الرئيسية > السؤال
السؤال
ما هي المراحل التي مرت بها تقنية توليد الكهرباء.؟
العلوم 11‏/3‏/2013 تم النشر بواسطة أسد حوران (We will return).
الإجابات
1 من 21
تم اكتشاف المبادئ الأساسية لتوليد الكهرباء خلال العشرينات وأوائل الثلاثينات من القرن التاسع عشر من قبل العالم البريطاني مايكل فاراداي. ولا يزال منهجه الأساسي لتوليد الكهرباء يستخدم حتى اليوم: يتم توليد الكهرباء بواسطة تحريك عقدة (أنشوطة) من الأسلاك، أو قرص من النحاس بين قطبي مغناطيس [1].
"توليد الكهرباء" هو أول مرحلة فى عملية إيصال الكهرباء للمستهلكين، والتى تقوم بها عادة المرافق الكهربائية. وعادة ما يتم تنفيذ المراحل أخرى لتلك العملية، مثل نقل وتوزيع الكهرباء وتخزين الطاقة الكهربائية وإستعادتها باستخدام أساليب الاختزان المضخوخ بواسطة شركات صناعة الطاقة الكهربائية.
وغالباً ما يتم توليد الكهرباء في محطة لتوليد الطاقة من قبل مولدات كهروميكانيكية، تسوقها فى الأساس محركات حرارية يتم تغذيها بواسطة عمليات الاحتراق الكيميائية أو الانشطار النووي، ولكنها أيضاً قد يتم دفعها بواسطة وسائل أخرى لتوليد الطاقة الكهربية مثل الطاقة الحركية للمياه المتدفقة والرياح. وتشمل مصادر الطاقة الأخرى الخلايا الكهروضوئية الشمسية والطاقة الحرارية الأرضية (الحرارة الجوفية).

أصبحت محطات الطاقة المركزية عملية اقتصادياً مع تطور طرق النقل الكهربي للتيار المتردد، وذلك باستخدام المحولات الكهربية لنقل الكهرباء عند جهد عالي مع فقدان بسيط للطاقة. وتقوم محطات الطاقة المركزية بتوليد الكهرباء منذ عام 1881. وكانت أول محطة لتوليد الطاقة الكهربائية تعتمد على الطاقة المائية[2] أو على الفحم،[3] العالم اليوم يعتمد بشكل رئيسي على الفحم والطاقة النووية والغاز الطبيعي والطاقة الكهرومائية، وتوربينات الرياح، والبترول، مع كمية صغيرة من الطاقة يتم توليدها من الطاقة الشمسية وطاقة المد والجزر ، ومصادر الطاقة الحرارية الأرضية.
وقد اعتمدت عملية توزيع الكهرباء بشكل ملحوظ على استخدام خطوط وأعمدة الكهرباء.
التوليد المشترك للطاقة[عدل]

الإنتاج المزدوج أو التوليد المشترك للطاقة (بالإنجليزية: Cogeneration) هو عملية استخدام البخار المستنفد أو المستخرج من التوربينات بغرض التسخين فى العمليات الصناعية، مثل تجفيف الورق، أو تقطير النفط في مصفاة أو لتدفئة المباني. قبل انتشار محطات توليد الكهرباء المركزية على نطاق واسع كان من الشائع أن تقوم الصناعات، والفنادق الكبيرة والمباني التجارية بتوليد الطاقة الخاصة بها، وتقوم باستخدام البخار منخفض الضغط المستنفد لأغراض التدفئة.[4] استمر استخدام ذلك الأسلوب لسنوات عديدة حتى بعد أن أصبحت المحطات المركزية شائعة ومازال يستخدم في العديد من الصناعات.
طرق توليد الطاقة الكهربائية[عدل]



مصادر الكهرباء في الولايات المتحدة في 2009[5] التوليد من الوقود الأحفوري (الفحم في المقام الأول) كان أكبر مصدر للطاقة الكهربية.


مصادر الكهرباء في فرنسا في عام 2006؛[6] الطاقة النووية كانت أكبر مصدر للطاقة الكهربية.
هناك سبع طرق أساسية للتحويل المباشر لأشكال مختلفة من الطاقة إلى طاقة كهربائية:
الكهرباء الساكنة، بواسطة الفصل المادي للشحنات الكهربائية ونقلها (أمثلة: تأثير كهرباء الاحتكاك والبرق)
الحث الكهرومغناطيسي، الذى بواسطته يحول المولد الكهربائي، أو الدينامو، أو مولد التيار المتردد (المتناوب) الطاقة الحركية (طاقة الحركة) إلى كهرباء. هذا هو الشكل الأكثر استخداماً لتوليد الكهرباء، ويستند الى قانون فاراداي. ويمكن تجربته ببساطة بواسطة اِستِدارة مغناطيس فى قلب دائرة مغلقة من مادة موصلة (مثل الأسلاك النحاسية).
الكيمياء الكهربائية، وهو التحويل المباشر للطاقة الكيميائية إلى طاقة كهربائية، كما هو الحال في البطارية، وخلايا الوقود أو النبض العصبي
التأثير الكهروضوئي، وهو تحويل الضوء إلى طاقة كهربائية، كما هو الحال في الخلايا الشمسية.
التأثير الكهروحراري، وهو التحويل المباشر للاختلافات في درجة الحرارة إلى كهرباء، كما هو الحال في المزدوجات الحرارية، الركائز الحرارية (الترموبيلات)، والمحولات الثرميونية.
تأثير الكهرضغطية، بواسطة الاجهاد الميكانيكي للجزيئات اللا متجانسة كهربياً فى شتي الاتجاهات أو البلورات. وقد طور الباحثون في مختبر لورانس بيركلي الوطني (مختبر بيركلي) التابع للوزارة الامريكية للطاقة مولد كهرضغطي كافي لتشغيل عرض بلوري سائل باستخدام أغشية رقيقة من عاثية (بكتريوفاج) M13.[7]
التحويل النووي، وهو الإحداث والتسريع لجسيمات مشحونة (أمثلة: المولدات البيتافلطائية أو الانبعاث الألفا جسيمي)
كانت الكهرباء الساكنة هى أول شكل للطاقة يتم اكتشافه والتحقيق فيه، ومازال المولد الكهروستاتيكي يستخدم حتى مع الأجهزة الحديثة مثل مولد فان دي غراف ومولدات إم إتش دى (مولدات للطاقه باستخدام الهيدروديناميكية المغنطيسية). فى تلك العملية يتم عزل حاملات الشحنة ونقلها فعلياً إلى موضع يكون فيه زيادة فى الجهد الكهربائي.
تقريباً كل الطاقة الكهربائية المولدة على نطاق التجاري تستخدم الحث الكهرومغناطيسي، الذي تقوم فيه الطاقة الميكانيكية بدفع مولد كهربائي للدوران. هناك العديد من الطرق المختلفة لاكتساب تلك الطاقة الميكانيكية، منها المحركات الحرارية، والطاقة المائية وطاقة الرياح وطاقة المد والجزر.
يتم استخدم التحويل المباشر لطاقة الوضع النووية الى كهرباء بواسطة النشاط الإشعاعي لتحلل بيتا على نطاق ضيق فقط. ففي محطات الطاقة النووية الضخمة، يتم استخدام الحرارة الناتجة من التفاعل النووي لتشغيل محرك حراري. وهذا المحرك يقوم بدفع مولد كهربائي للدوران، والذي بدوره يحول الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية بواسطة الحث المغناطيسي.
أغلب التوليد الكهربي يكون مدفوع بواسطة محركات حرارية. وتزود معظم تلك المحركات بالحرارة اللازمة للتشغيل من خلال عمليات الاحتراق للوقود الأحفوري، مع جزء آخر معتبر منها يزود بالحرارة من خلال الانشطار النووي وبعض مصادر الطاقة المتجددة. التوربينات البخارية الحديثة (التي اخترعها السير تشارلز بارسونز في عام 1884) تولد حالياً نحو 80٪ من الطاقة الكهربائية في العالم باستخدام مجموعة متنوعة من المصادر الحرارية.
التوربينات[عدل]


السدود الكبيرة مثل سد الخوانق الثلاثة في الصين يمكنها توفير كميات كبيرة من الطاقة الكهرومائية؛ فقدرته على توليد الكهرباء تبلغ 22.5 جيجاواط.
كل التوربينات يتم تحريكها بواسطة مائع يعمل كوسيط ناقل للطاقة. العديد من المحركات الحرارية التي ذكرت اعلاه هي فى الواقع توربينات. هناك أنواع أخرى من التوربينات تدفع للدوران بفعل الرياح أو المياه الساقطة (الهابطة من ارتفاع).
مصادر الطاقة للتوربينات تشمل:
البخار - ويتم غلي الماء بواسطة:
الانشطار النووي
حرق الوقود الأحفوري (الفحم، الغاز الطبيعي، أو البترول). في توربينات الغاز الساخن (توربينات الغاز)، يتم تحرك التوربينات مباشرة بواسطة الغازات التي تنتج عن عملية الاحتراق للغاز الطبيعي أو البترول. أما محطات توربينات الغاز ذات الدورة المركبة فهى تتحرك بواسطة كل من البخار والغاز الطبيعي. فهى تولد الطاقة عن طريق حرق الغاز الطبيعي في توربينات الغاز وتستخدام الحرارة المتبقية من تلك العملية لتوليد طاقة كهربائية إضافية من البخار. توفر تلك المحطات كفاءة توفر تصل إلى 60٪.
مصادر الطاقة المتجددة. يتم إنتاج البخار عن طريق:
الكتلة الحيوية.
الطاقة الشمسية الحرارية (الشمس كمصدر للحرارة): الأحواض الشمسية مكافئية المقطع وأبراج الطاقة الشمسية تقوم بتركيز أشعة الشمس لتسخين مائع ناقل للحرارة، الذي يستخدم بعد ذلك لإنتاج البخار.
الطاقة الحرارية الأرضية (جوف الأرض كمصدر للحرارة): إما بخار تحت ضغط يخرج من الأرض ويحرك التوربين أو أن الماء الساخن الخارج من الأرض يستخدم لتبخير سائل ذو درجة غليان منخفضة لخلق بخار يستخدم فى تحريك التوربينات.
تحويل الطاقة الحرارية للمحيطات: يستخدم الفرق الصغير فى الحرارة بين المياه العميقة الباردة والمياه السطحية الدافئة للمحيطات فى تشغيل محرك حراري (عادة ما يكون توربيني).
مصادر الطاقة المتجددة الأخرى:


السدود الكبيرة مثل سد هوفر في الولايات المتحدة يمكنها توفير كميات كبيرة من الطاقة الكهرومائية؛ فقدرته على توليد الكهرباء تبلغ 2.07 جيجاواط.
المياه (الكهرومائية) - ويتم فى تلك العملية التأثير على ريش التوربينات بواسطة المياه المتدفقة، التي تنتجها السدود الكهرومائية أو قوى المد والجزر.
الرياح - معظم توربينات الرياح تولد الكهرباء من الرياح التي تجرى فى الطبيعة. أبراج التيار الصاعد الشمسية تستخدم الرياح التي يتم إنتاجها صناعياً داخل مدخنة والتى يتم تسخينها بواسطة أشعة الشمس، وهى بذلك تكون فى الحقيقة عبارة عن شكل من أشكال الطاقة الشمسية الحرارية.
المحركات الترددية[عدل]
مولدات الكهرباء الصغيرة غالباً ما تعمل بواسطة محركات ترددية تحرق الديزل، أو الغاز الحيوي أو الغاز الطبيعي. وغالباً ما تستخدم محركات الديزل فى التوليد الاحتياطي للكهرباء، وعادة ما يكون ذلك عند جهود كهربية منخفضة. ومع ذلك فأن غالبية شبكات الكهرباء الكبيرة تستخدم مولدات الديزل أيضاً، ويتم توفيرها في الأساس كاحتياطي للطوارئ فى منشأت معينة مثل المستشفيات، وأيضاً لتغذية الشبكة بالطاقة خلال ظروف معينة. وغالباً ما يتم حرق الغاز الحيوي حيثما يتم إنتاجه، مثل مواقع طمر النفايات أو محطات معالجة مياه الصرف الصحي، بواسطة محرك متردد أو ميكروتوربين، وهو عبارة عن توربين غازي صغير.


