تامین کننده منابع نیروگاه

منابع تامین انرژی نیروگاه ها

پنج منبع انژری وجود دارد که تقریباً در کنار هم منابع تامین کننده نیروگاه‌ها به شمارمی‌آیند.

این منابع تامین کننده نیروگاه عبارتند از:

  1. زغال سنگ
  2. نفت
  3. گاز طبیعی
  4. نیروی هیدروالکتریک
  5. انژری هسته‌ای
منابع تامین کننده نیروگاه ها

زغال سنگ، نفت و نیروگاه‌های هسته‌ای از چرخه بخار برای تبدیل گرما به انژری الکتریکی به صورت زیر استفاده می‌کنند:

روش کار نیروگاه‌های بخار

نیروگاه‌های بخار از آب خیلی خالص در یک چرخه بسته استفاده می‌کنند. ابتدا آب در دیگ‌های بخار گرم می‌شود تا بخاری با فشار و دمای بالا تولید کنند، بخار تولید شده با فشار بالا از توربین‌ها عبور می‌کند و ژنراتورهای الکترونیکی را به کار می‌اندازد.

بیشترین مقدار انژری تنها در صورتی از بخار به توربین انتقال می‌یابد که به توربین‌های دیگر اجازه داده شود تا در فشار خیلی کم تخلیه شوند، بهتر است که خلا وجود داشته باشد.

این عمل می‌تواند بوسیله تقطیر کردن بخار خروجی به آب انجام پذیرد.

نیروگاه بخار

سپس آب به داخل دیگ‌ها پمپ می‌شود و این چرخه دوباره تکرار می‌گردد. در مرحله تقطیر مقدار زیادی از گرما باید از سیستم استخراج شود. این گرم در چگالنده جابجا می‌شود که نوعی مبدل گرمایی است.

مقدار بسیار زیادی از آب ناخالصِ سرد از یک طرف چگالنده وارد می‌شود و به صورت آب گرم خارج می‌گردد، و گرمای کافیِ بخار خروجی برای چگالی شدن از آب گرفته می‌شود. به آسانی و به فاصله کمی به دریا برمی‌گردد.

 یک نیروگاه A2GW به 60 تن آب دریا در هر ثانیه نیاز دارد. این مشکل در ساحل نیست، اما در مناطق غیر ساحلی، مکان‌های خیلی کمی وجود دارند که بتوانند آب به این مقدار را در تمام سال فراهم آورند.

برج‌های خنک کننده

 برج خنک کننده ساختار محکمی شبیه به یک دودکش خیلی پهن دارد و به این صورت عمل می‌کند که یک کشش طبیعی ایجاد شود. حجم زیادی از هوا در اطراف پایه به داخل کشیده می‌شود واز رأس دوباره خارج می‌شود.

آب گرم ناخالص ازطریق فواره کوچک به داخل دکل پاشیده می‌شود، و در هنگام ریزش از طریق هوا خنک می‌شود و سرانجام در مخزن زیر برج جمع آوری می‌گردند.

برج خنک کننده

نیروگاه‌های زغال سوز

نیروگاه‌های زغالی با خروجی 2Gw، حدوداً 5 میلیون تن زغال در سال مصرف می‌کند.

بریتانیا کشوری است که بیشترین زغال نیروگاه آن، از طریق راه آهن حمل می‌شود، به طور میانگین حدود 13 قطار در روز وجود دارد که هر کدام 1000 تن زغال حمل می‌کنند.

این بدین معناست که نیروگاه‌های زغال سوز بزرگ نیازمند به یک خط راه آهن هستند یا این که نیروگاه دقیقا مقابل معدن زغال سنگ ساخته شود.

برج خنک کننده

در واقع برج خنک کننده مبدل گرمایی ثانویه است که گرمای آب ناخالص از هوای اتمسفر عبور می کند، اما برخلاف مبدل گرمایی اولیه، دو سیال اجاره ارتباط می یابند و در نتیجه مقداری از آب ازدست می‌رود.

