الطرق التقليدية لتوليد الكهرباء، توليد الكهرباء من الأشياء المهمة في الحياة حيث أن الكهرباء من الأشياء الضرورية في الحياة العصرية اليوم.
ما هي الطاقة الكهربائية؟
- الطاقة الكهربائية هي شكل من أشكال الطاقة التي تنتج عن 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.
- لكن الأهم من ذلك كله، أنها الطاقة الأكثر استثمارًا.
- يتم أيضًا تخزين الطاقة الكهربائية أو تخزينها بسبب المواضع النسبية للجسيمات المشحونة أو المجالات الكهربائية.
- وهذا ما يسمى حركة الجسيمات المشحونة على طول سلك يمر من خلاله تيار كهربائي.
راجع أيضًا: كيفية حماية المحولات الكهربائية
الطرق التقليدية لتوليد الكهرباء
- حيث تم اكتشاف الطاقة الكهربائية عام 1831 م من قبل العالم مايكل فاراداي عندما قام بتحريك مغناطيس في ملف من الأسلاك.
- تدفق التيار الكهربائي من خلاله في سلك، مما أدى إلى اكتشاف المولد الكهربائي، وهو جهاز يحول مختلف أشكال الطاقة إلى كهرباء.
- تعمل المولدات أيضًا بالعلاقة بين المغناطيس والكهرباء، وتنتج مولدات تقوم بتحويل الطاقة الحركية (الميكانيكية).
- الطاقة الكهربائية هي معظم الطاقة الكهربائية التي نستخدمها في حياتنا.
ومن أهم طرق إنتاج الطاقة الكهربائية ما يلي:
غاز طبيعي
- يستخدم الغاز الطبيعي على نطاق واسع لتوليد الطاقة الكهربائية، حيث يتم حرق الغاز الطبيعي في غرفة الاحتراق.
- ثم يتم تمريره مباشرة من خلال التوربين، والذي بدوره يدور لإنتاج الطاقة الكهربائية.
- وبالتالي، يتم إنتاج الطاقة الكهربائية من خلال اختراع الغاز الطبيعي.
مشتقات النفط
- حيث تستخدم المشتقات البترولية أيضًا لإنتاج الكهرباء عن طريق تسخين المياه وإنتاج البخار الذي يمر مباشرة عبر التوربينات لإنتاج الطاقة الكهربائية.
الانشطار النووي
- يستخدم الانشطار النووي أيضًا لإنتاج الكهرباء، وهي طريقة تنتج البخار.
- يتم تسخين الماء أثناء الانشطار النووي في محطة للطاقة النووية.
- يحتوي المفاعل على منطقة وقود نووي حيث يتم استخدام الحرارة لتحويل الماء إلى بخار.
- والتي بدورها تقوم بتدوير التوربينات التي تولد الكهرباء.
توليد الطاقة الكهرومائية
الطاقة الكهرومائية هي طريقة لإنتاج الكهرباء من الماء، حيث تستخدم المياه المتدفقة لتدوير توربين متصل بمولد ينتج ويولد الكهرباء، وهناك نوعان رئيسيان من الأنظمة الكهرومائية التي تنتج الكهرباء، وهما:
- النظام الأول الذي يعمل على تدفق المياه المخزنة في خزانات مبنية باستخدام السدود، عندما تضرب المياه ريش التوربينات لتشغيل مولد وتوليد الكهرباء.
- النظام الثاني، يسمى الجريان السطحي، يستخدم قوة جريان النهر (بدلاً من المياه المتساقطة) لخلق ضغط على التوربينات لإنتاج الكهرباء.
- الطاقة المائية هي مصدر متجدد للكهرباء تستخدم فيه المياه لتشغيل التوربينات وإنتاج الكهرباء.
طاقة الرياح
- طاقة الرياح هي إحدى الطرق التقليدية لاستخدام طاقة الرياح لتشغيل طواحين الهواء المتصلة بالتوربينات لإنتاج الكهرباء، تمامًا مثل تدفق النهر بدلاً من محطات الطاقة الكهرومائية.
طاقة شمسية
- لا تستخدم الخلايا الشمسية أو “الخلايا الكهروضوئية” مولدًا لأنها لا تولد تيارًا كهربائيًا من خلالها، ولكن هذه الخلايا لديها قدرة كهروضوئية على إحداث تيار بداخلها، وتتصل سلسلة من الخلايا ببعضها البعض، ويتدفق التيار من اللوحة. عندما يسقط عليها ضوء الشمس.