محطة لتوليد الكهرباء تعمل بالفحم في لافلين، نيفادا، الولايات المتحدة الأمريكية. اصحاب هذه المحطة أوقفوا العمل فيها بعد ان خفضوا استثماراتهم في معدات مكافحة التلوث لكى تمتثل المحطة للوائح الحد فى التلوث.[8]
ألواح الخلايا الشمسية[عدل]
تقوم الألواح الضوئية بتحويل ضوء الشمس مباشرة إلى كهرباء بعكس فكرة عمل مُركزات الحرارة الشمسية المذكورة أعلاه. وبالرغم من أن ضوء الشمس وفير ومجاني، إلا أن إنتاج الكهرباء الشمسية على نطاق واسع لا يزال فى العادة أكثر تكلفة من الطاقة المولدة ميكانيكياً بسبب تكلفة الألواح. ولكن مع ذلك، تكلفة خلايا السليكون الشمسية منخفضة-الكفاءة كانت تقل مع الوقت وأصبحت "الخلايا متعددة الوصلات" ذات كفاءة التحويل المقاربة ل30٪ متاحة الآن تجارياً. وقد تم استعراض خلايا ذات كفاءة تحويل أكثر من 40٪ في النظم التجريبية.[9] وحتى وقت قريب، كانت الخلايا الكهروضوئية الأكثر استخداماً في المواقع النائية التي لا يمكن فيها الوصول إلى شبكة كهرباء تجارية، أو كمصدر تكميلي للكهرباء فى المنازل الفردية والشركات. التطورات الحديثة في كفاءة تصنيع الألواح الضوئية والتكنولوجيا الكهروضوئية، جنباً إلى جنب مع الدعم المدفوع بواسطة المهتمين بالبيئة، ادى الى تسارع نمو الألواح الشمسية بشكل كبير. السعة المُرَكَبَة للكهرباء الشمسية فى العالم تنمو بنسبة 40٪ سنوياً بفضل الزيادات الحادثة في ألمانيا واليابان وكاليفورنيا ونيو جيرسي.
طرق توليد أخرى[عدل]


التوربينات المدفوعة بالرياح عادة ما تقوم بتوليد الطاقة الكهربائية جنباً إلى جنب مع غيرها من أساليب إنتاج الطاقة.
ولقد تمت دارسة وتطوير العديد من التكنولوجيات الأخري لتوليد الطاقة. "التوليد ذو الحالة الصلبة" (بالإنجليزية: Solid-state generation) (بدون أجزاء متحركة) هو موضع اهتمام خاصة في التطبيقات المحمولة. ويهيمن على هذا المجال إلى حد كبير الأجهزة الكهروحرارية، على الرغم من أن النظم الثرميونية (أيونية حرارية) والكهروضوئية الحرارية قد تطورت كذلك. فى العادة، يتم استخدام الأجهزة الكهروحرارية عند درجات حرارة اقل من النظم الثرميونية والكهروضوئية حرارية. وتستخدم الأجهزة الكهرضغطية لتوليد الطاقة من الاجهاد الميكانيكي، لا سيما في عملية "حصاد الطاقة". المولدات البيتافلطائية هي نوع آخر من مولدات الطاقة ذات الحالة الصلبة التي تنتج الكهرباء من الاضمحلال الإشعاعي. وقد تمت دراسة الهيدروديناميكية المغنطيسية القائمة على السوائل لتوليد الطاقة كوسيلة لاستخراج الطاقة الكهربائية من المفاعلات النووية، وأيضاً من أنظمة احراق الوقود الأكثر شيوعاً. في النهاية، الطاقة التناضُحية هى أيضاً فرضية أخرى يمكن دراستها واستغلالها في الأماكن التي يندمج عندها الماء المالح بالماء الحلو (مثل دلتا الأنهار، ...).
توليد الكهرباء الكهروكيميائية مهم أيضاً في التطبيقات المحمولة والنقالة. حالياً، معظم الطاقة الكهروكيميائية تأتي من خلايا كهروكيميائية مغلقة ("بطاريات")،[10] والتي يمكن القول عنها أنها تُستَخدم أكثر كأنظمة تخزين منها كأنظمة توليد؛ ولكن الأنظمة الكهروكيميائية المفتوحة، والمعروفة باسم خلايا الوقود، قد خضعت لقدر كبير من البحوث والتنمية في السنوات القليلة الماضية. خلايا الوقود يمكن استخدامها لاستخراج الطاقة أما من الوقود الطبيعي أو من الوقود المولف (الهيدروجين الالكتروليتي فى الأساس ) وهكذا يمكن أن ينظر لها باعتبارها إما أنظمة توليد أو أنظمة تخزين اعتماداً على استخدامها.
26‏/8‏/2013 تم النشر بواسطة soufiane223 (soufiane jihane).
2 من 21
افادكم العضو "soufiane223 (soufiane jihane)‏"


بالتوفيق ^_^
26‏/8‏/2013 تم النشر بواسطة mohamed farees.
3 من 21
صبآح الخير ..


♦ يبدأ توليد الطاقة الكهربائية في وحدات التوليد الرئيسية وذلك في محطات توليد الكهرباء ..
وبجهد كهربائي أولي قدره 11 kv وذلك بثلاث أطوار تدعى r s t ..

♦وبعد ذلك ترفع هذه الفولتية من 11 kv إلى 132 kv في محطة أخرى قريبة ..
تسمى بالمحطة الثانوية للرفع ..
وإن الغرض من هذا الرفع العالي للفولتية هو من أجل تقليل الخسائر الناتجة ..
عن عملية نقل الطاقة الكهربائية إلى أماكن بعيدة حيث تقل مقاومة الخط الناقل للفوليتات العالية بتيار قليل جدا..

♦وبعدها تمر الطاقة الكهربائية بمحطة أخرى تسمى بالمحطة الثانوية للشبكة..
وفيها يتم خفض وتوزيع الكهرباء من 132 kv وإلى 33 kv ..
وهي بدورها تعمل على توزيع الطاقة الكهربائية إلى عدد من المحطات القريبة من المدن ..
وتسمى بالمحطات الثانوية للخفض والتوزيع ..
وفيها يتم خفض الفولتية من 33 kv إلى 11 kv ..

♦وبعدها تنقل الطاقة الكهربائية إلى الأحياء أو المجمعات السكنية أو الصناعية ..
وباستخدام محولات خافضة محمولة على أعمدة في نهاية أو بداية كل منطقة ..
أو عند البنايات الكبيرة يتم خفض الطاقة الكهربائية من جهد 11 kvوبثلاث أطوار r s t ..
وإلى جهد كهربائي 0.4 kv وثلاثة أطوار r s t و n المتعادل مع جهد الأرض ..



♦♦♦ ومن الجدير بالذكر نلاحظ في كل المحطات الثانوية السابقة التي مرت بها الطاقة الكهربائية..
منذ البداية وحتى نهاية الخط تكون المحولات فيها ذات ربط من نوع دلتا- دلتا ( Δ-Δ)..

حيث تدخل الطاقة الكهربائية بثلاثة أطوار r s t وتخرج أيضا بثلاثة أطوار r s t مع تغير في قيمة الجهد ..
بينما في المحولات الأخيرة يكون الربط فيها من نوع دلتا- ستار ( Δ-λ) لذلك تدخل الطاقة الكهربائية..
فيها بثلاثة أطوار r s t وتخرج بثلاثة أطوار r s t مع n المتعادل ..

♦♦ وأخيرا تصل الطاقة الكهربائية إلى كل منزل أو متجر أو معمل ويتم استهلاكها والاستفادة منها..
بتشغيل الكثير من الأجهزة الكهربائية وحسب حاجة الاستهلاك ..

وتنقل الطاقة الكهربائية من بداية إنتاجها وإلى مكان استهلاكها..
باستخدام الخطوط الهوائية من معدن الألمنيوم والمحمولة على الأعمدة والأبراج ..
26‏/8‏/2013 تم النشر بواسطة هيفاء الخبر.
4 من 21
http://mostyup.com/41f16c7558b2d5f14e30fa0e5d7aaf5d/1377423372396219995.gif
26‏/8‏/2013 تم النشر بواسطة بدون اسم.
5 من 21
بالتوفيق
26‏/8‏/2013 تم النشر بواسطة عصومي ضرب وليد (samir el ymlahi).
6 من 21
تم اكتشاف المبادئ الأساسية لتوليد الكهرباء خلال العشرينات وأوائل الثلاثينات من القرن التاسع عشر من قبل العالم البريطاني مايكل فاراداي. ولا يزال منهجه الأساسي لتوليد الكهرباء يستخدم حتى اليوم: يتم توليد الكهرباء بواسطة تحريك عقدة (أنشوطة) من الأسلاك، أو قرص من النحاس بين قطبي مغناطيس [1].
"توليد الكهرباء" هو أول مرحلة فى عملية إيصال الكهرباء للمستهلكين، والتى تقوم بها عادة المرافق الكهربائية. وعادة ما يتم تنفيذ المراحل أخرى لتلك العملية، مثل نقل وتوزيع الكهرباء وتخزين الطاقة الكهربائية وإستعادتها باستخدام أساليب الاختزان المضخوخ بواسطة شركات صناعة الطاقة الكهربائية.
وغالباً ما يتم توليد الكهرباء في محطة لتوليد الطاقة من قبل مولدات كهروميكانيكية، تسوقها فى الأساس محركات حرارية يتم تغذيها بواسطة عمليات الاحتراق الكيميائية أو الانشطار النووي، ولكنها أيضاً قد يتم دفعها بواسطة وسائل أخرى لتوليد الطاقة الكهربية مثل الطاقة الحركية للمياه المتدفقة والرياح. وتشمل مصادر الطاقة الأخرى الخلايا الكهروضوئية الشمسية والطاقة الحرارية الأرضية (الحرارة الجوفية).

أصبحت محطات الطاقة المركزية عملية اقتصادياً مع تطور طرق النقل الكهربي للتيار المتردد، وذلك باستخدام المحولات الكهربية لنقل الكهرباء عند جهد عالي مع فقدان بسيط للطاقة. وتقوم محطات الطاقة المركزية بتوليد الكهرباء منذ عام 1881. وكانت أول محطة لتوليد الطاقة الكهربائية تعتمد على الطاقة المائية[2] أو على الفحم،[3] العالم اليوم يعتمد بشكل رئيسي على الفحم والطاقة النووية والغاز الطبيعي والطاقة الكهرومائية، وتوربينات الرياح، والبترول، مع كمية صغيرة من الطاقة يتم توليدها من الطاقة الشمسية وطاقة المد والجزر ، ومصادر الطاقة الحرارية الأرضية.
وقد اعتمدت عملية توزيع الكهرباء بشكل ملحوظ على استخدام خطوط وأعمدة الكهرباء.
التوليد المشترك للطاقة[عدل]

الإنتاج المزدوج أو التوليد المشترك للطاقة (بالإنجليزية: Cogeneration) هو عملية استخدام البخار المستنفد أو المستخرج من التوربينات بغرض التسخين فى العمليات الصناعية، مثل تجفيف الورق، أو تقطير النفط في مصفاة أو لتدفئة المباني. قبل انتشار محطات توليد الكهرباء المركزية على نطاق واسع كان من الشائع أن تقوم الصناعات، والفنادق الكبيرة والمباني التجارية بتوليد الطاقة الخاصة بها، وتقوم باستخدام البخار منخفض الضغط المستنفد لأغراض التدفئة.[4] استمر استخدام ذلك الأسلوب لسنوات عديدة حتى بعد أن أصبحت المحطات المركزية شائعة ومازال يستخدم في العديد من الصناعات.
طرق توليد الطاقة الكهربائية[عدل]



مصادر الكهرباء في الولايات المتحدة في 2009[5] التوليد من الوقود الأحفوري (الفحم في المقام الأول) كان أكبر مصدر للطاقة الكهربية.


مصادر الكهرباء في فرنسا في عام 2006؛[6] الطاقة النووية كانت أكبر مصدر للطاقة الكهربية.
هناك سبع طرق أساسية للتحويل المباشر لأشكال مختلفة من الطاقة إلى طاقة كهربائية:
الكهرباء الساكنة، بواسطة الفصل المادي للشحنات الكهربائية ونقلها (أمثلة: تأثير كهرباء الاحتكاك والبرق)
الحث الكهرومغناطيسي، الذى بواسطته يحول المولد الكهربائي، أو الدينامو، أو مولد التيار المتردد (المتناوب) الطاقة الحركية (طاقة الحركة) إلى كهرباء. هذا هو الشكل الأكثر استخداماً لتوليد الكهرباء، ويستند الى قانون فاراداي. ويمكن تجربته ببساطة بواسطة اِستِدارة مغناطيس فى قلب دائرة مغلقة من مادة موصلة (مثل الأسلاك النحاسية).
الكيمياء الكهربائية، وهو التحويل المباشر للطاقة الكيميائية إلى طاقة كهربائية، كما هو الحال في البطارية، وخلايا الوقود أو النبض العصبي
التأثير الكهروضوئي، وهو تحويل الضوء إلى طاقة كهربائية، كما هو الحال في الخلايا الشمسية.
التأثير الكهروحراري، وهو التحويل المباشر للاختلافات في درجة الحرارة إلى كهرباء، كما هو الحال في المزدوجات الحرارية، الركائز الحرارية (الترموبيلات)، والمحولات الثرميونية.
تأثير الكهرضغطية، بواسطة الاجهاد الميكانيكي للجزيئات اللا متجانسة كهربياً فى شتي الاتجاهات أو البلورات. وقد طور الباحثون في مختبر لورانس بيركلي الوطني (مختبر بيركلي) التابع للوزارة الامريكية للطاقة مولد كهرضغطي كافي لتشغيل عرض بلوري سائل باستخدام أغشية رقيقة من عاثية (بكتريوفاج) M13.[7]
التحويل النووي، وهو الإحداث والتسريع لجسيمات مشحونة (أمثلة: المولدات البيتافلطائية أو الانبعاث الألفا جسيمي)
كانت الكهرباء الساكنة هى أول شكل للطاقة يتم اكتشافه والتحقيق فيه، ومازال المولد الكهروستاتيكي يستخدم حتى مع الأجهزة الحديثة مثل مولد فان دي غراف ومولدات إم إتش دى (مولدات للطاقه باستخدام الهيدروديناميكية المغنطيسية). فى تلك العملية يتم عزل حاملات الشحنة ونقلها فعلياً إلى موضع يكون فيه زيادة فى الجهد الكهربائي.
تقريباً كل الطاقة الكهربائية المولدة على نطاق التجاري تستخدم الحث الكهرومغناطيسي، الذي تقوم فيه الطاقة الميكانيكية بدفع مولد كهربائي للدوران. هناك العديد من الطرق المختلفة لاكتساب تلك الطاقة الميكانيكية، منها المحركات الحرارية، والطاقة المائية وطاقة الرياح وطاقة المد والجزر.
يتم استخدم التحويل المباشر لطاقة الوضع النووية الى كهرباء بواسطة النشاط الإشعاعي لتحلل بيتا على نطاق ضيق فقط. ففي محطات الطاقة النووية الضخمة، يتم استخدام الحرارة الناتجة من التفاعل النووي لتشغيل محرك حراري. وهذا المحرك يقوم بدفع مولد كهربائي للدوران، والذي بدوره يحول الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية بواسطة الحث المغناطيسي.
أغلب التوليد الكهربي يكون مدفوع بواسطة محركات حرارية. وتزود معظم تلك المحركات بالحرارة اللازمة للتشغيل من خلال عمليات الاحتراق للوقود الأحفوري، مع جزء آخر معتبر منها يزود بالحرارة من خلال الانشطار النووي وبعض مصادر الطاقة المتجددة. التوربينات البخارية الحديثة (التي اخترعها السير تشارلز بارسونز في عام 1884) تولد حالياً نحو 80٪ من الطاقة الكهربائية في العالم باستخدام مجموعة متنوعة من المصادر الحرارية.
التوربينات[عدل]