برج‌های خنک کننده هرگز قادر به کاهش دمای آب ناخالص تا دمای هوا محیط نیستند، به طور کلی کارایی چگالنده و کارایی کل نیروگاه در مقایسه با مکان ساحلی کمی کاهش می‌یابد.

بنا کردن برج‌های خنک کننده هزینه سرمایه‌ای ساخت نیروگاه‌ها را افزایش می‌دهد.نیاز به آب خنک کننده عامل مهمی برای انتخاب جایگاه‌های زغال سنگ، نفت و نیروگاه‌های هسته‌ای است.

جایگاهی که برای نیروگاه مناسب است و از یک نوع سوخت استفاده می‌کند، ضرورتاً برای نیروگاهی که از سوخت استفاده می‌کند، مناسب نیست.

نیروگاه‌های نفت سوز (گازوئیل سوز)

نفت نیروگاه به دو دسته تقسیم می‌شود:

  1. نفت خام، نفتی که از چاه استخراج می‌شود.
  2. نفت مازاد، نفتی است که پس ازاستخراج بخش‌های ارزشمندتر در پالایشگاه نفت باقی می‌ماند.

هزینه جابجایی نفت توسط خط لوله کمتر از جابجایی زغال توسط راه آهن است با این که نیروگاه‌هایی که نفت خام را می‌سوزانند اغلب نزدیک لنگرگاه‌های آبی عمیق برای تخلیه تانکرهای متوسط مناسب می‌باشند.

نیروگاه‌هایی که نفت مازاد می‌سوزانند نیازمند آن هستند که نزدیک پالایشگاهی که آن‌ها را فراهم می‌کنند، قرار بگیرند.

به این علت که نفت مازاد بسیار غلیظ است و تنها می‌تواند به طور اقتصادی توسط خطوط لوله جابه جا شود که گرم نگه داشته شود.

نیروگاه‌های هسته ای

برخلاف زغال سنگ و نفت، هزینه انتقال سوخت هسته‌ای قابل چشم پوشی است زیرا میزان بسیار کمی از آن استفاده می‌شود. یک نیروگاه GW1 حدوداً به 5/4 تن اورانیوم در هر هفته نیاز دارد.

این میزان با 50000 تن سوختی که هر هفته در یک نیروگاه زغال سوز قابل مقایسه، می‌سوزد، بسیار مناسب‌تر است.

نیروگاه‌‌های هسته‌ای کنونی نسبت به نیروگاه‌های زغال سوز یا نفت سوزی که کارآیی کمتری دارن، آب خنک کننده بیشتری استفاده می‌کند.

در بریتانیا نیروگاه‌های هسته ای، به جز یکی، در سواحل قرار دارند و از آب دریا برای خنک کردن استفاده می‌کنند.

نیروگاه‌های هیدرولیکی

نیروگاه‌های هیدرولیکی باید در هِد که قابل دسترس است واقع شوند، و از آن جایی که اغلب این (هِد) در نواحی کوهستانی است، احتمال دارد این نیروگاه‌ها به خطوط انتقال طولانی برای حمل نیرو به نزدیک ترین مرکز بار اتصال به یک شبکه، نیاز داشته باشد.

برنامه‌های هیدرولیکی به دو عامل اساسی بستگی دارند:

  1. جریان آب 
  2. تفاوت سطح یا هد

هِد لازم از یکی از روش‌های زیر به دست می‌آید:

  • بین یک دریاچه و یک دره نزدیک
  • احداث یک سد کوچک در یک رودخانه‌ای که جریان را به طرف نیروگاه منحرف کند
  • احداث یک سد بلند در عرض یک دره به منظور ایجاد دریاچه مصنوعی

منابع تامین کننده نیروگاه

دیدگاه ها غیرفعال است.