حوزه برق و انرژی
برق یکی از حامل‌های انرژی با کاربرهای گسترده است که نسبت به سایر حامل‌ها پاکتر بوده و امکان دسترسی به آن بیشتر میباشد. از این رو کاربرد آن در جهان به صورت فزایندهای در حال افزایش است و در حال حاضر پس از نفت بیشترین سهم را در سبد مصرف انرژی جهان داراست.
با رشد روزافزون جمعیت، توسعه کلان شهرها و تولید فزاینده لوازم خانگی برقی، روند مصرف برق در بخش خانگی بصورت فزاینده ای افزایش یافته است. بیش از ۹۳ درصد برق تولیدی کشور در سال گذشته به وسیله انواع نیروگاه‌های حرارتی یعنی نیروگاه‌های بخار، گازی و سیکل ترکیبی تولید شده است.
امروزه روش‌های متفاوتی برای تولید برق مورد استفاده قرار می‌گیرد. اما در کشور ایران به دلیل دارا بودن منابع غنی نفت و گاز، استفاده از سوخت‌های فسیلی برای تولید برق اقتصادی و مرسوم‌تر است.
در یک دسته بندی کلی روش‌های عمده‌ی تولید برق به صورت زیر میباشد:
- نیروگاه برق آبی:
روش رایج و متداول تولید برق در مقیاس بالا استفاده از آب‌های ذخیره شده پشت سد و تبدیل انرژی ذخیره شده آن به انرژی الکتریکی از طریق نیروگاه هیدروالکتریک است. درحال حاضر ۱۹ درصد برق کل دنیا توسط این نیروگاه ها تولید میشود.
یکی از مهم‌ترین مزیت‌های این روش عبارت است از عدم تولید گازهای آلاینده‌ی محیط زیست.
هزینه تولید برق از این روش بسته به شرایط جغرافیایی مختلف بین ۲ تا ۱۵ سنت در ازای هر کیلووات ساعت میباشد. در ایران ۷.۴ درصد از کل برق کشور از نیروگاه‌های آبی تولید میشود.
- نیروگاه بادی:
در این روش، با چرخاندن پره هایی که در معرض وزش باد قرار می گیرند، انرژی لازم به توربین های مولد منتقل می شود. در بعضی از کشورها این نیروگاه ها را به صورت ترکیبی با دیگر نیروگاه های آبی، سوختی بکار می گیرند تا در زمان اوج مصرف، بتواند مکملی برای آنها باشد.
سرمایه اولیه ساخت این نوع نیروگاه حدود ۳۶۶۰ دلار در ازای هرکیلووات ساعت و هزینه‌ی جاری تولید برق با این روش حدود ۷/۵ سنت میباشد.
در حال حاضر ظرفیت نیروگاه‌های بادی ایران ۳۰۲ مگاوات بوده و این درحالی است که پتانسیل اقتصادی احداث این نوع نیروگاه‌ها بیش از هفت هزار مگاوات است.
- نیروگاه خورشیدی:
نیروگاه فتوولتائیک یا نیروگاه برق خورشیدی در واقع به یک پلنت از پانل های خورشیدی گفته میشود که در آنجا انرژی تابشی خورشید از طریق تکنولوژی سلولهای خورشیدی به انرژی الکتریکی تبدیل میگردد . شاید بتوان گفت این نوع از نیروگاه ، با در نظر گرفتن شرایط اقلیمی و جغرافیایی ایران و همینطور پاک بودن فرایند تبدیل انرژی ، مناسبترین روش تولید برق برای کشور ما میباشد .
تاکنون ۳ هزار و ۵۵۸ نیروگاه خورشیدی مقیاس کوچک در کشور نصب شده و ۲ هزار و ۵۰۰ نیروگاه دیگر نیز در حال نصب است. همچنین حجم سرمایه‌گذاری غیردولتی در این بخش به بیش از ۱۲۵ هزار میلیارد ریال رسیده است.
بررسی اعداد و ارقام موجود در این بخش حکایت از آن دارد که ۴۳ درصد نیروگاه‌های تجدیدپذیر کشور از نوع خورشیدی، ۳۶ درصد از نوع بادی، ۱۱ درصد از نوع برق‌آبی کوچک، یک درصد از نوع زیست توده و یک درصد بازیافت حرارتی و توربین‌های انبساطی است.
تاکنون از منابع تجدیدپذیر حدود ۴ میلیارد و ۴۰۵ میلیون کیلووات ساعت، انرژی تولید شده که این میزان تولید برق توانسته از ۳ میلیون تن گاز گلخانه‌ای در کشور بکاهد.
- نیروگاه‌های حرارتی:
نیروگاهی است که انرژی حرارتی نهفته درسوخت‌های جامد، مایع، گاز یا سوخت‌های هسته‌ای را به برق تبدیل می‌کند. در این بین نیروگاه‌های بخاری، دیزلی، گازی، سیکل ترکیبی و هسته‌ای از جمله نیروگاه‌های حرارتی محسوب می‌شوند.
- نیروگاه بخاری
در نیروگاه بخاری با سوزاندن سوخت‌های فسیلی، آب تبدیل به بخار شده و بخار تولیدی سبب چرخش توربین و تولید برق میشود.
- نیروگاه گازی
در نیروگاه گازی انرژی ناشی از سوخت فسیلی، هوا را تحت فشار و دمای زیاد قرار داده و این هوای مخلوط با گازهای ناشی از احتراق موجب چرخش توربین و تولید برق میشود.
- نیروگاه سیکل ترکیبی
نیروگاه سیکل ترکیبی، نیروگاهی ترکیبی از واحد‌های گازی و بخاری است که در آن گازهای خروجی از توربین‌های گازی پس از چرخاندن توربین گازی، برای استفاده مجدد در تولید برق به یک نیروگاه بخار هدایت میشود.
- نیروگاه هسته ای
در نیروگاه هسته‌ای انرژی ناشی از سوخت هسته‌ای ، بخار آب تولید کرده و سپس این بخار توربین را به گردش در می‌آورد و سبب تولید برق میشود.