السدود الكبيرة مثل سد الخوانق الثلاثة في الصين يمكنها توفير كميات كبيرة من الطاقة الكهرومائية؛ فقدرته على توليد الكهرباء تبلغ 22.5 جيجاواط.
كل التوربينات يتم تحريكها بواسطة مائع يعمل كوسيط ناقل للطاقة. العديد من المحركات الحرارية التي ذكرت اعلاه هي فى الواقع توربينات. هناك أنواع أخرى من التوربينات تدفع للدوران بفعل الرياح أو المياه الساقطة (الهابطة من ارتفاع).
مصادر الطاقة للتوربينات تشمل:
البخار - ويتم غلي الماء بواسطة:
الانشطار النووي
حرق الوقود الأحفوري (الفحم، الغاز الطبيعي، أو البترول). في توربينات الغاز الساخن (توربينات الغاز)، يتم تحرك التوربينات مباشرة بواسطة الغازات التي تنتج عن عملية الاحتراق للغاز الطبيعي أو البترول. أما محطات توربينات الغاز ذات الدورة المركبة فهى تتحرك بواسطة كل من البخار والغاز الطبيعي. فهى تولد الطاقة عن طريق حرق الغاز الطبيعي في توربينات الغاز وتستخدام الحرارة المتبقية من تلك العملية لتوليد طاقة كهربائية إضافية من البخار. توفر تلك المحطات كفاءة توفر تصل إلى 60٪.
مصادر الطاقة المتجددة. يتم إنتاج البخار عن طريق:
الكتلة الحيوية.
الطاقة الشمسية الحرارية (الشمس كمصدر للحرارة): الأحواض الشمسية مكافئية المقطع وأبراج الطاقة الشمسية تقوم بتركيز أشعة الشمس لتسخين مائع ناقل للحرارة، الذي يستخدم بعد ذلك لإنتاج البخار.
الطاقة الحرارية الأرضية (جوف الأرض كمصدر للحرارة): إما بخار تحت ضغط يخرج من الأرض ويحرك التوربين أو أن الماء الساخن الخارج من الأرض يستخدم لتبخير سائل ذو درجة غليان منخفضة لخلق بخار يستخدم فى تحريك التوربينات.
تحويل الطاقة الحرارية للمحيطات: يستخدم الفرق الصغير فى الحرارة بين المياه العميقة الباردة والمياه السطحية الدافئة للمحيطات فى تشغيل محرك حراري (عادة ما يكون توربيني).
مصادر الطاقة المتجددة الأخرى:


السدود الكبيرة مثل سد هوفر في الولايات المتحدة يمكنها توفير كميات كبيرة من الطاقة الكهرومائية؛ فقدرته على توليد الكهرباء تبلغ 2.07 جيجاواط.
المياه (الكهرومائية) - ويتم فى تلك العملية التأثير على ريش التوربينات بواسطة المياه المتدفقة، التي تنتجها السدود الكهرومائية أو قوى المد والجزر.
الرياح - معظم توربينات الرياح تولد الكهرباء من الرياح التي تجرى فى الطبيعة. أبراج التيار الصاعد الشمسية تستخدم الرياح التي يتم إنتاجها صناعياً داخل مدخنة والتى يتم تسخينها بواسطة أشعة الشمس، وهى بذلك تكون فى الحقيقة عبارة عن شكل من أشكال الطاقة الشمسية الحرارية.
المحركات الترددية[عدل]
مولدات الكهرباء الصغيرة غالباً ما تعمل بواسطة محركات ترددية تحرق الديزل، أو الغاز الحيوي أو الغاز الطبيعي. وغالباً ما تستخدم محركات الديزل فى التوليد الاحتياطي للكهرباء، وعادة ما يكون ذلك عند جهود كهربية منخفضة. ومع ذلك فأن غالبية شبكات الكهرباء الكبيرة تستخدم مولدات الديزل أيضاً، ويتم توفيرها في الأساس كاحتياطي للطوارئ فى منشأت معينة مثل المستشفيات، وأيضاً لتغذية الشبكة بالطاقة خلال ظروف معينة. وغالباً ما يتم حرق الغاز الحيوي حيثما يتم إنتاجه، مثل مواقع طمر النفايات أو محطات معالجة مياه الصرف الصحي، بواسطة محرك متردد أو ميكروتوربين، وهو عبارة عن توربين غازي صغير.


محطة لتوليد الكهرباء تعمل بالفحم في لافلين، نيفادا، الولايات المتحدة الأمريكية. اصحاب هذه المحطة أوقفوا العمل فيها بعد ان خفضوا استثماراتهم في معدات مكافحة التلوث لكى تمتثل المحطة للوائح الحد فى التلوث.[8]
ألواح الخلايا الشمسية[عدل]
تقوم الألواح الضوئية بتحويل ضوء الشمس مباشرة إلى كهرباء بعكس فكرة عمل مُركزات الحرارة الشمسية المذكورة أعلاه. وبالرغم من أن ضوء الشمس وفير ومجاني، إلا أن إنتاج الكهرباء الشمسية على نطاق واسع لا يزال فى العادة أكثر تكلفة من الطاقة المولدة ميكانيكياً بسبب تكلفة الألواح. ولكن مع ذلك، تكلفة خلايا السليكون الشمسية منخفضة-الكفاءة كانت تقل مع الوقت وأصبحت "الخلايا متعددة الوصلات" ذات كفاءة التحويل المقاربة ل30٪ متاحة الآن تجارياً. وقد تم استعراض خلايا ذات كفاءة تحويل أكثر من 40٪ في النظم التجريبية.[9] وحتى وقت قريب، كانت الخلايا الكهروضوئية الأكثر استخداماً في المواقع النائية التي لا يمكن فيها الوصول إلى شبكة كهرباء تجارية، أو كمصدر تكميلي للكهرباء فى المنازل الفردية والشركات. التطورات الحديثة في كفاءة تصنيع الألواح الضوئية والتكنولوجيا الكهروضوئية، جنباً إلى جنب مع الدعم المدفوع بواسطة المهتمين بالبيئة، ادى الى تسارع نمو الألواح الشمسية بشكل كبير. السعة المُرَكَبَة للكهرباء الشمسية فى العالم تنمو بنسبة 40٪ سنوياً بفضل الزيادات الحادثة في ألمانيا واليابان وكاليفورنيا ونيو جيرسي.
طرق توليد أخرى[عدل]


التوربينات المدفوعة بالرياح عادة ما تقوم بتوليد الطاقة الكهربائية جنباً إلى جنب مع غيرها من أساليب إنتاج الطاقة.
ولقد تمت دارسة وتطوير العديد من التكنولوجيات الأخري لتوليد الطاقة. "التوليد ذو الحالة الصلبة" (بالإنجليزية: Solid-state generation) (بدون أجزاء متحركة) هو موضع اهتمام خاصة في التطبيقات المحمولة. ويهيمن على هذا المجال إلى حد كبير الأجهزة الكهروحرارية، على الرغم من أن النظم الثرميونية (أيونية حرارية) والكهروضوئية الحرارية قد تطورت كذلك. فى العادة، يتم استخدام الأجهزة الكهروحرارية عند درجات حرارة اقل من النظم الثرميونية والكهروضوئية حرارية. وتستخدم الأجهزة الكهرضغطية لتوليد الطاقة من الاجهاد الميكانيكي، لا سيما في عملية "حصاد الطاقة". المولدات البيتافلطائية هي نوع آخر من مولدات الطاقة ذات الحالة الصلبة التي تنتج الكهرباء من الاضمحلال الإشعاعي. وقد تمت دراسة الهيدروديناميكية المغنطيسية القائمة على السوائل لتوليد الطاقة كوسيلة لاستخراج الطاقة الكهربائية من المفاعلات النووية، وأيضاً من أنظمة احراق الوقود الأكثر شيوعاً. في النهاية، الطاقة التناضُحية هى أيضاً فرضية أخرى يمكن دراستها واستغلالها في الأماكن التي يندمج عندها الماء المالح بالماء الحلو (مثل دلتا الأنهار، ...).
توليد الكهرباء الكهروكيميائية مهم أيضاً في التطبيقات المحمولة والنقالة. حالياً، معظم الطاقة الكهروكيميائية تأتي من خلايا كهروكيميائية مغلقة ("بطاريات")،[10] والتي يمكن القول عنها أنها تُستَخدم أكثر كأنظمة تخزين منها كأنظمة توليد؛ ولكن الأنظمة الكهروكيميائية المفتوحة، والمعروفة باسم خلايا الوقود، قد خضعت لقدر كبير من البحوث والتنمية في السنوات القليلة الماضية. خلايا الوقود يمكن استخدامها لاستخراج الطاقة أما من الوقود الطبيعي أو من الوقود المولف (الهيدروجين الالكتروليتي فى الأساس ) وهكذا يمكن أن ينظر لها باعتبارها إما أنظمة توليد أو أنظمة تخزين اعتماداً على استخدامها.
26‏/8‏/2013 تم النشر بواسطة الرررسام.
7 من 21
تم اكتشاف المبادئ الأساسية لتوليد الكهرباء خلال العشرينات وأوائل الثلاثينات من القرن التاسع عشر من قبل العالم البريطاني مايكل فاراداي. ولا يزال منهجه الأساسي لتوليد الكهرباء يستخدم حتى اليوم: يتم توليد الكهرباء بواسطة تحريك عقدة (أنشوطة) من الأسلاك، أو قرص من النحاس بين قطبي مغناطيس [1].
"توليد الكهرباء" هو أول مرحلة فى عملية إيصال الكهرباء للمستهلكين، والتى تقوم بها عادة المرافق الكهربائية. وعادة ما يتم تنفيذ المراحل أخرى لتلك العملية، مثل نقل وتوزيع الكهرباء وتخزين الطاقة الكهربائية وإستعادتها باستخدام أساليب الاختزان المضخوخ بواسطة شركات صناعة الطاقة الكهربائية.
وغالباً ما يتم توليد الكهرباء في محطة لتوليد الطاقة من قبل مولدات كهروميكانيكية، تسوقها فى الأساس محركات حرارية يتم تغذيها بواسطة عمليات الاحتراق الكيميائية أو الانشطار النووي، ولكنها أيضاً قد يتم دفعها بواسطة وسائل أخرى لتوليد الطاقة الكهربية مثل الطاقة الحركية للمياه المتدفقة والرياح. وتشمل مصادر الطاقة الأخرى الخلايا الكهروضوئية الشمسية والطاقة الحرارية الأرضية (الحرارة الجوفية).

