نشست مقدماتی این آژانس که در شرم الشیخ مصر برگزار شد، شهر مصدر در ابوظبی به عنوان مقر اصلی آژانس تعیین شد. مرکز فناوری و نوآوری در کشور آلمان و دفتر رابط آژانس با دیگر سازمان‌های فعال در زمینه انرژی‌های تجدیدپذیر نیز در اتریش مستقر خواهندشد.

در نشست پنجم کمیسیون مقدماتی در آوریل ۲۰۱۱ کلیه قوانین و مقررات مورد بررسی و تصویب کشورهای عضو قرارگرفت و نهایتاً با برگزاری اولین نشست مجمع، کلیه فعالیت‌های کمیسیون به آژانس واگذار گردید و با موافقت اکثریت کشورهای عضو عدنان امین به عنوان مدیرکل آژانس معرفی گردید. 

اهداف

براساس این اساسنامه هدف اصلی تشکیل آژانس توسعه گسترده و پذیرش استفاده از انواع انرژی‌های تجدیدپذیر در سراسر جهان می‌باشد و در این زمینه موارد زیر از اهمیت خاصی برخوردار است:

اولویت دادن به منافع حاصل از انرژی‌های تجدیدپذیر نسبت به سایر انرژی‌ها و افزایش بهره وری انرژی در کشورهای عضوافزایش سهم انرژی‌های تجدیدپذیر در حفظ محیط زیست و کاهش استفاده بیش از حد از منابع طبیعی، کاهش ویرانی جنگل‌ها به ویژه در مناطق گرمسیری، جلوگیری از نابودیتنوع زیستی و دستیابی به امنیت عرضه انرژی در عرصه جهانی

طبق این اساسنامه ایرنا زمینه اصلی فعالیت آژانس کلیه انرژی‌های حاصل از منابع تجدیدپذیر بویژه انرژی‌های زیستی، زمین گرمایی، برق آبی، جزر ومد دریاها و اقیانوس‌ها، خورشیدی و بادیمی‌باشد.

     کشورهایی که اساسنامه آژانس را امضا کرده‌اند.     اساسنامه آژانس در مجلس این کشورها به تصویب رسیده‌است.(تا تاریخ ۱۶ می ۲۰۱۱)

تا تاریخ ۱۶ مارس ۲۰۱۱ ، ۱۴۸ کشور و اتحادیه اروپا اساسنامه ایرنا را امضا کرده‌اند. از این میان ۶۶ کشور اساسنامه آژانس را در مجلس خود به تصویب رسانده‌اند. از زمان برگزاری اولین نشست مجمع آژانس در آوریل ۲۰۱۱ تنها کشورهای عضوی که اساسنامه را به تصویب مجلس کشور متبوع خود رسانده‌اند به عنوان عضو دائم و دارای حق رای شناخته می‌شوند و سایر کشورها تنها به عنوان ناظر و بدون حق رای امکان شرکت در جلسات مجمع را دارند. وزارت نیرو و سا

پاورپوینت-انرژی هیدروژنی- در 50 اسلاید-powerpoin-ppt

محتوای انرژی هیدروژن:

محتوای انرژی به صورت مقدار انرژی در واحد جرم سوخت تعریف می‌شود. در بین سوخت‌های رایج، هیدروژن از محتوای انرژی بالایی برخوردار است. به عنوان مثال، انرژی یک کیلوگرم هیدروژن برابر با ۲٫۴ گیلوگرم گاز طبیعی و ۲٫۷ کیلوگرم بنزین است. البته با توجه به این‌که چگالی هیدروژن کمتر از گاز طبیعی و بنزین است، برای ذخیره سازی هیدروژن نیاز به مخازن بزرگ‌تری است. حجمی از هیدروژن که از نظر محتوای انرژی، با مقداری بنزین معادل باشد، چهار برابر بنزین حج اشغال خواهد کرد!

