انرژی های نو یا انرژی تجدید پذیر
انواعی از انرژی که به صورت نا منتهی وجود دارند و هرگز به صورت کامل تمام نمیشوند، اشکالات انرژی تجدید پذیر هستند. باد، ذغال سنگ، زباله زیستی، پروپان، اورانیوم، آب، خورشید را در نظر بگیرید. اینها منابعی هستند که به صورت طبیعی در دسترس ما هستند و هرگز تمام نمیشوند و تشکیل نشده اند.
مفهوم تولید انرژی برق از این منابع در زمان های دور، پای به صنعت گذاشت و با گذشت زمان تولید مناسب آغاز شد. بر اساس یک بازدید در سال ۲۰۰۹ این تولید ۱۹ درصد از کل ۱۰۰ درصد بود و این درصد تا حدود ۴۹ بر اساس آخرین بررسی در امریکا در سال ۲۰۱۳ رشد کرده است. در کشورهای اروپایی این منابع به تلفیق شدن در سیستمهای توزیعی سنتی تشویق میشوند.
بر اساس ایده اساسی، این منابع میتوانند بار الکتریکی واقعی به اشتراک بگذارند و همچنین قادر هستند که در سیستمهای نیروی کوچک بدون هیچ گونه اتصالی با شبکه، آمیخته شوند.
وقتی ما راجع به سیستمهای شبکه صحبت میکنیم، این سیستمها به ما اجازه میدهد تا نیرو را در هر جا و در همه کاربردهایی که از نیازهای خانگی شروع میشوند تا نیازهای تجاری و در هر سطح، اختصاص دهیم.
این منابع بهترین راهکار جایگزین برای برطرف کردن همه نیازهای بار الکتریکی هستند. همه بخشهای دنیا تقریبا از همه جنبه های انرژی های نو منتفع میشوند، پس این متحمل ترین راهکار است اگر ما بتوانیم محصولات منابع انرژی تجدیدپذیر را با سیستم شبکه توزیع اصلی خود بیامیزیم.
این منابع تقریبا ۷۰ درصد از بار را تا وقتی که آب در جریان است، باد میوزد و خورشید میتابد تامین میکند و در سناریوی دیگر اگر این منابع به نحوی به صورت موقتی در دسترس نباشند، سیستم شبکه ما میتواند بار را به صورت آنی و زودگذر ایجاد کند.
انرژی های نو با استفاده از شبکه
حالا این سوال به وجود میآید که چگونه این منابع را با سیستمهای شبکه تلفیق کنیم. اولین نیاز اساسی، برقراری تعادل در کل سیستم است و تعادل کاملا بستگی به نیازهای ما دارد. نزدیک به نیمی از هزینه های کل اختصاص داده شده به سیستم صرف این برقراری تعادل سیستم بر اساس بار و نیازهای کاربردی خواهد شد. اما تجهیرات مورد نیاز طبیعی در زیر آمده است:
- ابزار دقیق / اجزاها
- نیاز به اتصالات شبکه
- مکان برای آرایش نیروها، انجمن و دیگر نیازهای خاص
برقراری تعادل در کل سیستم شبکه نیاز دارد به:
- ابزار دقیق تقویت نیرو
- نیازمندی ایمنی
- سنجشگرهای هوشمند برای عملکرد کارآمد
ذخیره انرژی های نو با استفاده از باتری
زمانی که تصمیم گرفته شد تا این منابع به سیستم شبکه سنتی متصل شوند، ساده ترین شکل، ارتباط مستقیم جریان تولید شده به بار بود ولی در وضعیتی که ذخیره ی مورد نیاز دچار تغییر شود.
برای ذخیره باتری ها در کنار کنترلر شارژ مورد نیاز هستند.شکل استاندارد برای ذخیره این گونه است…
باتریها به عنوان ذخیره یا پشتیبان استفاده میشوند و ابزاری موثر برای ذخیره در زمانی که به باد یا الکتریسیته نوری متصل میشوند، هستند.
باتریها(اسید سرب)دارای سیکل عمقی هستند و اگر در شرایط مناسب نگهداری شوند بین ۹ تا ۱۰ سال عمر میکنند.
منظم کردن جریان باتری کاملا توسط کنترل کننده های شارژ کنترل میشود. آیا کنترلر باتری شارژ شده را پر نگه میدارد و همچنین از شارژ بیش از حد باتری جلوگیری میکند؟ به علاوه،این همچنین در زمانی که جریان اضافی توسط بار اعمال میشود بررسی و چک را حفظ میکند و از شارژ بیش از حد با به کار بردن مقاومت موازی (shunt) جلوگیری میکند.
سپس تقویت کننده نیرو مهمترین چیز است که باید تکمیل شود. انرژی تولید شده از این منابع اکثرا DC هستند و تبدیل DC به AC برای مبدلهای AC و توزیع در سیستم ضروری است.
- تطبیق فرکانس
- تطبیق ولتاژ
- تطبیق فاز
- تطبیق نیروی ثابت برای نوسانی کردن
مبدلها برای انجام این تقویت نیرو استفاده میشوند. هزینه کردن مبدلها قدم بعدی است که شامل این موارد میشود:
- محدوده و سطح کاربرد
- کیفیت الکتریسیته
- ولتاژ جریان پیش رو
- ولتاژ AC مورد نیاز
- نیازهای نیرو
- دیگر ویژگیهای مبدل مانند سنجشگرها و چراغهای اندیکاتور
تجهیزات ایمنی در انرژی های تجدید پذیر
ایمنی مهمترین فاکتور است که در زمان سر و کار داشتن با الکتریسیته در ذهن میآید. سیستمهای ایمنی کل سیستم را از آسیب دیدن در اثر رعد و برق ناگهانی، تحریکات و نشت های نیرو یا جریان معیوب، محافظت میکند.
اینها گامهایی هستند که ما را به آمیختن منابع انرژی تجدیدپذیر با سیستم شبکه سوق میدهد و با به کار گیری این سیستمها، اکثریت بار میتواند به اشتراک گذاشته شود نیازهای ما تامین شوند.