أصبحت محطات الطاقة المركزية عملية اقتصادياً مع تطور طرق النقل الكهربي للتيار المتردد، وذلك باستخدام المحولات الكهربية لنقل الكهرباء عند جهد عالي مع فقدان بسيط للطاقة. وتقوم محطات الطاقة المركزية بتوليد الكهرباء منذ عام 1881. وكانت أول محطة لتوليد الطاقة الكهربائية تعتمد على الطاقة المائية[2] أو على الفحم،[3] العالم اليوم يعتمد بشكل رئيسي على الفحم والطاقة النووية والغاز الطبيعي والطاقة الكهرومائية، وتوربينات الرياح، والبترول، مع كمية صغيرة من الطاقة يتم توليدها من الطاقة الشمسية وطاقة المد والجزر ، ومصادر الطاقة الحرارية الأرضية.
وقد اعتمدت عملية توزيع الكهرباء بشكل ملحوظ على استخدام خطوط وأعمدة الكهرباء.
التوليد المشترك للطاقة[عدل]

الإنتاج المزدوج أو التوليد المشترك للطاقة (بالإنجليزية: Cogeneration) هو عملية استخدام البخار المستنفد أو المستخرج من التوربينات بغرض التسخين فى العمليات الصناعية، مثل تجفيف الورق، أو تقطير النفط في مصفاة أو لتدفئة المباني. قبل انتشار محطات توليد الكهرباء المركزية على نطاق واسع كان من الشائع أن تقوم الصناعات، والفنادق الكبيرة والمباني التجارية بتوليد الطاقة الخاصة بها، وتقوم باستخدام البخار منخفض الضغط المستنفد لأغراض التدفئة.[4] استمر استخدام ذلك الأسلوب لسنوات عديدة حتى بعد أن أصبحت المحطات المركزية شائعة ومازال يستخدم في العديد من الصناعات.
طرق توليد الطاقة الكهربائية[عدل]



مصادر الكهرباء في الولايات المتحدة في 2009[5] التوليد من الوقود الأحفوري (الفحم في المقام الأول) كان أكبر مصدر للطاقة الكهربية.


مصادر الكهرباء في فرنسا في عام 2006؛[6] الطاقة النووية كانت أكبر مصدر للطاقة الكهربية.
هناك سبع طرق أساسية للتحويل المباشر لأشكال مختلفة من الطاقة إلى طاقة كهربائية:
الكهرباء الساكنة، بواسطة الفصل المادي للشحنات الكهربائية ونقلها (أمثلة: تأثير كهرباء الاحتكاك والبرق)
الحث الكهرومغناطيسي، الذى بواسطته يحول المولد الكهربائي، أو الدينامو، أو مولد التيار المتردد (المتناوب) الطاقة الحركية (طاقة الحركة) إلى كهرباء. هذا هو الشكل الأكثر استخداماً لتوليد الكهرباء، ويستند الى قانون فاراداي. ويمكن تجربته ببساطة بواسطة اِستِدارة مغناطيس فى قلب دائرة مغلقة من مادة موصلة (مثل الأسلاك النحاسية).
الكيمياء الكهربائية، وهو التحويل المباشر للطاقة الكيميائية إلى طاقة كهربائية، كما هو الحال في البطارية، وخلايا الوقود أو النبض العصبي
التأثير الكهروضوئي، وهو تحويل الضوء إلى طاقة كهربائية، كما هو الحال في الخلايا الشمسية.
التأثير الكهروحراري، وهو التحويل المباشر للاختلافات في درجة الحرارة إلى كهرباء، كما هو الحال في المزدوجات الحرارية، الركائز الحرارية (الترموبيلات)، والمحولات الثرميونية.
تأثير الكهرضغطية، بواسطة الاجهاد الميكانيكي للجزيئات اللا متجانسة كهربياً فى شتي الاتجاهات أو البلورات. وقد طور الباحثون في مختبر لورانس بيركلي الوطني (مختبر بيركلي) التابع للوزارة الامريكية للطاقة مولد كهرضغطي كافي لتشغيل عرض بلوري سائل باستخدام أغشية رقيقة من عاثية (بكتريوفاج) M13.[7]
التحويل النووي، وهو الإحداث والتسريع لجسيمات مشحونة (أمثلة: المولدات البيتافلطائية أو الانبعاث الألفا جسيمي)
كانت الكهرباء الساكنة هى أول شكل للطاقة يتم اكتشافه والتحقيق فيه، ومازال المولد الكهروستاتيكي يستخدم حتى مع الأجهزة الحديثة مثل مولد فان دي غراف ومولدات إم إتش دى (مولدات للطاقه باستخدام الهيدروديناميكية المغنطيسية). فى تلك العملية يتم عزل حاملات الشحنة ونقلها فعلياً إلى موضع يكون فيه زيادة فى الجهد الكهربائي.
تقريباً كل الطاقة الكهربائية المولدة على نطاق التجاري تستخدم الحث الكهرومغناطيسي، الذي تقوم فيه الطاقة الميكانيكية بدفع مولد كهربائي للدوران. هناك العديد من الطرق المختلفة لاكتساب تلك الطاقة الميكانيكية، منها المحركات الحرارية، والطاقة المائية وطاقة الرياح وطاقة المد والجزر.
يتم استخدم التحويل المباشر لطاقة الوضع النووية الى كهرباء بواسطة النشاط الإشعاعي لتحلل بيتا على نطاق ضيق فقط. ففي محطات الطاقة النووية الضخمة، يتم استخدام الحرارة الناتجة من التفاعل النووي لتشغيل محرك حراري. وهذا المحرك يقوم بدفع مولد كهربائي للدوران، والذي بدوره يحول الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية بواسطة الحث المغناطيسي.
أغلب التوليد الكهربي يكون مدفوع بواسطة محركات حرارية. وتزود معظم تلك المحركات بالحرارة اللازمة للتشغيل من خلال عمليات الاحتراق للوقود الأحفوري، مع جزء آخر معتبر منها يزود بالحرارة من خلال الانشطار النووي وبعض مصادر الطاقة المتجددة. التوربينات البخارية الحديثة (التي اخترعها السير تشارلز بارسونز في عام 1884) تولد حالياً نحو 80٪ من الطاقة الكهربائية في العالم باستخدام مجموعة متنوعة من المصادر الحرارية.
التوربينات[عدل]


السدود الكبيرة مثل سد الخوانق الثلاثة في الصين يمكنها توفير كميات كبيرة من الطاقة الكهرومائية؛ فقدرته على توليد الكهرباء تبلغ 22.5 جيجاواط.
كل التوربينات يتم تحريكها بواسطة مائع يعمل كوسيط ناقل للطاقة. العديد من المحركات الحرارية التي ذكرت اعلاه هي فى الواقع توربينات. هناك أنواع أخرى من التوربينات تدفع للدوران بفعل الرياح أو المياه الساقطة (الهابطة من ارتفاع).
مصادر الطاقة للتوربينات تشمل:
البخار - ويتم غلي الماء بواسطة:
الانشطار النووي
حرق الوقود الأحفوري (الفحم، الغاز الطبيعي، أو البترول). في توربينات الغاز الساخن (توربينات الغاز)، يتم تحرك التوربينات مباشرة بواسطة الغازات التي تنتج عن عملية الاحتراق للغاز الطبيعي أو البترول. أما محطات توربينات الغاز ذات الدورة المركبة فهى تتحرك بواسطة كل من البخار والغاز الطبيعي. فهى تولد الطاقة عن طريق حرق الغاز الطبيعي في توربينات الغاز وتستخدام الحرارة المتبقية من تلك العملية لتوليد طاقة كهربائية إضافية من البخار. توفر تلك المحطات كفاءة توفر تصل إلى 60٪.
مصادر الطاقة المتجددة. يتم إنتاج البخار عن طريق:
الكتلة الحيوية.
الطاقة الشمسية الحرارية (الشمس كمصدر للحرارة): الأحواض الشمسية مكافئية المقطع وأبراج الطاقة الشمسية تقوم بتركيز أشعة الشمس لتسخين مائع ناقل للحرارة، الذي يستخدم بعد ذلك لإنتاج البخار.
الطاقة الحرارية الأرضية (جوف الأرض كمصدر للحرارة): إما بخار تحت ضغط يخرج من الأرض ويحرك التوربين أو أن الماء الساخن الخارج من الأرض يستخدم لتبخير سائل ذو درجة غليان منخفضة لخلق بخار يستخدم فى تحريك التوربينات.
تحويل الطاقة الحرارية للمحيطات: يستخدم الفرق الصغير فى الحرارة بين المياه العميقة الباردة والمياه السطحية الدافئة للمحيطات فى تشغيل محرك حراري (عادة ما يكون توربيني).
مصادر الطاقة المتجددة الأخرى:


السدود الكبيرة مثل سد هوفر في الولايات المتحدة يمكنها توفير كميات كبيرة من الطاقة الكهرومائية؛ فقدرته على توليد الكهرباء تبلغ 2.07 جيجاواط.
المياه (الكهرومائية) - ويتم فى تلك العملية التأثير على ريش التوربينات بواسطة المياه المتدفقة، التي تنتجها السدود الكهرومائية أو قوى المد والجزر.
الرياح - معظم توربينات الرياح تولد الكهرباء من الرياح التي تجرى فى الطبيعة. أبراج التيار الصاعد الشمسية تستخدم الرياح التي يتم إنتاجها صناعياً داخل مدخنة والتى يتم تسخينها بواسطة أشعة الشمس، وهى بذلك تكون فى الحقيقة عبارة عن شكل من أشكال الطاقة الشمسية الحرارية.
المحركات الترددية[عدل]
مولدات الكهرباء الصغيرة غالباً ما تعمل بواسطة محركات ترددية تحرق الديزل، أو الغاز الحيوي أو الغاز الطبيعي. وغالباً ما تستخدم محركات الديزل فى التوليد الاحتياطي للكهرباء، وعادة ما يكون ذلك عند جهود كهربية منخفضة. ومع ذلك فأن غالبية شبكات الكهرباء الكبيرة تستخدم مولدات الديزل أيضاً، ويتم توفيرها في الأساس كاحتياطي للطوارئ فى منشأت معينة مثل المستشفيات، وأيضاً لتغذية الشبكة بالطاقة خلال ظروف معينة. وغالباً ما يتم حرق الغاز الحيوي حيثما يتم إنتاجه، مثل مواقع طمر النفايات أو محطات معالجة مياه الصرف الصحي، بواسطة محرك متردد أو ميكروتوربين، وهو عبارة عن توربين غازي صغير.


محطة لتوليد الكهرباء تعمل بالفحم في لافلين، نيفادا، الولايات المتحدة الأمريكية. اصحاب هذه المحطة أوقفوا العمل فيها بعد ان خفضوا استثماراتهم في معدات مكافحة التلوث لكى تمتثل المحطة للوائح الحد فى التلوث.[8]
ألواح الخلايا الشمسية[عدل]
تقوم الألواح الضوئية بتحويل ضوء الشمس مباشرة إلى كهرباء بعكس فكرة عمل مُركزات الحرارة الشمسية المذكورة أعلاه. وبالرغم من أن ضوء الشمس وفير ومجاني، إلا أن إنتاج الكهرباء الشمسية على نطاق واسع لا يزال فى العادة أكثر تكلفة من الطاقة المولدة ميكانيكياً بسبب تكلفة الألواح. ولكن مع ذلك، تكلفة خلايا السليكون الشمسية منخفضة-الكفاءة كانت تقل مع الوقت وأصبحت "الخلايا متعددة الوصلات" ذات كفاءة التحويل المقاربة ل30٪ متاحة الآن تجارياً. وقد تم استعراض خلايا ذات كفاءة تحويل أكثر من 40٪ في النظم التجريبية.[9] وحتى وقت قريب، كانت الخلايا الكهروضوئية الأكثر استخداماً في المواقع النائية التي لا يمكن فيها الوصول إلى شبكة كهرباء تجارية، أو كمصدر تكميلي للكهرباء فى المنازل الفردية والشركات. التطورات الحديثة في كفاءة تصنيع الألواح الضوئية والتكنولوجيا الكهروضوئية، جنباً إلى جنب مع الدعم المدفوع بواسطة المهتمين بالبيئة، ادى الى تسارع نمو الألواح الشمسية بشكل كبير. السعة المُرَكَبَة للكهرباء الشمسية فى العالم تنمو بنسبة 40٪ سنوياً بفضل الزيادات الحادثة في ألمانيا واليابان وكاليفورنيا ونيو جيرسي.
طرق توليد أخرى[عدل]


التوربينات المدفوعة بالرياح عادة ما تقوم بتوليد الطاقة الكهربائية جنباً إلى جنب مع غيرها من أساليب إنتاج الطاقة.
ولقد تمت دارسة وتطوير العديد من التكنولوجيات الأخري لتوليد الطاقة. "التوليد ذو الحالة الصلبة" (بالإنجليزية: Solid-state generation) (بدون أجزاء متحركة) هو موضع اهتمام خاصة في التطبيقات المحمولة. ويهيمن على هذا المجال إلى حد كبير الأجهزة الكهروحرارية، على الرغم من أن النظم الثرميونية (أيونية حرارية) والكهروضوئية الحرارية قد تطورت كذلك. فى العادة، يتم استخدام الأجهزة الكهروحرارية عند درجات حرارة اقل من النظم الثرميونية والكهروضوئية حرارية. وتستخدم الأجهزة الكهرضغطية لتوليد الطاقة من الاجهاد الميكانيكي، لا سيما في عملية "حصاد الطاقة". المولدات البيتافلطائية هي نوع آخر من مولدات الطاقة ذات الحالة الصلبة التي تنتج الكهرباء من الاضمحلال الإشعاعي. وقد تمت دراسة الهيدروديناميكية المغنطيسية القائمة على السوائل لتوليد الطاقة كوسيلة لاستخراج الطاقة الكهربائية من المفاعلات النووية، وأيضاً من أنظمة احراق الوقود الأكثر شيوعاً. في النهاية، الطاقة التناضُحية هى أيضاً فرضية أخرى يمكن دراستها واستغلالها في الأماكن التي يندمج عندها الماء المالح بالماء الحلو (مثل دلتا الأنهار، ...).
توليد الكهرباء الكهروكيميائية مهم أيضاً في التطبيقات المحمولة والنقالة. حالياً، معظم الطاقة الكهروكيميائية تأتي من خلايا كهروكيميائية مغلقة ("بطاريات")،[10] والتي يمكن القول عنها أنها تُستَخدم أكثر كأنظمة تخزين منها كأنظمة توليد؛ ولكن الأنظمة الكهروكيميائية المفتوحة، والمعروفة باسم خلايا الوقود، قد خضعت لقدر كبير من البحوث والتنمية في السنوات القليلة الماضية. خلايا الوقود يمكن استخدامها لاستخراج الطاقة أما من الوقود الطبيعي أو من الوقود المولف (الهيدروجين الالكتروليتي فى الأساس ) وهكذا يمكن أن ينظر لها باعتبارها إما أنظمة توليد أو أنظمة تخزين اعتماداً على استخدامها.
26‏/8‏/2013 تم النشر بواسطة بدون اسم (افتري يامفتري).
8 من 21
1 يبدأ توليد الطاقة الكهربائية في وحدات التوليد الرئيسية وذلك في محطات توليد الكهرباء ..
وبجهد كهربائي أولي قدره 11 kv وذلك بثلاث أطوار تدعى r s t ..