آلایندگی هیدروژن:

هیدروژن آلاینده نیست و ورود آن به اتمسفر و یا آب و خاک، مشکل خاصی را ایجاد نمی‌کند و ماده خروجی از خودرو‌های هیدروژنی آب است و با محیط زیست سازگار می‌باشد اما استفاده از سوخت‌های فسیلی همچون گاز و بنزین، آلودگی‌های زیست محیطی در پی خواهد داشت. ترکیبات سمی‌ای همچون ترکیبات آروماتیکی و یا سرب و جیوه که ممکن است در بنزین وجود داشته باشد، می‌تواند صدمات شدیدی را به جانداران و محیط زیست بزند. گاز طبیعی هم با این‌که ۶۰% مونو اکسید کربن کمتری نسبت به بنزین دارد، اما آلایندگی آن نسبت به هیدروژن بسیار زیاد است.

رنگ، بو و مزه هیدروژن:

هیدروژن بدون بو و رنگ و مزه است و نشتی آن فقط با حس‌گر‌های خاصی قابل تشخیص  است. گرچه گاز طبیعی هم بدون بو و رنگ و مزه است اما با اضافه کردن ترکیبات مرکاپتان به گاز طبیعی، گاز طبیعی بوی خاصی می‌گیرد تا افراد از نشتی آن آگاه شوند. به دلیل مسموم شدن کاتالیست‌های پیل سوختی توسط ترکیبات گوگردی، نمی‌توان مرکاپتان‌ها را به هیدروژن اضافه نمود.

اشتعال پذیری هیدروژن:

هیدروژن، سوختی با ضریب نفوذ بالا و مولکول‌های کوچک است که به راحتی آتش نمی‌گیرد. هیدورژن در غلظت‌های بالا با مقداری کمی گرما، مشتعل می‌شود اما معمولا در هنگام تصادفات به دلیل این‌که هیدروژن ضریب نفوذ بسیار بالایی نسبت به گاز طبیعی دارد، قبل از آن‌که آتش بگیرد، به سرعت در محیط پخش می‌شود.

محدوده اشتعال پذیری هیدروژن:

هیدروژن محدوده اشتعال پذیری زیادی دارد و می‌تواند در نسبت‌های ۴% تا ۷۵% بسوزد اما با توجه به نسبت محدوده اشتعال پذیری و نسبت حجمی بنزین و گاز طبیعی برای سوختن، خطر هیدروژن بیشتر از گاز طبیعی و کمتر از بنزین می‌باشد.

قابلیت انفجار هیدروژن:

اکنون بحث روش‌های ذخیره‌سازی هیدروژن از مباحث داغ به شمار می‌رود. هیدروژن تا زمانی که به تنهایی در مخزن باشد، انفجار رخ نمی‌دهد. حضور یک اکسید کننده مانند اکسیژن با غلظت حداقل ۱۰% به صورت خالص و یا ۴۱% به صورت هوا، می‌تواند سبب انفجار مخزن هیدروژن شود اما با توجه به این‌که بنزین در غلظت‌های بسیار پایین‌تر قابل انفجار است، خطر انفجار مخزن هیدروژن کمتر از بنزین است و اگر محیط اطراف باز باشد، خطر انفجار هیدروژن به دلیل ضریب نفوذ بالایی که دارد، بسیار کمتر از بنزین است.

شعله هیدروژن:

شعله هیدروژن آبی کم‌رنگ و تقریبا نامرئی است و به صورت متمرکز و عمودی است و همین موضوع سبب ایمنی بیشتر هیدروژن نسبت به بنزین است زیرا در صورتی که مخزن ذخیره هیدروژن سوراخ شود، شعله هیدروژن از مخزن فاصله می‌گیرد و به صورت متمرکز و عمودی و با سرعت زیادی می‌سوزد و در عرض کمتر از دو دقیقه کل ذخیره هیدروژن به اتمام می‌رسد اما با کوچکترین نشتی در مخزن ذخیره بنزین، انفجار رخ خواهد داد و آتش به اطراف سرایت خواهد کرد.

انرژی هیدروژن و پیل سوختی

مجموعه‌ای از عوامل مختلف از جمله محدودیت منابع فسیلی، تأثیرات منفی زیست محیطی، بهره‌گیری از منابع هیدروکربنی، افزایش قیمت سوختهای فسیلی، منازعات سیاسی و تأثیرات آن بر روی ارائه انرژی پایدار از جمله دلایلی هستند که بسیاری از سیاستمداران و متخصصین مباحث انرژی و محیط زیست را در حرکت به سوی ایجاد ساختاری نوین مبتنی بر امنیت ارائه انرژی، حفظ محیط زیست، ارتقاء کارایی سیستم انرژی وادار نموده است. بر این اساس هیدروژن یکی از بهترین گزینه‌ها جهت ایفای نقش حامل انرژی در این سیستم جدید ارائه انرژی می‌باشد.

