الطاقة الكهربائية و طرق توليد الكهرباء
توليد الكهرباء
توليد الكهرباء من مصادر الطاقة الأولية أول مرحلة في عملية إيصال الكهرباء للمستهلكين، يليها نقل وتوزيع الكهرباء، وتخزينها واستعادتها. وهي مجال اقتصادي تتاجر فيه شركات الكهرباء.
 |
| منظومة توليد الطاقة الكهربائية |
طرق توليد الطاقة الكهربائية:
الكهرباء الساكنة:
الحث الكهرومغناطيسي:
الذي 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 إلى قانون فاراداي. ويمكن تجربته ببساطة بواسطة اِستِدارة مغناطيس في 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 الإجهاد الميكانيكي للجزيئات اللا متجانسة كهربياً في شتي الاتجاهات أو البلورات. وقد طور الباحثون في مختبر لورانس بيركلي الوطني (مختبر بيركلي) التابع للوزارة الأمريكية للطاقة مولد كهرضغطي كافي لتشغيل عرض بلوري سائل باستخدام أغشية رقيقة من عاثية (بكتريوفاج).
التحويل النووي:
وهو الإحداث والتسريع
لجسيمات مشحونة (أمثلة: المولدات البيتافلطائية أو الانبعاث الألفا جسيمي).
كانت الكهرباء الساكنة هي 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). في تلك العملية يتم عزل حاملات الشحنة ونقلها
فعلياً إلى موضع يكون فيه زيادة في 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 إلى 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.
 |
| مولد توربيني |
كل الشكر للإضافة
ردحذف