2وبعد ذلك ترفع هذه الفولتية من 11 kv إلى 132 kv في محطة أخرى قريبة ..
تسمى بالمحطة الثانوية للرفع ..
وإن الغرض من هذا الرفع العالي للفولتية هو من أجل تقليل الخسائر الناتجة ..
عن عملية نقل الطاقة الكهربائية إلى أماكن بعيدة حيث تقل مقاومة الخط الناقل للفوليتات العالية بتيار قليل جدا..

♦وبعدها تمر الطاقة الكهربائية بمحطة أخرى تسمى بالمحطة الثانوية للشبكة..
وفيها يتم خفض وتوزيع الكهرباء من 132 kv وإلى 33 kv ..
وهي بدورها تعمل على توزيع الطاقة الكهربائية إلى عدد من المحطات القريبة من المدن ..
وتسمى بالمحطات الثانوية للخفض والتوزيع ..
وفيها يتم خفض الفولتية من 33 kv إلى 11 kv ..

3وبعدها تنقل الطاقة الكهربائية إلى الأحياء أو المجمعات السكنية أو الصناعية ..
وباستخدام محولات خافضة محمولة على أعمدة في نهاية أو بداية كل منطقة ..
أو عند البنايات الكبيرة يتم خفض الطاقة الكهربائية من جهد 11 kvوبثلاث أطوار r s t ..
وإلى جهد كهربائي 0.4 kv وثلاثة أطوار r s t و n المتعادل مع جهد الأرض ..



♦♦♦ ومن الجدير بالذكر نلاحظ في كل المحطات الثانوية السابقة التي مرت بها الطاقة الكهربائية..
منذ البداية وحتى نهاية الخط تكون المحولات فيها ذات ربط من نوع دلتا- دلتا ( Δ-Δ)..

حيث تدخل الطاقة الكهربائية بثلاثة أطوار r s t وتخرج أيضا بثلاثة أطوار r s t مع تغير في قيمة الجهد ..
بينما في المحولات الأخيرة يكون الربط فيها من نوع دلتا- ستار ( Δ-λ) لذلك تدخل الطاقة الكهربائية..
فيها بثلاثة أطوار r s t وتخرج بثلاثة أطوار r s t مع n المتعادل ..

♦♦ وأخيرا تصل الطاقة الكهربائية إلى كل منزل أو متجر أو معمل ويتم استهلاكها والاستفادة منها..
بتشغيل الكثير من الأجهزة الكهربائية وحسب حاجة الاستهلاك ..

وتنقل الطاقة الكهربائية من بداية إنتاجها وإلى مكان استهلاكها..
باستخدام الخطوط الهوائية من معدن الألمنيوم والمحمولة على الأعمدة والأبراج
26‏/8‏/2013 تم النشر بواسطة حوراني وافتخر.
9 من 21
بعلعلهنتةكويخنثجبنيسنرةكيبمرز
26‏/8‏/2013 تم النشر بواسطة الحياة حلووة.
10 من 21
♦ يبدأ توليد الطاقة الكهربائية في وحدات التوليد الرئيسية وذلك في محطات توليد الكهرباء ..
وبجهد كهربائي أولي قدره 11 kv وذلك بثلاث أطوار تدعى r s t ..

♦وبعد ذلك ترفع هذه الفولتية من 11 kv إلى 132 kv في محطة أخرى قريبة ..
تسمى بالمحطة الثانوية للرفع ..
وإن الغرض من هذا الرفع العالي للفولتية هو من أجل تقليل الخسائر الناتجة ..
عن عملية نقل الطاقة الكهربائية إلى أماكن بعيدة حيث تقل مقاومة الخط الناقل للفوليتات العالية بتيار قليل جدا..

♦وبعدها تمر الطاقة الكهربائية بمحطة أخرى تسمى بالمحطة الثانوية للشبكة..
وفيها يتم خفض وتوزيع الكهرباء من 132 kv وإلى 33 kv ..
وهي بدورها تعمل على توزيع الطاقة الكهربائية إلى عدد من المحطات القريبة من المدن ..
وتسمى بالمحطات الثانوية للخفض والتوزيع ..
وفيها يتم خفض الفولتية من 33 kv إلى 11 kv ..

♦وبعدها تنقل الطاقة الكهربائية إلى الأحياء أو المجمعات السكنية أو الصناعية ..
وباستخدام محولات خافضة محمولة على أعمدة في نهاية أو بداية كل منطقة ..
أو عند البنايات الكبيرة يتم خفض الطاقة الكهربائية من جهد 11 kvوبثلاث أطوار r s t ..
وإلى جهد كهربائي 0.4 kv وثلاثة أطوار r s t و n المتعادل مع جهد الأرض ..



♦♦♦ ومن الجدير بالذكر نلاحظ في كل المحطات الثانوية السابقة التي مرت بها الطاقة الكهربائية..
منذ البداية وحتى نهاية الخط تكون المحولات فيها ذات ربط من نوع دلتا- دلتا ( Δ-Δ)..

حيث تدخل الطاقة الكهربائية بثلاثة أطوار r s t وتخرج أيضا بثلاثة أطوار r s t مع تغير في قيمة الجهد ..
بينما في المحولات الأخيرة يكون الربط فيها من نوع دلتا- ستار ( Δ-λ) لذلك تدخل الطاقة الكهربائية..
فيها بثلاثة أطوار r s t وتخرج بثلاثة أطوار r s t مع n المتعادل ..

♦♦ وأخيرا تصل الطاقة الكهربائية إلى كل منزل أو متجر أو معمل ويتم استهلاكها والاستفادة منها..
بتشغيل الكثير من الأجهزة الكهربائية وحسب حاجة الاستهلاك ..

وتنقل الطاقة الكهربائية من بداية إنتاجها وإلى مكان استهلاكها..
باستخدام الخطوط الهوائية من معدن الألمنيوم والمحمولة على الأعمدة والأبراج ..
26‏/8‏/2013 تم النشر بواسطة بدون اسم.
11 من 21
♦ يبدأ توليد الطاقة الكهربائية في وحدات التوليد الرئيسية وذلك في محطات توليد الكهرباء ..
وبجهد كهربائي أولي قدره 11 kv وذلك بثلاث أطوار تدعى r s t ..

♦وبعد ذلك ترفع هذه الفولتية من 11 kv إلى 132 kv في محطة أخرى قريبة ..
تسمى بالمحطة الثانوية للرفع ..
وإن الغرض من هذا الرفع العالي للفولتية هو من أجل تقليل الخسائر الناتجة ..
عن عملية نقل الطاقة الكهربائية إلى أماكن بعيدة حيث تقل مقاومة الخط الناقل للفوليتات العالية بتيار قليل جدا..

♦وبعدها تمر الطاقة الكهربائية بمحطة أخرى تسمى بالمحطة الثانوية للشبكة..
وفيها يتم خفض وتوزيع الكهرباء من 132 kv وإلى 33 kv ..
وهي بدورها تعمل على توزيع الطاقة الكهربائية إلى عدد من المحطات القريبة من المدن ..
وتسمى بالمحطات الثانوية للخفض والتوزيع ..
وفيها يتم خفض الفولتية من 33 kv إلى 11 kv ..

♦وبعدها تنقل الطاقة الكهربائية إلى الأحياء أو المجمعات السكنية أو الصناعية ..
وباستخدام محولات خافضة محمولة على أعمدة في نهاية أو بداية كل منطقة ..
أو عند البنايات الكبيرة يتم خفض الطاقة الكهربائية من جهد 11 kvوبثلاث أطوار r s t ..
وإلى جهد كهربائي 0.4 kv وثلاثة أطوار r s t و n المتعادل مع جهد الأرض ..



♦♦♦ ومن الجدير بالذكر نلاحظ في كل المحطات الثانوية السابقة التي مرت بها الطاقة الكهربائية..
منذ البداية وحتى نهاية الخط تكون المحولات فيها ذات ربط من نوع دلتا- دلتا ( Δ-Δ)..

حيث تدخل الطاقة الكهربائية بثلاثة أطوار r s t وتخرج أيضا بثلاثة أطوار r s t مع تغير في قيمة الجهد ..
بينما في المحولات الأخيرة يكون الربط فيها من نوع دلتا- ستار ( Δ-λ) لذلك تدخل الطاقة الكهربائية..
فيها بثلاثة أطوار r s t وتخرج بثلاثة أطوار r s t مع n المتعادل ..

♦♦ وأخيرا تصل الطاقة الكهربائية إلى كل منزل أو متجر أو معمل ويتم استهلاكها والاستفادة منها..
بتشغيل الكثير من الأجهزة الكهربائية وحسب حاجة الاستهلاك ..

وتنقل الطاقة الكهربائية من بداية إنتاجها وإلى مكان استهلاكها..
باستخدام الخطوط الهوائية من معدن الألمنيوم والمحمولة على الأعمدة والأبراج ..
26‏/8‏/2013 تم النشر بواسطة بدون اسم.
12 من 21
تم اكتشاف المبادئ الأساسية لتوليد الكهرباء خلال العشرينات وأوائل الثلاثينات من القرن التاسع عشر من قبل العالم البريطاني مايكل فاراداي. ولا يزال منهجه الأساسي لتوليد الكهرباء يستخدم حتى اليوم: يتم توليد الكهرباء بواسطة تحريك عقدة (أنشوطة) من الأسلاك، أو قرص من النحاس بين قطبي مغناطيس [1].
"توليد الكهرباء" هو أول مرحلة فى عملية إيصال الكهرباء للمستهلكين، والتى تقوم بها عادة المرافق الكهربائية. وعادة ما يتم تنفيذ المراحل أخرى لتلك العملية، مثل نقل وتوزيع الكهرباء وتخزين الطاقة الكهربائية وإستعادتها باستخدام أساليب الاختزان المضخوخ بواسطة شركات صناعة الطاقة الكهربائية.
وغالباً ما يتم توليد الكهرباء في محطة لتوليد الطاقة من قبل مولدات كهروميكانيكية، تسوقها فى الأساس محركات حرارية يتم تغذيها بواسطة عمليات الاحتراق الكيميائية أو الانشطار النووي، ولكنها أيضاً قد يتم دفعها بواسطة وسائل أخرى لتوليد الطاقة الكهربية مثل الطاقة الحركية للمياه المتدفقة والرياح. وتشمل مصادر الطاقة الأخرى الخلايا الكهروضوئية الشمسية والطاقة الحرارية الأرضية (الحرارة الجوفية).