هیدروژن بعنوان فراوان‌ترین عنصر موجود در سطح زمین به روشهای مختلف قابل تولید می‌باشد. در یک سیستم ایده آل انرژی بر پایه هیدروژن با هدف تأمین امنیت ارائه انرژی، حفظ محیط زیست و ارتقاء کارایی سیستم انرژی، هیدروژن از الکتریسیته تولیدی از منابع تجدیدپذیر نظیر باد، خورشید، زمین گرمایی و نظایر آن تولید شده و پس از ذخیره سازی و انتقال به محل‌های مصرف، در کاربردهای مختلف از جمله تجهیزات الکترونیکی کوچک (میلی وات) ، صنعت حمل و نقل و صنایع نیروگاهی قابل بکارگیری است. با این رویکرد بسیاری بر این باورند که سوخت نهایی بشر هیدروژن بوده و بشر درآینده‌ای نه چندان دور عصر هیدروژن را تجربه خواهد نمود.

از جمله ویژگیهایی که هیدروژن را از سایر گزینه‎های مطرح سوختی متمایز می‎نماید، می‎توان به فراوانی، مصرف تقریباً منحصر به فرد، انتشار بسیار ناچیز آلایندهها، برگشت‌پذیر بودن چرخه تولید آن و کاهش اثرات گلخانه‎ای اشاره نمود.سیستم انرژی هیدروژنی بدلیل استقلال از منابع اولیه انرژی، سیستمی دایمی، پایدار، فناناپذیر، فراگیر و تجدیدپذیر می‎باشد و پیش بینی می‎شود که در آینده‎ا‎ی نه چندان دور تولید و مصرف آن بعنوان حامل انرژی به سراسر اقتصاد جهانی سرایت نموده و اقتصاد هیدروژنی تثبیت شود؛ با این وجود نباید انتظار داشت که هیدروژن در بدو ورود از نظر قیمتی بتواند با سایر حاملهای انرژی رقابت نماید. در آینده هیدروژن و پیلهای سوختی می‎توانند نقش محوری و کنترل کنندگی در آلودگی شهرها داشته باشند.عمل تبدیل انرژی شیمیایی موجود در هیدروژن به انرژی الکتریکی توسط پیل سوختی انجام می‌پذیرد که متناسب با کاربرد و خواص ساختاری آنها، پیل‌های سوختی خود به انواع مختلف تقسیم می‌شوند. در واقع اهمیت فناوری پیل سوختی در یک سیستم انرژی بر پایه هیدروژن (عصر هیدروژن)به گونه‌ای است که بسیاری آنرا به لوکوموتیو قطار توسعه عصر هیدروژن تشبیه نموده‌اند. علاوه بر فناوری پیل سوختی به عنوان مصرف کننده هیدروژن در عصر هیدروژن، فناوریهای تولید، ذخیره سازی، عرضه و انتقال هیدروژن نیز از اجزاء اصلی ساختار انرژی این عصر خواهند بود.

مصرف گسترده و کلان انرژی حاصل از سوختهای فسیلی اگرچه رشد سریع اقتصادی جوامع پیشرفته صنعتی را به همراه داشته است اما بواسطه انتشار مواد آلاینده حاصل از احتراق و افزایش دی اکسید کربن در جو و پیامدهای آن، جهان را با تغییرات روز افزونی آماده ساخته است که افزایش  دمای زمین، تغییرات آب و هوایی، بالا آمدن سطح آب دریاها و در نهایت تشدید منازعات بین المللی از جمله این پیامدها محسوب می شوند. از سوی دیگر اتمام قریب الوقوع منابع فسیلی و پیش بینی افزایش قیمتها بیش از پیش بر اهمیت و لزوم جایگزینی سیستم انرژی فعلی اهمیت دارد.