طاقة شمسية
والتي لا تضر بالبيئة كغيرها من الطرق المختلفة، وتستخدم الألواح الكهروضوئية التي تمتص أشعة الشمس وتحولها إلى طاقة كهربائية عن طريق إلكترونات مثيرة في خلايا السيليكون، وتتكون الأنظمة الشمسية من الآتي:
- السقف: في معظم أنظمة الطاقة الشمسية، يتم وضع الألواح الشمسية على السطح وتركيبها بطريقة تمكنها من امتصاص أكبر قدر ممكن من الطاقة الشمسية على مدار العام حيث تقوم بتجميع أشعة الضوء، وهناك أسطح محورية تدور مع الشمس. تجمع معظم أشعة الشمس.
- الألواح الشمسية: تحتوي الألواح الشمسية على خلايا شمسية مصنوعة من السيليكون.
- وهو ما يحول ضوء الشمس إلى طاقة كهربائية بدلاً من الحرارة، وهو من الأمور المهمة.
- والتي تعمل على تحويل اشعة الشمس الى طاقة كهربائية بطريقة نظيفة لا تضر بالبيئة ولا تنبعث منها مواد ضارة بالبيئة.
- العاكس: حيث يوجد العاكس في مكان يسهل الوصول إليه.
انظر أيضاً: تعريف الطاقة المتجددة وأنواعها
الأساليب الحديثة في الحصول على الكهرباء
بالإضافة إلى ذلك، مع تطور العلم والتكنولوجيا ونمو احتياجات الإنسان من الطاقة الكهربائية، تم اكتشاف العديد من الأساليب الحديثة لإنتاج الكهرباء.
تزويد المجتمع الحديث بالطاقة الكهربائية التي تلبي احتياجات السكان، ومن هذه الأساليب الحديثة:
محطات توليد الطاقة بالوقود الأحفوري
- حيث تستخدم طاقة احتراق الوقود الأحفوري، الطاقة الحرارية، لتحويلها إلى كهرباء باستخدام مولدات خاصة بالوقود الأحفوري.
محطات الطاقة الكهرومائية
- في مستجمعات المياه والمجاري المائية المتدفقة، توجد مولدات كهربائية لتحويل الطاقة الميكانيكية الهائلة من حركة المياه إلى طاقة كهربائية يمكن استخدامها لتلبية احتياجات الطاقة الكهربائية للسكان.
محطات طاقة الرياح
- عندما يتم ذلك باستخدام التوربينات، تقوم الرياح بتشغيل محركات تلك التوربينات، ومن خلال الهندسة الفيزيائية، يتم تحويل الطاقة الحركية للرياح إلى طاقة كهربائية مستقلة.
محطات الطاقة الشمسية
- يتم ذلك بمساعدة الألواح الشمسية والعناصر، وكذلك في ظل وجود بعض الآليات المحددة.
- المعادن والألياف الزجاجية التي تجمع الضوء والطاقة الحرارية لأشعة الشمس.
- ثم تحويله إلى تيار كهربائي يوفر احتياجات المنزل أو المسجد أو المؤسسة.
- قد تكون غطت احتياجات مدينة بأكملها اعتمادًا على مساحة العاكس الشمسي.
محطات الطاقة النووية
- لأنه يمكن أيضًا استخدام عمليات الانشطار النووي والاندماج لإنشاء تيارات كهربائية.
- حيث يتم إعدادها في مختبرات خاصة وتحت إشراف علماء متخصصين في الطاقة النووية.
- ينتج طاقة حرارية هائلة، على غرار إنتاج القوى الضوئية والحرارية في النجوم.
- 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 استخدم العلماء هذه الطاقة الحركية المتجددة عن عمد لتحويلها إلى شكل آخر، وهو الطاقة الكهربائية.
محطات توليد الطاقة البخارية
هذه طريقة لتوليد الكهرباء من الوقود الأحفوري لأنها تستخدم أحد مصادر الوقود الأحفوري مثل وقود الديزل.
يتم تسخين كمية كبيرة من الماء إلى درجة الغليان وبخار عالي.
من الضغط الناتج بين جزيئاته، ويستخدم هذا الضغط لتشغيل المولدات، لإنتاج الطاقة الكهربائية.
أنظر أيضا: المصادر الرئيسية للطاقة المستخدمة في إنتاج الكهرباء في العالم
بعد كل شيء، هناك أكثر من طريقة لإنتاج الطاقة الكهربائية، كما أوضحنا في هذا المقال، حيث قمنا بتفصيل الطرق التقليدية لإنتاج الطاقة الكهربائية.