أصبحت محطات الطاقة المركزية عملية اقتصادياً مع تطور طرق النقل الكهربي للتيار المتردد، وذلك باستخدام المحولات الكهربية لنقل الكهرباء عند جهد عالي مع فقدان بسيط للطاقة. وتقوم محطات الطاقة المركزية بتوليد الكهرباء منذ عام 1881. وكانت أول محطة لتوليد الطاقة الكهربائية تعتمد على الطاقة المائية[2] أو على الفحم،[3] العالم اليوم يعتمد بشكل رئيسي على الفحم والطاقة النووية والغاز الطبيعي والطاقة الكهرومائية، وتوربينات الرياح، والبترول، مع كمية صغيرة من الطاقة يتم توليدها من الطاقة الشمسية وطاقة المد والجزر ، ومصادر الطاقة الحرارية الأرضية.
وقد اعتمدت عملية توزيع الكهرباء بشكل ملحوظ على استخدام خطوط وأعمدة الكهرباء.
التوليد المشترك للطاقة[عدل]

الإنتاج المزدوج أو التوليد المشترك للطاقة (بالإنجليزية: Cogeneration) هو عملية استخدام البخار المستنفد أو المستخرج من التوربينات بغرض التسخين فى العمليات الصناعية، مثل تجفيف الورق، أو تقطير النفط في مصفاة أو لتدفئة المباني. قبل انتشار محطات توليد الكهرباء المركزية على نطاق واسع كان من الشائع أن تقوم الصناعات، والفنادق الكبيرة والمباني التجارية بتوليد الطاقة الخاصة بها، وتقوم باستخدام البخار منخفض الضغط المستنفد لأغراض التدفئة.[4] استمر استخدام ذلك الأسلوب لسنوات عديدة حتى بعد أن أصبحت المحطات المركزية شائعة ومازال يستخدم في العديد من الصناعات.
طرق توليد الطاقة الكهربائية[عدل]
26‏/8‏/2013 تم النشر بواسطة الادارة الجديده.
13 من 21
تم اكتشاف المبادئ الأساسية لتوليد الكهرباء خلال العشرينات وأوائل الثلاثينات من القرن التاسع عشر من قبل العالم البريطاني مايكل فاراداي. ولا يزال منهجه الأساسي لتوليد الكهرباء يستخدم حتى اليوم: يتم توليد الكهرباء بواسطة تحريك عقدة (أنشوطة) من الأسلاك، أو قرص من النحاس بين قطبي مغناطيس [1].
"توليد الكهرباء" هو أول مرحلة فى عملية إيصال الكهرباء للمستهلكين، والتى تقوم بها عادة المرافق الكهربائية. وعادة ما يتم تنفيذ المراحل أخرى لتلك العملية، مثل نقل وتوزيع الكهرباء وتخزين الطاقة الكهربائية وإستعادتها باستخدام أساليب الاختزان المضخوخ بواسطة شركات صناعة الطاقة الكهربائية.
وغالباً ما يتم توليد الكهرباء في محطة لتوليد الطاقة من قبل مولدات كهروميكانيكية، تسوقها فى الأساس محركات حرارية يتم تغذيها بواسطة عمليات الاحتراق الكيميائية أو الانشطار النووي، ولكنها أيضاً قد يتم دفعها بواسطة وسائل أخرى لتوليد الطاقة الكهربية مثل الطاقة الحركية للمياه المتدفقة والرياح. وتشمل مصادر الطاقة الأخرى الخلايا الكهروضوئية الشمسية والطاقة الحرارية الأرضية (الحرارة الجوفية).
26‏/8‏/2013 تم النشر بواسطة بيل قيتس (صاحب الشركة).
14 من 21
البريطاني مايكل فاراداي. ولا يزال منهجه الأساسي لتوليد الكهرباء يستخدم حتى اليوم: يتم توليد الكهرباء بواسطة تحريك عقدة (أنشوطة) من الأسلاك، أو قرص من النحاس بين قطبي مغناطيس [1].
"توليد الكهرباء" هو أول مرحلة فى عملية إيصال الكهرباء للمستهلكين، والتى تقوم بها عادة المرافق الكهربائية. وعادة ما يتم تنفيذ المراحل أخرى لتلك العملية، مثل نقل وتوزيع الكهرباء وتخزين الطاقة الكهربائية وإستعادتها باستخدام أساليب الاختزان المضخوخ بواسطة شركات صناعة الطاقة الكهربائية.
وغالباً ما يتم توليد الكهرباء في محطة لتوليد الطاقة من قبل مولدات كهروميكانيكية، تسوقها فى الأساس محركات حرارية يتم تغذيها بواسطة عمليات الاحتراق الكيميائية أو الانشطار النووي، ولكنها أيضاً قد يتم دفعها بواسطة وسائل أخرى لتوليد الطاقة الكهربية مثل الطاقة الحركية للمياه المتدفقة والرياح. وتشمل مصادر الطاقة الأخرى الخلايا الكهروضوئية الشمسية والطاقة الحرارية الأرضية (الحرارة الجوفية).