در سال 1997 میلادی کنوانسیون تغییرات آب و هوایی با هدف تثبیت غلظت گازهای گلخانه ای در اتمسفر،  پروتکل کیوتو را مطرح نمود که به موجب این پروتکل کشورهای صنعتی ملزم به کاهش انتشار گازهای گلخانه ای شده اند و هدف اصلی از این کنوانسیون دستیابی به تثبیت غلظت گازهای گلخانه ای در اتمسفر تا سطحی است که مانع تداخل خطرناک فعالیتهای بشری با سیستم آب و هوایی گردد و چنین سطحی در چهارچوب زمانی مناسب قابل اجرا خواهد بود تا اکوسیستمها بطور طبیعی خود را با تغیییر آب و هوایی تطبیق دهند و اطمینان حاصل شود که امنیت غذایی تهدید نمی شود و توسعه اقتصادی بطور پایدار ایجاد می گردد. از سوی دیگر مجموعه انرژیهای تجدید پذیر روز به روز سهم بیشتری را در سیستم تامین انرژی جهان بعهده می گیرد؛ لذا در برنامه ها و سیاستهای بین المللی، نقش مهمی به منابع تجدید پذیر انرژی محول گردیده است.

انرژی امواج دریا و انرژی اقیانوسی

هر وقت به کنار دریا می روید چه چیز نظر شما را جلب می کند؟ آیا دریای بی موج و تلاطم دیده اید؟ موج دریا چه نوع انرژی دارد؟ آیا می توان از این انرژی بهره جست؟

دیدگاه تاریخی:

بحران نفت به خصوص پس از جنگ اعراب و اسراییل در ١٩٧٣ و بحران انرژی در اواخر قرن بیستم باعث افزایش قیمت نفت شد. بر این اساس استفاده از انرژی های تجدیدپذیر در اولویت قرار گرفت و کشورهایی که مرز آبی گسترده دارند به این فکر افتادند که از انرژی موج دریا برای تولید انرژی استفاده نمایند.

 برخی نیروگاه های آبی به صورت شناور روی آب هستند، برخی نیز در کنار ساحل انرژی آب را به برق تبدیل می کنند

انرژی موج (به انگلیسی: Wave power) در اقیانوس باز بر اثر عمل باد روی سطح اقیانوس تولید می‌شوند. کل انرژی موج توزیع شده در زمین در حدود 2.5x106 MW تخمین زده می‌شود که در حدود انرژی کلی توزیعی جزر و مد است. انرژی موج منبع تجدید شونده است (انرژی برگشت‌پذیر) و معمولاً نسبت به انرژی باد بیشتر قابل تولید است. انرژیی که از امواج استخراج می‌شود، دوباره به سرعت توسط برهمکنش با دو سطح اقیانوس پر می‌شود. انرژی موج نامنظم، نوسانی و دارای فرکانس پائین است که قبل از اضافه شدن به شبکه باید یه فرکانس 60 هرتز تبدیل شود و همچنین انرژی که از امواج استخراج می شود، دوباره به سرعت توسط برهمکنش با دو سطح اقیانوس پر می شوداز جمله ویژگیهایی که هیدروژن را از سایر گزینه‎های مطرح سوختی متمایز می‎نماید، می‎توان به فراوانی، مصرف تقریباً منحصر به فرد، انتشار بسیار ناچیز آلایندهها، برگشت‌پذیر بودن چرخه تولید آن و کاهش اثرات گلخانه‎ای اشاره نمود.سیستم انرژی هیدروژنی بدلیل استقلال از منابع اولیه انرژی، سیستمی دایمی، پایدار، فناناپذیر، فراگیر و تجدیدپذیر می‎باشد و پیش بینی می‎شود که در آینده‎ا‎ی نه چندان دور تولید و مصرف آن بعنوان حامل انرژی به سراسر اقتصاد جهانی سرایت نموده و اقتصاد هیدروژنی تثبیت شود؛ با این وجود نباید انتظار داشت که هیدروژن در بدو ورود از نظر قیمتی بتواند با سایر حاملهای انرژی رقابت نماید. در آینده هیدروژن و پیلهای سوختی می‎توانند نقش محوری و کنترل کنندگی در آلودگی شهرها داشته باشند.عمل تبدیل انرژی شیمیایی موجود در هیدروژن به انرژی الکتریکی توسط پیل سوختی انجام می‌پذیرد که متناسب با کاربرد و خواص ساختاری آنها، پیل‌های سوختی خود به انواع مختلف تقسیم می‌شوند. در واقع اهمیت فناوری پیل سوختی در یک سیستم انرژی بر پایه هیدروژن (عصر هیدروژن)به گونه‌ای است که بسیاری آنرا به لوکوموتیو قطار توسعه عصر هیدروژن تشبیه نموده‌اند. علاوه بر فناوری پیل سوختی به عنوان مصرف کننده هیدروژن در عصر هیدروژن، فناوریهای تولید، ذخیره سازی، عرضه و انتقال هیدروژن نیز از اجزاء اصلی ساختار انرژی این عصر خواهند بود.

