در ایران، روشهای مختلفی برای تولید برق وجود دارد که هر یک ویژگی‌ها و چالش‌های خاص خود را دارند. همانطور که می‌دانید، کشور ما با بحران کمبود برق روبرو است و این مسئله به ویژه در تابستان، باعث اختلالات مکرر در تأمین انرژی میشود. این قطعی‌ها خسارات زیادی به وسایل الکتریکی مانند یخچال‌ها و دیگر دستگاه‌ها وارد می‌آورد. بنابراین، برخی افراد این سوال را مطرح می‌کنند که دلایل این مشکلات و روش های تولید برق در ایران چیست که هر سال با این کمبود مواجه هستیم؟ به همین دلیل، ما در گروه تولیدی رفیع، برترین تولید کننده لوله برق در ایران تصمیم گرفته‌ایم تا تمامی روشهای تولید برق در کشور را به شما معرفی کنیم. با ما همراه باشید.
تولید برق در کشور ما به چند روش صورت میگیرد. یکی از روشهای تولید برق در تهران که توانسته به دلیل حفظ محیط زیست و کارکرد مناسب محبوبیت زیادی در ایران و تهران پیدا کند، استفاده از توربین است. توربین‌ها ۲۰ درصد از برق کل جهان را تامین می‌کنند که خود دارای انواع زیر می‌باشند.
توربین بادی برای تولید برق مهم‌ترین وسیله و پرکاربردترین آن است که وظیفه دارد انرژی جنبشی ناشی از باد را به برق تبدیل کند. پره‌های توربین با کمک باد به چرخش در می‌آیند. این پرخش نیز باعث شده تا محور درونی روتور بچرخد و به انرژی الکتریکی تبدیل گردد. پره‌های توربین بادی می‌توانند در هر دقیقه با سرعت ۱۳ الی ۲۰ دور بچرخند. سرعت روتور، چرخش پره‌های توربین و موارد دیگر به سرعت باد در محیط بستگی دارد.
توربین آبی از دیگر انواع روش های تولید انرژی الکتریکی است که با نیروی ناشی از آب در حال حرکت، انرژی الکتریکی تولید می‌کند. این روش عمدتا برای شهرهایی که در نزدیکی سد، رودخانه و یا دریاچه‌ها قرار دارند، استفاده میشود؛ چرا که دسترسی به آب جاری در این محیط‌ها امکان‌پذیر می‌باشد و می‌توان با حداقل هزینه در چنین شرایطی، برق تولید کرد.
توربین بخار دستگاهی است که انرژی حرارتی که از بخار به دست می‌آید را به انرژی مکانیکی و بعد از آن به انرژی برق تبدیل می‌کند. این نوع توربین در سال ۱۸۸۴ برای تولید برق اختراع شد و امروزه نیز بسیار مورد توجه تولید کنندگان برق در جهان قرار گرفته است. با این حال فناوری این نوع توربین نسبت به سایر توربین‌ها پیچیده‌تر بوده و اجرای آن برای بعضی از شرایط به صرفه نیست.
برق به عنوان یکی از منابع انرژی مورد نیاز برای صنایع و مصارف خانگی است. انرژی‌های تجدیدپذیر ارزان قیمت به عنوان یکی از اهداف اصلی تولید کنندگان برق در جهان هستند. ارزان‌ترین روشهای تولید برق در تهران می‌توانند چالش‌های مربوط به تولید برق با هزینه‌های بالا را به حداقل برسانند و در عین حال باعث کاهش هزینه‌های کشور شوند. اگرچه شاید هنوز هم روشهای تولید برق در تهران به همان اندازه‌ای که باید به کار گرفته نشده‌اند، اما در آینده می‌توانند روشی ایمن و کاربردی باشند.
در سال‌های اخیر استفاده از ذغال سنگ به عنوان ارزان‌ترین انرژی بود که جهت تولید برق استفاده می‌شد؛ اما امروزه نیروگاه‌های خورشیدی و بادی به دلیل مدرن بودن و به کارگیری ارزان توانسته‌اند با حدود ۵۰ درصد از هزینه تولید برق با روش ذغال سنگ، امکان تولید برق را به بهترین شکل فراهم کنند. این روشهای تولید برق در تهران ضمن اینکه جایگزین روشهای پر کربن شده‌اند، مزایای زیست محیطی و هزینه کمی را نیز به همراه دارند. در کشور ایران مناطق بادخیز زیادی وجود دارند که می‌توانند امکان تلوید برق را با هزینه کم و صرفه فراهم کنند. با پیشرفت فناوری در جهان به نظر می‌رسد که در چند سال آینده انرژی خورشیدی و بادی هر دو قادر هستند که بخش زیادی از انرژی برق مورد نیاز را تامین کنند.