أصبحت محطات الطاقة المركزية عملية اقتصادياً
27‏/8‏/2013 تم النشر بواسطة بدون اسم.
15 من 21
عندما نتحدث عن الطاقة عموما والكهرباء فلابد ان نسند الاكتشاف لاول من قام به وطبقه وحاول تطويره وهم الفراعنه وموجود هذا بالفعل على جدران معابد دندرة ومعابد اخرى والتفاصيل يمكنك الرجوع اليها بالبحث الدقيق وسوف تتاكد ان المعبد تمت سرقة محتوياته التى تخص ماذكرته للتو وستجد ايضا مايشير الى تقنيه حديثة فى تصنيع وخراطة المعادن والاحجار ليست موجودة يومنا هذا \
وشكرا
27‏/8‏/2013 تم النشر بواسطة لإتعلم بلا خطأ.
16 من 21
استفاد الإنسان منذ القدم من طاقة الإشعاع الشمسي مباشرة في تطبيقات عديدة كتجفيف المحاصيل الزراعية وتدفئة المنازل كما استخدمها في مجالات أخرى وردت في كتب العلوم التاريخية فقد أحرق أرخميدس الأسطول الحربي الروماني في حرب عام 212 ق.م عن طريق تركيز الإشعاع الشمسي على سفن الأعداء بواسطة المئات من الدروع المعدنية . وفي العصر البابلي كانت نساء الكهنة يستعملن آنية ذهبية مصقولة كالمرايا لتركيز الإشعاع الشمسي للحصول على النار . كما قام علماء أمثال تشرنهوس وسويز ولافوازييه وموتشوت وأريكسون وهاردنج وغيرهم باستخدام الطاقة الشمسية في صهر المواد وطهي الطعام وتوليد بخار الماء وتقطير الماء وتسخين الهواء . كما أنشئت في مطلع القرن الميلادي الحالي أول محطة عالمية للري بوساطة الطاقة الشمسية كانت تعمل لمدة خمس ساعات في اليوم وذلك في المعادي قرب القاهرة . لقد حاول الإنسان منذ فترة بعيدة الاستفادة من الطاقة الشمسية واستغلالها ولكن بقدر قليل ومحدود ومع التطور الكبير في التقنية والتقدم العلمي الذي وصل إليه الإنسان فتحت آفاقا علمية جديدة في ميدان استغلال الطاقة الشمسية . بالإضافة لما ذكر تمتاز الطاقة الشمسية بالمقارنة مع مصادر الطاقة الأخرى بما يلي: - إن التقنية المستعملة فيها تبقى بسيطة نسبياً وغير معقدة بالمقارنة مع التقنية المستخدمة في مصادر الطاقة الأخرى. - توفير عامل الأمان البيئي حيث أن الطاقة الشمسية هي طاقة نظيفة لا تلوث الجو وتترك فضلات مما يكسبها وضعاً خاصا في هذا المجال وخاصة في القرن القادم. تحويل الطاقة الشمسية عبر التاريخ: يمكن تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية وطاقة حرارية من خلال آليتي التحويل الكهروضوئية والتحويل الحراري للطاقة الشمسية ويقصد بالتحويل الكهروضوئية تحويل الإشعاع الشمسي أو الضوئي مباشرة إلى طاقة كهربائية بوساطة الخلايا الشمسية ( الكهروضوئية ) ، وكما هو معلوم هناك بعض المواد التي تقوم بعملية التحويل الكهروضوئية تدعى اشتباه الموصلات كالسيليسيون والجرمانيوم وغيرها . وقد تم اكتشاف هذه الظاهرة من قبل بعض علماء الفيزياء في أواخر القرن التاسع عشر الميلادي حيث وجدوا أن الضوء يستطيع تحرير الإلكترونات من بعض المعادن كما عرفوا أن الضوء الأزرق له قدرة أكبر من الضوء الأصفر على تحرير الإلكترونات وهكذا . وقد نال العالم اينشتاين جائزة نوبل في عام 1921م لاستطاعته تفسير هذه الظاهرة . وقد تم تصنيع نماذج كثيرة من الخلايا الشمسية تستطيع إنتاج الكهرباء بصورة علمية وتتميز الخلايا الشمسية بأنها لا تشمل أجزاء أو قطع متحركة، وهي لا تستهلك وقوداً ولا تلوث الجو وحياتها طويلة ولا تتطلب إلا القليل من الصيانة. ويتحقق أفضل استخدام لهذه التقنية تحت تطبيقات وحدة الإشعاع الشمسي ( وحدة شمسية ) أي بدون مركزات أو عدسات ضوئية ولذا يمكن تثبيتها على أسطح المباني ليستفاد منه في إنتاج الكهرباء وتقدر عادة كفاءتها بحوالي 20% أما الباقي فيمكن الاستفادة منه في توفير الحرارة للتدفئة وتسخين المياه . كما تستخدم الخلايا الشمسية في تشغيل نظام الاتصالات المختلفة وفي إنارة الطرق والمنشآت وفي ضخ المياه وغيرها . أما التحويل الحراري للطاقة الشمسية فيعتمد على تحويل الإشعاع الشمسي إلى طاقة حرارية عن طريق المجمعات ( الأطباق ) الشمسية والمواد الحرارية.فإذا تعرض جسم داكن اللون ومعزول إلى الإشعاع الشمسي فإنه يمتص الإشعاع وترتفع درجة حرارته. يستفاد من هذه الحرارة في التدفئة والتبريد وتسخين المياه وتوليد الكهرباء وغيرها . وتعد تطبيقات السخانات الشمسية هي الأكثر انتشاراً في مجال التحويل الحراري للطاقة الشمسية . يلي ذلك من حيث الأهمية المجففات الشمسية التي يكثر استخدامها في تجفيف بعض المحاصيل الزراعية مثل التمور وغيرها كذلك يمكن الاستفادة من الطاقة الحرارية في طبخ الطعام ، حيث أن هناك أبحاث تجري في هذا المجال لإنتاج معدات للطهي تعمل داخل المنزل بدلا من تكبد مشقة الجلوس تحت أشعة الشمس أثناء الطهي . ورغم أن الطاقة الشمسية قد أخذت تتبوأ مكانة هامة ضمن البدائل المتعلقة بالطاقة المتجددة إلا أن مدى الاستفادة منها يرتبط بوجود أشعة الشمس طيلة وقت الاستخدام أسوة بالطاقة التقليدية. وعليه يبدو أن المطلوب من تقنيات بعد تقنية وتطوير التحويل الكهربائي والحراري للطاقة الشمسية هو تقنية تخزين تلك الطاقة للاستفادة منها أثناء فترة احتجاب الإشعاع الشمسي. وهناك عدة طرق تقنية لتخزين الطاقة الشمسية تشمل التخزين الحراري الكهربائي والميكانيكي والكيميائي والمغناطيسي. وتعد بحوث تخزين الطاقة الشمسية من أهم مجالات التطوير اللازمة في تطبيقات الطاقة الشمسية وانتشارها على مدى واسع، حيث أن الطاقة الشمسية رغم أنها متوفرة إلا أنها ليست في متناول اليد وليست مجانية بالمعني المفهوم. فسعرها الحقيقي عبارة عن المعدات المستخدمة لتحويلها من طاقة كهرومغناطيسية إلى طاقة كهربائية أو حرارية . وكذلك تخزينها إذا دعت الضرورة . ورغم أن هذه التكاليف حالياً تفوق تكلفة إنتاج الطاقة التقليدية إلا أنها لا تعطي صورة كافية عن مستقبلها بسبب أنها أخذة في الانخفاض المتواصل بفضل البحوث الجارية والمستقبلية . بما أن الطاقة الشمسية تعتبر من المجالات والتخصصات العلمية الحديثة حيث يعود تاريخ الاهتمام بالطاقة الشمسية كمصدر للطاقة في بداية الثلاثينات حيث تركز التفكير حين ذاك علي إيجاد مواد وأجهزة قادرة على تحويل طاقة الشمس إلى طاقة كهربائية وقد تم اكتشاف مادة تسمى السيليسيوم التي تتأثر مقاومتها الكهربائية بمجرد تعرضها للضوء وقد كان هذا الاكتشاف بمحض الصدفة حيث أن أساس البحث كان لإيجاد مادة مقاومتها الكهربائية عالية لغرض تمديد كابلات للاتصالات في قاع المحيط الأطلسي. واخذ الاهتمام بهذه الظاهرة يتطور حتى بداية الخمسينات حين تم تطوير شرائح عالية القوة عن مادة السليكون تم وضعها بأشكال وأبعاد هندسية معينة وقادرة على تحويل أشعة الشمس إلى طاقة كهربائية بكفاءة تحويل (6?) ولكن كانت التكلفة عالية جداً ، هذا وقد كان أول استخدام للألواح الشمسية المصنعة من مادة السليكون في مجال الاتصالات في المناطق النائية ثم استخدامها لتزويد الأقمار الصناعية بالطاقة الكهربائية حيث تقوم الشمس بتزويد الأقمار الصناعية بالطاقة الكهربائية حيث تكون الشمس ساطعة لمدة (24) ساعة في اليوم ولازالت تستخدم حتى يومنا هذا ولكن بكفاءة تحويل تصل إلى ( 16?) وعمر افتراضي يتجاوز العشرين عاماً. ثم تلت فترة الخمسينات والستينات فترة مهمة أخرى في مجال الاهتمام بالطاقة الشمسية كمصدر بديل للطاقة وفي النصف الثاني للسبعينات حينما أعلن العرب حظر تصدير النفط إلى الغرب بدأت دول عديدة تعطي اهتمام بالغ بالطاقة الشمسية واستخدامها وقد أثمرت هذه الفترة في نشر وتطور تكنولوجيا الطاقة الشمسية حيث انتشر استخدامها في مجالات عديدة مثل: الاتصالات - والنقل - والإنارة ... وغيرها ، وقد أصبحت الطاقة الكهربائية المولدة من الشمس في المناطق التي تكون فيها الطاقة الشمسية عالية مثل اليمن تنافس المصادر التقليدية للطاقة من ناحية التكلفة الاقتصادية ويتطلب ذلك تصميم أنظمة الطاقة الشمسية المتكاملة لتوليد وخزن الكهرباء ومن ثم تحويلها من تيار مستمر إلى تيار متردد مثل الكهرباء التي نستخدمها في منازلنا جميعاً ، ويبقى الدور المهم في كيفية نشر المعارف العلمية والتطبيقية بأهمية الطاقة الشمسية بين أوساط الطلاب في المرحلة الجامعية فما فوق وكيفية تطوير ونقل التكنولوجيا بأساليب سهلة وتكلفة اقتصادية ممكنة بحيث تساهم في حل بعض المشكلات الناجمة عن نقص الطاقة. هدر الطاقة : يسرب أكثر من نصف الطاقة المستخدمة في المنازل عبر البلاد من النوافذ والأبواب والعليات والفجوات وثغرات أخرى. تتسرب التدفئة والتبريد على طريقتها من المنازل كل يوم. هذا الهدر اليومي للطاقة يكلف بيئتنا الكثير، لأنه يستهلك الثروات ويبعث الغازات الخطيرة والسامة. هناك العديد من المؤسسات الحكومية التي تعتبر البيئة من أهم أولوياتها، وتقدم حسومات خاصة على تحسين الفعالية القصوى للطاقة في البيوت. وهناك تحسن طرأ على تكنولوجيا الأبواب والنوافذ أيضا، بما يساعد على تقليص استخدام الطاقة، بما يبقي الحرارة في منازلنا مريحة في أي مناخ. عمل الباحثون على دراسة أعمق لتصاميم النوافذ والأبواب، وقرروا تعديلها كي تعزل بشكل أفضل وقد سميت بنافذة بريستول نسبة إلى مخترعها . تتمتع نافذة البريستول هذه، بمزاياها الفريدة وزجاجها العازل بقدرة أكبر على حماية الطاقة وتوفيرها بشكل أفضل. يمكن للسخونة أن تتبدل عبر النافذة بثلاث طرق، عبور الطاقة الضوئية من الزجاج في الاتجاهين، عبور الحرارة أو البرودة نتيجة تحرك الهواء واحتكاكه بالزجاج، إلى جانب الحرارة التي تتسرب عبر إطار الزجاج. النوافذ التقليدية المصنوعة من الألمنيوم أو الفينيل وطبقة زجاج واحدة أو اثنتين، تمرر السخونة والبرودة بحرية بين داخل وخارج الغرفة. يلغي استخدام ثلاثة ألواح زجاجية الاتصال بين البيئتين وبالتالي يحد من التوصيل بينهما. يمكن خفض فقدان الحرارة والسخونة عبر الأشعة جديا، بإضافة غشاء غير مرئي ولكنه فعال جدا مما يعرف بمادة الو إي على لوحي الزجاج الخارجيين. يؤدي هذا الغشاء دور المرآة الحرارية التي تعكس الموجات القصيرة القادمة من الخارج، وتفعل ذلك أيضا بالحرارة في منزلك. يمكن للتبادل الجاري في الهواء بين ألواح الزجاج لتبديل الحرارة أن ينخفض بتعبئة ذلك الفراغ بغاز أرغون الشفاف. يعتبر هذا الغاز أثقل وزنا وموصل أقل من الهواء ما يؤدي إلى خفض تبادل الهواء بين البيئتين. يضيف الإقفال المحكم جدا والغير معدني عنصرا آخر للحول دون تبادل الهواء وتسربه. يطوي هذا البلاستيك المقوى الزجاج بشكل دائم، ومزاياه الحرارية معا، فتنجم عنه طبقة دافئة تغطي سطحي هذه النوافذ العازلة الفعالة. يعتمد مبدأ حماية الطاقة في المستقبل على حل مشكلة الفتح والإقفال، لهذا فإن أبواب بريستول كفيلة بالحفاظ على الحرارة في فصلا الشتاء، وإبعادها في الصيف. أعمال الإقفال المحكم المضاد للماء حول جميع الأبواب والنوافذ يمنع تسرب الهواء من الداخل إلى الخارج وبالعكس. تمنحنا الأبواب والنوافذ القدرة على الرؤية والمعابر الفعلية إلى العالم الخارجي. أما الآن فمن المحتمل جدا ألا نستمر في تبديد وخسارة ثروات الطاقة في الفضاء بعد أن جرى التوصل إلى هذه التصاميم الحديثة الفعالة.
27‏/8‏/2013 تم النشر بواسطة عا د ل (عا د ل المحا مى).
17 من 21
استفاد الإنسان منذ القدم من طاقة الإشعاع الشمسي مباشرة في تطبيقات عديدة كتجفيف المحاصيل الزراعية وتدفئة المنازل كما استخدمها في مجالات أخرى وردت في كتب العلوم التاريخية فقد أحرق أرخميدس الأسطول الحربي الروماني في حرب عام 212 ق.م عن طريق تركيز الإشعاع الشمسي على سفن الأعداء بواسطة المئات من الدروع المعدنية . وفي العصر البابلي كانت نساء الكهنة يستعملن آنية ذهبية مصقولة كالمرايا لتركيز الإشعاع الشمسي للحصول على النار . كما قام علماء أمثال تشرنهوس وسويز ولافوازييه وموتشوت وأريكسون وهاردنج وغيرهم باستخدام الطاقة الشمسية في صهر المواد وطهي الطعام وتوليد بخار الماء وتقطير الماء وتسخين الهواء . كما أنشئت في مطلع القرن الميلادي الحالي أول محطة عالمية للري بوساطة الطاقة الشمسية كانت تعمل لمدة خمس ساعات في اليوم وذلك في المعادي قرب القاهرة . لقد حاول الإنسان منذ فترة بعيدة الاستفادة من الطاقة الشمسية واستغلالها ولكن بقدر قليل ومحدود ومع التطور الكبير في التقنية والتقدم العلمي الذي وصل إليه الإنسان فتحت آفاقا علمية جديدة في ميدان استغلال الطاقة الشمسية . بالإضافة لما ذكر تمتاز الطاقة الشمسية بالمقارنة مع مصادر الطاقة الأخرى بما يلي: - إن التقنية المستعملة فيها تبقى بسيطة نسبياً وغير معقدة بالمقارنة مع التقنية المستخدمة في مصادر الطاقة الأخرى. - توفير عامل الأمان البيئي حيث أن الطاقة الشمسية هي طاقة نظيفة لا تلوث الجو وتترك فضلات مما يكسبها وضعاً خاصا في هذا المجال وخاصة في القرن القادم. تحويل الطاقة الشمسية عبر التاريخ: يمكن تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية وطاقة حرارية من خلال آليتي التحويل الكهروضوئية والتحويل الحراري للطاقة الشمسية ويقصد بالتحويل الكهروضوئية تحويل الإشعاع الشمسي أو الضوئي مباشرة إلى طاقة كهربائية بوساطة الخلايا الشمسية ( الكهروضوئية ) ، وكما هو معلوم هناك بعض المواد التي تقوم بعملية التحويل الكهروضوئية تدعى اشتباه الموصلات كالسيليسيون والجرمانيوم وغيرها . وقد تم اكتشاف هذه الظاهرة من قبل بعض علماء الفيزياء في أواخر القرن التاسع عشر الميلادي حيث وجدوا أن الضوء يستطيع تحرير الإلكترونات من بعض المعادن كما عرفوا أن الضوء الأزرق له قدرة أكبر من الضوء الأصفر على تحرير الإلكترونات وهكذا . وقد نال العالم اينشتاين جائزة نوبل في عام 1921م لاستطاعته تفسير هذه الظاهرة . وقد تم تصنيع نماذج كثيرة من الخلايا الشمسية تستطيع إنتاج الكهرباء بصورة علمية وتتميز الخلايا الشمسية بأنها لا تشمل أجزاء أو قطع متحركة، وهي لا تستهلك وقوداً ولا تلوث الجو وحياتها طويلة ولا تتطلب إلا القليل من الصيانة. ويتحقق أفضل استخدام لهذه التقنية تحت تطبيقات وحدة الإشعاع الشمسي ( وحدة شمسية ) أي بدون مركزات أو عدسات ضوئية ولذا يمكن تثبيتها على أسطح المباني ليستفاد منه في إنتاج الكهرباء وتقدر عادة كفاءتها بحوالي 20% أما الباقي فيمكن الاستفادة منه في توفير الحرارة للتدفئة وتسخين المياه . كما تستخدم الخلايا الشمسية في تشغيل نظام الاتصالات المختلفة وفي إنارة الطرق والمنشآت وفي ضخ المياه وغيرها . أما التحويل الحراري للطاقة الشمسية فيعتمد على تحويل الإشعاع الشمسي إلى طاقة حرارية عن طريق المجمعات ( الأطباق ) الشمسية والمواد الحرارية.فإذا تعرض جسم داكن اللون ومعزول إلى الإشعاع الشمسي فإنه يمتص الإشعاع وترتفع درجة حرارته. يستفاد من هذه الحرارة في التدفئة والتبريد وتسخين المياه وتوليد الكهرباء وغيرها . وتعد تطبيقات السخانات الشمسية هي الأكثر انتشاراً في مجال التحويل الحراري للطاقة الشمسية . يلي ذلك من حيث الأهمية المجففات الشمسية التي يكثر استخدامها في تجفيف بعض المحاصيل الزراعية مثل التمور وغيرها كذلك يمكن الاستفادة من الطاقة الحرارية في طبخ الطعام ، حيث أن هناك أبحاث تجري في هذا المجال لإنتاج معدات للطهي تعمل داخل المنزل بدلا من تكبد مشقة الجلوس تحت أشعة الشمس أثناء الطهي . ورغم أن الطاقة الشمسية قد أخذت تتبوأ مكانة هامة ضمن البدائل المتعلقة بالطاقة المتجددة إلا أن مدى الاستفادة منها يرتبط بوجود أشعة الشمس طيلة وقت الاستخدام أسوة بالطاقة التقليدية. وعليه يبدو أن المطلوب من تقنيات بعد تقنية وتطوير التحويل الكهربائي والحراري للطاقة الشمسية هو تقنية تخزين تلك الطاقة للاستفادة منها أثناء فترة احتجاب الإشعاع الشمسي. وهناك عدة طرق تقنية لتخزين الطاقة الشمسية تشمل التخزين الحراري الكهربائي والميكانيكي والكيميائي والمغناطيسي. وتعد بحوث تخزين الطاقة الشمسية من أهم مجالات التطوير اللازمة في تطبيقات الطاقة الشمسية وانتشارها على مدى واسع، حيث أن الطاقة الشمسية رغم أنها متوفرة إلا أنها ليست في متناول اليد وليست مجانية بالمعني المفهوم. فسعرها الحقيقي عبارة عن المعدات المستخدمة لتحويلها من طاقة كهرومغناطيسية إلى طاقة كهربائية أو حرارية . وكذلك تخزينها إذا دعت الضرورة . ورغم أن هذه التكاليف حالياً تفوق تكلفة إنتاج الطاقة التقليدية إلا أنها لا تعطي صورة كافية عن مستقبلها بسبب أنها أخذة في الانخفاض المتواصل بفضل البحوث الجارية والمستقبلية . بما أن الطاقة الشمسية تعتبر من المجالات والتخصصات العلمية الحديثة حيث يعود تاريخ الاهتمام بالطاقة الشمسية كمصدر للطاقة في بداية الثلاثينات حيث تركز التفكير حين ذاك علي إيجاد مواد وأجهزة قادرة على تحويل طاقة الشمس إلى طاقة كهربائية وقد تم اكتشاف مادة تسمى السيليسيوم التي تتأثر مقاومتها الكهربائية بمجرد تعرضها للضوء وقد كان هذا الاكتشاف بمحض الصدفة حيث أن أساس البحث كان لإيجاد مادة مقاومتها الكهربائية عالية لغرض تمديد كابلات للاتصالات في قاع المحيط الأطلسي. واخذ الاهتمام بهذه الظاهرة يتطور حتى بداية الخمسينات حين تم تطوير شرائح عالية القوة عن مادة السليكون تم وضعها بأشكال وأبعاد هندسية معينة وقادرة على تحويل أشعة الشمس إلى طاقة كهربائية بكفاءة تحويل (6?) ولكن كانت التكلفة عالية جداً ، هذا وقد كان أول استخدام للألواح الشمسية المصنعة من مادة السليكون في مجال الاتصالات في المناطق النائية ثم استخدامها لتزويد الأقمار الصناعية بالطاقة الكهربائية حيث تقوم الشمس بتزويد الأقمار الصناعية بالطاقة الكهربائية حيث تكون الشمس ساطعة لمدة (24) ساعة في اليوم ولازالت تستخدم حتى يومنا هذا ولكن بكفاءة تحويل تصل إلى ( 16?) وعمر افتراضي يتجاوز العشرين عاماً. ثم تلت فترة الخمسينات والستينات فترة مهمة أخرى في مجال الاهتمام بالطاقة الشمسية كمصدر بديل للطاقة وفي النصف الثاني للسبعينات حينما أعلن العرب حظر تصدير النفط إلى الغرب بدأت دول عديدة تعطي اهتمام بالغ بالطاقة الشمسية واستخدامها وقد أثمرت هذه الفترة في نشر وتطور تكنولوجيا الطاقة الشمسية حيث انتشر استخدامها في مجالات عديدة مثل: الاتصالات - والنقل - والإنارة ... وغيرها ، وقد أصبحت الطاقة الكهربائية المولدة من الشمس في المناطق التي تكون فيها الطاقة الشمسية عالية مثل اليمن تنافس المصادر التقليدية للطاقة من ناحية التكلفة الاقتصادية ويتطلب ذلك تصميم أنظمة الطاقة الشمسية المتكاملة لتوليد وخزن الكهرباء ومن ثم تحويلها من تيار مستمر إلى تيار متردد مثل الكهرباء التي نستخدمها في منازلنا جميعاً ، ويبقى الدور المهم في كيفية نشر المعارف العلمية والتطبيقية بأهمية الطاقة الشمسية بين أوساط الطلاب في المرحلة الجامعية فما فوق وكيفية تطوير ونقل التكنولوجيا بأساليب سهلة وتكلفة اقتصادية ممكنة بحيث تساهم في حل بعض المشكلات الناجمة عن نقص الطاقة. هدر الطاقة : يسرب أكثر من نصف الطاقة المستخدمة في المنازل عبر البلاد من النوافذ والأبواب والعليات والفجوات وثغرات أخرى. تتسرب التدفئة والتبريد على طريقتها من المنازل كل يوم. هذا الهدر اليومي للطاقة يكلف بيئتنا الكثير، لأنه يستهلك الثروات ويبعث الغازات الخطيرة والسامة. هناك العديد من المؤسسات الحكومية التي تعتبر البيئة من أهم أولوياتها، وتقدم حسومات خاصة على تحسين الفعالية القصوى للطاقة في البيوت. وهناك تحسن طرأ على تكنولوجيا الأبواب والنوافذ أيضا، بما يساعد على تقليص استخدام الطاقة، بما يبقي الحرارة في منازلنا مريحة في أي مناخ. عمل الباحثون على دراسة أعمق لتصاميم النوافذ والأبواب، وقرروا تعديلها كي تعزل بشكل أفضل وقد سميت بنافذة بريستول نسبة إلى مخترعها . تتمتع نافذة البريستول هذه، بمزاياها الفريدة وزجاجها العازل بقدرة أكبر على حماية الطاقة وتوفيرها بشكل أفضل. يمكن للسخونة أن تتبدل عبر النافذة بثلاث طرق، عبور الطاقة الضوئية من الزجاج في الاتجاهين، عبور الحرارة أو البرودة نتيجة تحرك الهواء واحتكاكه بالزجاج، إلى جانب الحرارة التي تتسرب عبر إطار الزجاج. النوافذ التقليدية المصنوعة من الألمنيوم أو الفينيل وطبقة زجاج واحدة أو اثنتين، تمرر السخونة والبرودة بحرية بين داخل وخارج الغرفة. يلغي استخدام ثلاثة ألواح زجاجية الاتصال بين البيئتين وبالتالي يحد من التوصيل بينهما. يمكن خفض فقدان الحرارة والسخونة عبر الأشعة جديا، بإضافة غشاء غير مرئي ولكنه فعال جدا مما يعرف بمادة الو إي على لوحي الزجاج الخارجيين. يؤدي هذا الغشاء دور المرآة الحرارية التي تعكس الموجات القصيرة القادمة من الخارج، وتفعل ذلك أيضا بالحرارة في منزلك. يمكن للتبادل الجاري في الهواء بين ألواح الزجاج لتبديل الحرارة أن ينخفض بتعبئة ذلك الفراغ بغاز أرغون الشفاف. يعتبر هذا الغاز أثقل وزنا وموصل أقل من الهواء ما يؤدي إلى خفض تبادل الهواء بين البيئتين. يضيف الإقفال المحكم جدا والغير معدني عنصرا آخر للحول دون تبادل الهواء وتسربه. يطوي هذا البلاستيك المقوى الزجاج بشكل دائم، ومزاياه الحرارية معا، فتنجم عنه طبقة دافئة تغطي سطحي هذه النوافذ العازلة الفعالة. يعتمد مبدأ حماية الطاقة في المستقبل على حل مشكلة الفتح والإقفال، لهذا فإن أبواب بريستول كفيلة بالحفاظ على الحرارة في فصلا الشتاء، وإبعادها في الصيف. أعمال الإقفال المحكم المضاد للماء حول جميع الأبواب والنوافذ يمنع تسرب الهواء من الداخل إلى الخارج وبالعكس. تمنحنا الأبواب والنوافذ القدرة على الرؤية والمعابر الفعلية إلى العالم الخارجي. أما الآن فمن المحتمل جدا ألا نستمر في تبديد وخسارة ثروات الطاقة في الفضاء بعد أن جرى التوصل إلى هذه التصاميم الحديثة الفعالة.
27‏/8‏/2013 تم النشر بواسطة ابو سيد المصري (king Tut).
18 من 21
تم اكتشاف المبادئ الأساسية لتوليد الكهرباء خلال العشرينات وأوائل الثلاثينات من القرن التاسع عشر من قبل العالم البريطاني مايكل فاراداي. ولا يزال منهجه الأساسي لتوليد الكهرباء يستخدم حتى اليوم: يتم توليد الكهرباء بواسطة تحريك عقدة (أنشوطة) من الأسلاك، أو قرص من النحاس بين قطبي مغناطيس [1].
"توليد الكهرباء" هو أول مرحلة فى عملية إيصال الكهرباء للمستهلكين، والتى تقوم بها عادة المرافق الكهربائية. وعادة ما يتم تنفيذ المراحل أخرى لتلك العملية، مثل نقل وتوزيع الكهرباء وتخزين الطاقة الكهربائية وإستعادتها باستخدام أساليب الاختزان المضخوخ بواسطة شركات صناعة الطاقة الكهربائية.
وغالباً ما يتم توليد الكهرباء في محطة لتوليد الطاقة من قبل مولدات كهروميكانيكية، تسوقها فى الأساس محركات حرارية يتم تغذيها بواسطة عمليات الاحتراق الكيميائية أو الانشطار النووي، ولكنها أيضاً قد يتم دفعها بواسطة وسائل أخرى لتوليد الطاقة الكهربية مثل الطاقة الحركية للمياه المتدفقة والرياح. وتشمل مصادر الطاقة الأخرى الخلايا الكهروضوئية الشمسية والطاقة الحرارية الأرضية (الحرارة الجوفية).
27‏/8‏/2013 تم النشر بواسطة jihad1992 (jihed hamazaoui).
19 من 21
1يبدأ توليد الطاقة الكهربائية في وحدات التوليد الرئيسية وذلك في محطات توليد الكهرباء ..
وبجهد كهربائي أولي قدره 11 kv وذلك بثلاث أطوار تدعى r s t ..