کوره آفتابی

دانلود تحقیق انرژی تجدیدپذیر خورشیدی

عنوان مقاله: انرژی تجدیدپذیر خورشیدی
قالب فایل: WORD
تعداد صفحات: 157 صفحه

فهرست مطالب:
فصل اول: انرژی تجدید پذیر چیست؟
مقدمه
چرا انرژی تجدید پذیر مهم است؟
1- فایده های محیطی
2- انرژی برای نسل های آینده ما
3- شغل ها و اقتصاد
چرا بهینه سازی انرژی اهمیت دارد؟
- برای منازل
- برای ماشین ها
- برای شرکت های برق
- برای صنایع محلی
انرژی نو
جایگاه انرژی خورشیدی در تأمین الکتریسیته
باطری
شارژ کنترولر
مبدل DC به AC
برآورد هزینه تأمین الکتریسیته خورشیدی (فتوولتائیک)
الف) 225 وات
ب) 450 وات
ج) 900 وات
طبقه بندی سیستم های خورشیدی
سیستم های فتوبیولوژی
سیستم های شیمیایی خورشیدی
سیستم های فتوولتائیک
عملکرد سلول های خورشیدی
گردآورنده های خورشیدی تخت
بررسی اقتصادی سیستم های گرمایش خورشیدی
سرمایه گذاری
هزینه اولیه
الف) هزینه کلکتور
ب) هزینه منبع ذخیره
ج) هزینه نصب و سازه کلکتورها
سیاست توسعه سیستم های گرما خورشیدی
کمک های اقتصادی
تحقیق، توسعه و نمایش کارکرد سیستم ها
فصل دوم: موقعیت فعلی و آینده انرژی طبیعی
انرژی خورشیدی
1- علوم نجومی
الف) استفاده از انرژی تابشی
ب) انرژی حرارتی
2- علوم محیطی
3- علوم شیمیایی
فصل سوم: ثابت خورشیدی
مدل خورشیدی
ترکیب طیفی ثابت خورشیدی
فصل چهارم: سیستم های حرارتی خورشید
سمت گیری رشته پانل ها
اندازه رشته پانل ها
رشته های سری و موازی
تلفات لوله
مبدل های حرارتی
ذخیره سازی
سرد کننده های تابشی
فصل پنجم: آفتاب گیری در سطح زمین
یک مدل جوی
جذب و پراکندگی تابش خورشیدی توسط اجزای سازنده جو
تابش مستقیم خورشید
شار پخشی
معادلات تقریبی برای شار خورشیدی کل
اندازه گیری آفتاب گیری در سطح زمین
شار حرارتی جو
فصل ششم: تبدیل مستقیم انرژی خورشیدی به کار – دستگاه های فتوولتایی
نیمه هادیهای ذاتی ( خالص)
نیمه هادیهای غیر ذاتی ( نا خالص شده )
پیوند p-n
دستگاههای فتوولتایی پیوندی
پاسخ دهی طیفی جریان فوتونی
ساخت وسایل فتوو لتایی سیلسیومی
برآورد هزینه تولید برق
نتیجه گیری


* بخشی از مقدمه فصل اول:

"در حال حاضر انرژی برق در دنیا به مقدار زیادی بر ذغال سنگ، نفت و گاز طبیعی تکیه دارد. سوخت های فسیلی تجدید ناپذیرند، آنها بر منابع محدود که رفته رفته به پایان می رسند، بسیار گران می شوند و بطور محیطی خسارات زیادی برای بازیافت خواهند داشت، بنا شده اند.