در سطح جهانی، شیوه‌های متعددی برای تولید انرژی الکتریکی وجود دارد که هر یک از آنها با دیگری از نظر میزان تولید متفاوت است. لازم به ذکر است که این شیوه‌ها ممکن است بسته به شرایط جغرافیایی هر کشور، متفاوت باشند. با این حال، اگر بخواهیم به طور کلی به روش های تولید برق در ایران اشاره کنیم، می‌توانیم به روشهای زیر را بیان کنیم.
در یک نیروگاه تولید برق با استفاده از سوخت‌های فسیلی، انرژی شیمیایی موجود در مواد مانند زغال سنگ، نفت کوره، گاز طبیعی و شیست قیری به صورت پیوسته به انرژی حرارتی تبدیل میشود. این فرآیند با احتراق این سوخت‌ها در حضور اکسیژن آغاز میشود و از حرارت حاصل برای تولید بخار از آب بهره برداری میشود.
بخار تولید شده به دلیل انرژی بالای خود، توربین‌های نیروگاه را به چرخش درمی‌آورد و این انرژی مکانیکی از طریق ژنراتورهای الکتریکی به انرژی الکتریکی تبدیل میشود که سپس از طریق شبکه‌های انتقال به مناطق وسیع جغرافیایی توزیع می‌گردد. تقریبا تمامی نیروگاه‌های مبتنی بر سوخت‌های فسیلی از بخار به عنوان سیال کار می‌کنند، اما در فناوری‌های توربین‌های گازی و موتورهای احتراق داخلی، از بخار برای انتقال انرژی استفاده نمی‌شود. موتورها بر اساس محل احتراق سوخت به دو دسته تقسیم می‌شوند: موتور احتراق داخلی (ICE) و موتور احتراق خارجی.
عملکرد این موتورها به گونه‌ای است که سوخت موجود در سیلندرها با انفجار، پیستون‌ها را به حرکت درمی‌آورد. موتورهای احتراق داخلی به خاطر تولید آلودگی کمتر نسبت به سایر نیروگاه‌ها و توربین‌های گازی، از محبوبیت بالایی برخوردارند. این موتورها به دلیل اندازه‌های کوچک تر و تولید صدای کمتر، امکان نصب در مناطق شهری را دارند.
در این روش های تولید برق در ایران، برای تولید مقدار زیادی انرژی الکتریکی، سوخت‌های فسیلی از قبیل نفت و گاز سوزانده می‌شوند تا یک مخزن بزرگ آب را گرم کنند. هنگامی که دما به حد مطلوب می رسد، آب درون مخزن به بخار تبدیل میشود و این بخار باعث چرخش توربین‌های موجود در نیروگاه می‌گردد. جالب است که در این فرآیند مصرف آب به میزان بسیار کمی است، زیرا بخار تولید شده به واسطه دستگاه کندانسور دوباره به مخزن بازمی‌گردد.
یکی از چالش برانگیزترین روش های تولید برق در ایران، استفاده از انرژی هسته‌ای است. نیروگاه‌های هسته‌ای از توربین‌های بخار برای تبدیل انرژی حاصل از شکافت هسته‌ای به برق بهره می‌برند.
عملکرد این نیروگاه‌ها به شکل مشابهی با نیروگاه‌های گازی است، اما تفاوت اصلی در نوع سوخت آنها نهفته است. در نیروگاه‌های هسته‌ای، اورانیم به عنوان سوخت اصلی مورد استفاده قرار میگیرد و فرایند شکافت هسته‌ای در هسته اتم اورانیم انجام میشود.
راکتور هسته‌ای ابزاری است که در آن فرایند شکافت هسته‌ای صورت میگیرد. از آنجا که انرژی حرارتی تولید شده از شکافت اورانیم بسیار زیاد است، این گرما برای تولید بخار آب به کار می‌رود. (شکافت نیم کیلوگرم اورانیم معادل انرژی بیش از ۱۵۰۰ تن زغال سنگ را تولید می‌کند.) در مرحله بعد، بخار آب حاصل به توربین منتقل میشود و آن را به گردش در می‌آورد. در نهایت، این حرکت موجب فعال شدن ژنراتور برق میشود و در نتیجه برق تولید می‌گردد.