2وبعد ذلك ترفع هذه الفولتية من 11 kv إلى 132 kv في محطة أخرى قريبة ..
تسمى بالمحطة الثانوية للرفع ..
وإن الغرض من هذا الرفع العالي للفولتية هو من أجل تقليل الخسائر الناتجة ..
عن عملية نقل الطاقة الكهربائية إلى أماكن بعيدة حيث تقل مقاومة الخط الناقل للفوليتات العالية بتيار قليل جدا..

♦وبعدها تمر الطاقة الكهربائية بمحطة أخرى تسمى بالمحطة الثانوية للشبكة..
وفيها يتم خفض وتوزيع الكهرباء من 132 kv وإلى 33 kv ..
وهي بدورها تعمل على توزيع الطاقة الكهربائية إلى عدد من المحطات القريبة من المدن ..
وتسمى بالمحطات الثانوية للخفض والتوزيع ..
وفيها يتم خفض الفولتية من 33 kv إلى 11 kv ..

3وبعدها تنقل الطاقة الكهربائية إلى الأحياء أو المجمعات السكنية أو الصناعية ..
وباستخدام محولات خافضة محمولة على أعمدة في نهاية أو بداية كل منطقة ..
أو عند البنايات الكبيرة يتم خفض الطاقة الكهربائية من جهد 11 kvوبثلاث أطوار r s t ..
وإلى جهد كهربائي 0.4 kv وثلاثة أطوار r s t و n المتعادل مع جهد الأرض ..



♦♦♦ ومن الجدير بالذكر نلاحظ في كل المحطات الثانوية السابقة التي مرت بها الطاقة الكهربائية..
منذ البداية وحتى نهاية الخط تكون المحولات فيها ذات ربط من نوع دلتا- دلتا ( Δ-Δ)..

حيث تدخل الطاقة الكهربائية بثلاثة أطوار r s t وتخرج أيضا بثلاثة أطوار r s t مع تغير في قيمة الجهد ..
بينما في المحولات الأخيرة يكون الربط فيها من نوع دلتا- ستار ( Δ-λ) لذلك تدخل الطاقة الكهربائية..
فيها بثلاثة أطوار r s t وتخرج بثلاثة أطوار r s t مع n المتعادل ..

♦♦ وأخيرا تصل الطاقة الكهربائية إلى كل منزل أو متجر أو معمل ويتم استهلاكها والاستفادة منها..
بتشغيل الكثير من الأجهزة الكهربائية وحسب حاجة الاستهلاك ..

وتنقل الطاقة الكهربائية من بداية إنتاجها وإلى مكان استهلاكها..
باستخدام الخطوط الهوائية من معدن الألمنيوم والمحمولة على الأعمدة والأبراج
27‏/8‏/2013 تم النشر بواسطة jihad1992 (jihed hamazaoui).
20 من 21
هي المراحل التي مرة بها الفيزيائيون القدامه
27‏/8‏/2013 تم النشر بواسطة عليmarouane (marouane fellaini).
21 من 21
تمر الكهرباء برحلة طويلة قبل أن تصل الى المستهلك ويمكن أن نقسم هذه الرحلة فقط الى ثلاثة مراحل:
1- مرحلة التوليد – Generation و مرحلة التحويل – Step UP transformation
2- مرحلة النقل – Transmission
3- مرحلة التحويل – Step DOWN transformation
4- مرحلة التوزيع – Distribution





1- مرحلة التوليد – Generation و مرحلة التحويل – Step UP transformation

تتم هذه المرحلة في محطات التوليد "POWER PLANTS" والتي غالبا ما تولد الكهرباء بجهد يصل الى 13,8kVوبتيار عال يعتمد على قدرة المولد. يتم توصيل جميع المولدات الى الBUS ومن ثم الى المحولات والتي تقوم برفع الجهد الى 380kV أو 220kV أو 132kV استعداد للنقل.




2- مرحلة النقل – Transmission

حسب قانون الطاقة فان losses ( الفواقد ) تعتمد على مربع التيار وبالتالي رفع الجهد أساسي للتقليل من الlosses بالاضافة الى أن Transmission linesعبارة عن أسلاك عارية ومن ثم لابد أن تكون بعيدة المنال "for safety purpose" ووضعها على أبراج عالية يتطلب خفتها ولذلك صار من الضروري تقليل التيار للحصول على النتيجة المثالية. تتم مرحلة النقل بين المدن وبين نقطة التوليد ونقطة التوزيع.




3- مرحلة التحويل – Step DOWN transformation

لنأخذ على سبيل المثال خطوط نقل 132kVوالتي تتواجد في أغلب شوارع الرياض. عندما نصل الى الأحياء أو المصانع أصبح من الواجب علينا أن ننزل بالجهد إلى 13.8kV. عندها لابد أن نبني محطة فرعية تدعى Substation (S/S) لكي يتسنى لنا استخدام الطاقة. تحتوي هذه المحطة عادة على ما يلي:


GIS (Gas Insulated Switchgears) or AIS (Air Insulated Switchgears)132KV

يتم استخدام GIS في المدن بسبب غلاء الاراضي
ويتم استخدام AIS عادة في المناطق النائية

3sets Step Down transformers
132kV to 13.8kV

13.8kV Switchgears أو 33kV

كل Switchgear سوف يقوم بتغذية أحد المحطات المحلية والمعروفة باسم "Compact or Package substation " والمتواجدة بالقرب من منزلك.


4- مرحلة التوزيع – Distribution
تحتوي المحطة المحلية الموجودة بجوار منازلنا على 13.8kV RMU (Ring Main unit)عادة ما تكون بمدخل واحد ومخرجين واحد للمحطة المحلية المجاورة وواحد للمحول 13.8kV الى 220-127V. يتم توصيل المحول من ناحية الجهد المنخفض بقواطع 400 أمبير في حالة تغذية المنازل وتصل الى 5000 أمبير في حالة تغذية الشركات أو المصانع.
18‏/3‏/2014 تم النشر بواسطة manel manwélla.
قد يهمك أيضًا
كيف يتم توليد الكهرباء من المطور
لم يستخدم السيزيوم في توليد الكهرباء من ضوء الشمس ،وم العمليه الكميا ئيه التي تتم خلال ذلك التوليد؟
ماا لمدة التي يمكن ان تستغرقها الماجستير في هندسة الكهرباء (توليد واستخدام الطاقة الكهربية واقتصادياتها)؟
من أين يتم توليد الكهرباء؟
تسجيل الدخول
عرض إجابات Google في:: Mobile | كلاسيكي
©2014 Google - سياسة الخصوصية - مساعدة