توليد
الطاقة الكهربائية
بقلم/علي العيسي
تمثل
عملية توليد الطاقة الكهربائية المرحلة الاولى من مراحل شبكة الكهرباء ، ابتداء
بالتوليد ثم النقل ثم التوزيع والاستهلاك.
ويمثل المولد الكهربائي العنصر الاساسي في توليد الطاقة الكهربائية اعتماداً على
مبدأ أو قانون فاراداي (Faraday law ( الذي ينص على أن أي ناقل كهربائي موضوع في مجال مغناطيسي مزوّد
بحركة ينتج طاقة كهربائية.
هناك
عدة أنواع من أشكال التوليد أو بالأصح أنواع لمحطات الانتاج الكهربائي . يعتمد
كمية إنتاجها على عدة عوامل لعّل من أبرزها العوامل الاقتصادية وحجم الطلب (Loads)
وموقع المحطة . ومن أنوع المحطات مايلي:
1)
المحطات البخارية : التي تعتمد على
تحويل الطاقة الكيميائية (مثل فحم أو غاز
أو زيت) إلى طاقة حرارية ، عند طريق حرق الوقود لتسخين الماء لتوليد البخار ، ثم
تحريك (Steam turbine) بسرعة معينة ثابتة ، مربوط بعمود ناقل حركة
للمولد (Generator ) ، الذي يتحرك بنفس سرعة التربينة البخارية
. وتبنى هذه المحطات بجانب البحار أو الانهار. وتستغل بعض الاحيان هذه المحطات
لتحلية المياه ، عند طريق استخدام البخار الخارج من التربينة بعد انتهاءه من مهمته
الاساسية ، ليتم تحويله عن طريق (Condenser
) باستخدام ماء عذب من مصدر
قريب ، من بخار إلى ماء نقي ليتم استخدامه كماء محلى ، أو استخدامه مرة أخرى ،
لتسخينه في الغلاية (Boiler
) لتوليد البخار من جديد. من سلبيات هذه المحطات
أنّ كفاءتها ليست بالعالية ، وتكلفة إنشاءها المبدئية تعتبر عالية.
2)
المحطات النووية: هي نوع من المحطات الحرارية التي تعتمد على مبدأ
التسخين. فيسخن هنا الماء لإنتاج البخار بدلاً من حرارة الحرق في الغلاية بل بسبب
التفاعل النووي الذي يحدث داخل المفاعل النووي ، الذي ينتج الحرارة بسبب التفاعلات
المستمرة لليورانيوم نوع 235. يعتبر هذا النوع من المحطات ذا كفاءة عالية وطاقة
إنتاجية عالية ، وهذه الميزة . أما السلبية فهي تكمن في الاشعاعات التي تصدر من
المفاعلات النووية أو الكوارث الطبيعية التي قد تسبب ضرر للمفاعل النووي كما حدث
في مفاعل فوكوشيما أو الخطأ البشري الذي حصل في مفاعل تشرنوبل في الثمانينات.
3)
محطات التوليد المائية: وهي التي تستغل الماء وجريانه في تحريك
التربية المائية. فتبنى السدود لكسب طاقة أكبر بارتفاع معيّن ، ومن ثم أسقاط الماء
عبر ممرات باتجاه التربينة مما يُحدث حركة دورانية لعمود التربينة المتصل بالعضو
الدوّار للمولد المتصل هنا رأسياً ، وليس أفقياً كما في الانواع السابقة للمحطات .
4) محطات التوليد الغازية : وهي تعمل
على حرق الوقود أو مبدأ الاحتراق الداخلي ، حيث ينتج ذلك غازاً ذا حرارة وضغط
مرتفع مما يسبب حركة التربينة الغازية . وتمتاز هذه المحطات بسرعة دخولها إلى
الخدمة ، ولكن كفاءتها منخفضة.
5) محطات التوليد بطاقة الرياح: هي نوع من أنواع الطاقة المتجددة التي تتسارع
حركة تطورها في هذا القرن ، بسبب ما لأساليب المحطات القديمة من أضرار بيئية
واقتصادية مستقبلية، فنشأ هذا النوع وغيره. يركز هذا النوع من بإنتاج الطاقة
الكهربائية عبر حركة التربين الهوائي عبر عدّة ريش تحرّكها الرياح. ولها مميزات
وسلبيات. من مميزاتها أنها متجددة ومستدامة ، ولكنها في نفس الوقت تعتبر غير
مستقرة الانتاج بسبب ارتباطها بسرعة الرياح المتغيرة .
6) محطات التوليد الشمسية : وهي نوع من أنواع الطاقة المتجددة التي يجعل طاقة
الشمس الكبيرة مصدراً لها ، حيث التحويل من حرارة أو ضوء الشمس إلى طاقة كهربائية.
إما عبر الخلايا الكهروضوئية ، أو عبر تسخين الماء بسبب حرارة الشمس المسلطة على
نوع خاص من المرآة ، ولها مميزاتها أنها طاقة متجددة و لا تصدر ملوثات بيئية ولها
سلبيات أنها ذات تكلفة عالية عند إنشائها ، بالإضافة لاستحواذها على مساحات شاسعة.
الإبتساماتإخفاء