با پیشرفت فناوری، روش های تولید برق در ایران به طرز قابل توجهی بهینه تر و مؤثرتر شده‌اند. در فرآیند تولید برق از انرژی خورشیدی، دو روش اصلی وجود دارد. در روش نخست، از گرمای ناشی از تابش خورشید برای تولید بخار استفاده میشود و با به حرکت درآوردن توربین‌های بخار، برق تولید می‌گردد. در روش دوم، پنل‌های خاصی طراحی و ساخته شده‌اند که به منظور جذب انرژی خورشیدی مورد استفاده قرار می‌گیرند. این سیستم به سادگی انرژی خورشیدی را به برق تبدیل می‌کند و به عنوان یکی از پاک ترین منابع انرژی در کره زمین شناخته میشود.
ما می‌توانیم از انرژی باد برای تولید برق بهره برداری کنیم. در مناطقی که وزش باد به مدت طولانی و به طور کافی وجود دارد، امکان ساخت آسیاب بادی کارآمد برای تولید انرژی الکتریکی وجود دارد. در این سیستم، آسیاب بادی یک ژنراتور را به گردش درمی‌آورد. با این حال، به دلیل تغییرات در سرعت باد، نمی‌توانیم مستقیماً انرژی تولیدشده را به مصرف برسانیم. به جای آن، انرژی تولیدی را به یک باتری متصل می‌کنیم تا شارژ شود.
سپس خروجی باتری از طریق یک اینورتر برای تأمین انرژی بار مصرفی استفاده میشود. یکی از مزایای اصلی این روش های تولید برق در ایران، هزینه پایین آن است که ناشی از عدم نیاز به سوخت و هزینه‌های نگهداری کم می‌باشد. اما معایب اصلی شامل خروجی متغیر آن و عدم قابلیت اطمینان به دلیل نوسانات باد در طول روز و سال است، همچنین میزان تولید برق آن در مقایسه با منابع انرژی متعارف، بسیار کمتر است.
دریاها به طور مداوم تحت تأثیر باد قرار دارند و به همین دلیل، امواجی را به وجود می‌آورند. این امواج به صورت نوسانی به بالا و پایین حرکت می‌کنند و می‌توانند در تولید انرژی الکتریکی از طریق توربین‌ها بسیار مؤثر واقع شوند. در کشورهای پیشرفته‌ای همچون ژاپن، با بهره‌گیری از توربین‌های شناوری که بر روی سطح آب قرار دارند، از این امواج برای تولید برق استفاده میشود.
پس از آشنایی با روشهای تولید برق در ایران، ممکن است برایتان پرسش پیش بیاید که چگونه این انرژی به شهرها و روستاها منتقل میشود؟ این پرسش اهمیت زیادی دارد و در ادامه به آن خواهیم پرداخت.
بدون شک، برای اینکه انرژی الکتریکی تولید شده در نیروگاه‌ها به مناطق شهری یا روستایی انتقال یابد، باید از یک مسیر خاص عبور کند. این مسیر باید از نظر ایمنی مناسب باشد تا توان الکتریکی را بدون کاهش ولتاژ به مقصد برساند. فرایند تولید برق و انتقال آن به درب منازل شامل چهار مرحله است:
بیشترین برق تولیدی در کشور ایران از طریق نیروگاه‌های حرارتی تأمین میشود که عمدتاً با سوخت گاز طبیعی و در برخی موارد سوخت مایع مانند نفت‌گاز کار می‌کنند. این نیروگاه‌ها بیش از ۹۰ درصد از برق مورد نیاز کشور را تولید می‌کنند و به دلیل دسترسی گسترده به منابع گازی، مقرون‌به‌صرفه‌ترین و رایج‌ترین گزینه در تولید برق به شمار می‌روند. سایر منابع مانند نیروگاه‌های برق‌آبی، هسته‌ای و تجدیدپذیر سهم بسیار کمتری دارند و هنوز در مقیاس محدودتر مورد استفاده قرار می‌گیرند.
در این مقاله، تلاش کردیم تا تمام روش های تولید برق در ایران را برای شما شرح دهیم و نشان دهیم که چقدر تلاش در این زمینه وجود دارد. با کاهش مصرف برق می‌توانیم به هموطنان خود در مناطق کمتر برخوردار از برق یاری شایانی برسانیم. از اینکه تا اینجا با گروه صنعتی رفیع، یکی از بزرگترین تولید کننده لوله برق همراه بودید، سپاسگزاریم و امیدواریم این اطلاعات برای شما سودمند واقع شده باشد.