در مقابل تجدید پذیر انرژی مانند باد و انرژی خورشیدی، پیوسته جایگزین می شود و هیچ گاه به پایان نمی رسند. اغلب انرژی های تجدید پذیر به دو صورت مستقیم یا غیر مستقیم از خورشید ناشی می شوند.

نور خورشید یا همان انرژی خورشیدی، می تواند برای گرم کردن و روشنایی خانه ها و سایر ساختمان ها، برای تولید الکتریسیته، برای آب گرم کردن، سرد کردن های خورشیدی و انواع کاربردهای اقتصادی و صنعتی مستقیماً استفاده شود.

همچنین گرمای خوشید موجب وزش باد می شود؛ همان انرژی ایی که توسط توربین های بادی گرفته می شود؛ سپس بادها و گرمای خورشید باعث تبخیر آب می شوند. وقتی این بخار آب به باران یا برف تبدیل می شود و از سرازیرها به رودخانه ها و مسیرهای آب هدایت می شود، انرژی آن می تواند گرفته شده و از توان هیدرو الکتریکی آن استفاده شود.

همراه با باران و برف، نور خورشید باعث می شود گیاهان رشد کنند، ماده ای که آن گیاهان را می سازد، به عنوان توده زنده یا زیست توده می شناسیم.

بیومس می تواند به منظور تولید الکتریسیته، سوخت های حمل و نقل یا موارد شیمیایی استفاده شود. کاربرد بیومس برای هر یک از این اهداف، انرژی بیومس نامیده می شود.

هیدروژن نیز می تواند در بسیاری از ترکیبات اصلی، مثل آب، یافت شود. هیدروژن فراوان ترین عنصر روی زمین است، اما بصورت یک گاز طبیعی موجود نیست. هیدروژن همیشه با دیگر عناصر ترکیب شده است، مثل ترکیبش با اکسیژن برای ساخت آب. وقتی هیدروژن از عنصر ترکیبی اش جدا شود می تواند بعنوان سوخت مورد استفاده قرار گیرد.

تمام منابع انرژی تجدید پذیر از خورشید ناشی نمی شوند. انرژی زمین گرمایی دریچه گرمای درون زمین برای کاربردهای متنوع شامل: تولید توان الکتریکی و گرم و سرد کردن ساختمان هاست، و انرژی جزر و مد اقیانوس ها از نیروی کشش ماه و خورشید بر روی زمن ناشی می شود.

در حقیقت، انرژی اقیانوس از منابع متعددی ناشی می شود. علاوه بر انرژی جزر و مد، انرژی امواج اقیانوس بوسیله هر دو انرژی جزر و مد و باد، بوجود می آید. هم چنین خورشید بیش از آنکه عمق اقیانوس را گرم کند. سطح آنرا گرم می کند، ایجاد یک اختلاف دما می تواند بعنوان یک منبع انرژی بکار گرفته شود. تمامی اشکال انرژی اقیانوسی می تواند برای تولید الکتریسیته اعمال شود..."

کاربرد انرژی خورشیدی در ساختمان‌های سبز

مصرف و اتلاف انرژی در بیشتر ساختمان‌های موجود فراتر از حد مجاز است که این نتیجه­ی عدم رعایت قوانین موجود و کدهای حرفه ­ای است. تقریباً تمامی ساختمان‌های موجود در کشورها برای غلبه بر گرما و سرما در فصول مختلف سال از سوخت فسیلی بهره می­برند و عدم استفاده از پنجره‌های ایزوله و دوجداره و درزگیرها و جهت نامناسب ساختمان، مصرف سوخت فسیلی را بالا برده و متناسب با آن شاهد افزایش آلاینده‌ها و آلودگی هوا هستیم که از نظر اقتصادی، دولت متحمل هزینه‌های سنگین خواهد شد. بااین‌حال جامعه­ی پیشرفته نیاز به استفاده از انرژی‌های پاک و تجدید پذیر طبیعی را دارد، خصوصاً در صنعت ساخت‌وساز ساختمان و این صنعت را در دستیابی به توسعه­ی پایدار بسیار مهم می­داند. با توجه به خواص ویژه­ی انرژی خورشیدی همچون درجه خلوص، ایمنی بالا، بهای بسیار پایین و قابلیت اطمینان، این انرژی به‌عنوان یکی از راه‌حل‌های مناسب برای این منظور استفاده می­شود.