طرق توليد الطاقة الكهربائية التقليدية

تعتبر الطرق التقليدية لتوليد الكهرباء من أهم الأشياء في الحياة، حيث أن الطاقة الكهربائية من الأشياء الضرورية في الحياة العصرية الحديثة.

ما هي الطاقة الكهربائية؟

• الطاقة الكهربائية هي شكل من أشكال الطاقة التي تنشأ من تدفق الشحنات الكهربائية.
  • مستمر وينتج عنه شحنات كهربائية ينتج عنها طاقة كهربائية.
• كما أن الطاقة الكهربائية لها أكثر من شكل حيث يمكن أن تكون طاقة كامنة أو طاقة حركية.
  • لكن أفضل شيء هو أنها طاقة ثابتة هي الأكثر.
• يتم أيضًا تخزين الطاقة الكهربائية أو تخزينها بسبب المواضع النسبية للجسيمات المشحونة أو المجالات الكهربائية.
  • وهذا ما يسمى حركة الجسيمات المشحونة عبر سلك يمر من خلاله تيار كهربائي.

راجع أيضًا: كيفية حماية المحولات الكهربائية

الطرق التقليدية لتوليد الكهرباء

• حيث اكتشف العالم مايكل فاراداي الطاقة الكهربائية عام 1831 م عندما قام بتحريك مغناطيس في ملف من الأسلاك.
  • يتدفق تيار كهربائي عبرها في السلك، مما أدى إلى اكتشاف المولد الكهربائي، وهو جهاز يحول أشكالًا مختلفة من الطاقة إلى طاقة كهربائية.
• تعمل المولدات أيضًا بسبب العلاقة بين المغناطيس والكهرباء، وهي تنتج المولدات التي تحول الطاقة الحركية (الميكانيكية).
  • الطاقة الكهربائية هي الجزء الأكبر من الطاقة الكهربائية التي نستهلكها في حياتنا.

تشمل الطرق الرئيسية لتوليد الطاقة الكهربائية ما يلي:

غاز طبيعي

• غالبًا ما يستخدم الغاز الطبيعي لهذه الطاقة الكهربائية لأن الغاز الطبيعي يتم حرقه في غرفة الاحتراق.
• ثم يتم تمريره مباشرة من خلال التوربين، والذي بدوره يدور لتوليد الطاقة الكهربائية.
• مع اختراع الغاز الطبيعي، يتم توليد الطاقة الكهربائية.

مشتقات النفط

• حيث تستخدم المشتقات النفطية أيضًا لتوليد الطاقة الكهربائية عن طريق تسخين المياه وخلق بخار الماء الذي يمر مباشرة عبر التوربينات لتوليد الطاقة الكهربائية.

الانشطار النووي

• يستخدم الانشطار النووي أيضًا لتوليد الطاقة الكهربائية، وهي عملية تنتج البخار.
  • في محطة للطاقة النووية، يتم تسخين المياه من خلال عملية تسمى الانشطار النووي.
• يحتوي المفاعل على لب وقود نووي تستخدم فيه الحرارة لتحويل الماء إلى بخار.
  • وهذا بدوره يدير توربينًا يولد طاقة كهربائية.

توليد الكهرباء من الطاقة الكهرومائية

الطاقة الكهرومائية هي إحدى طرق توليد الطاقة الكهربائية من المياه، والتي تستخدم المياه الجارية لتدوير توربين متصل بمولد يولد وينتج طاقة كهربائية. هناك نوعان أساسيان من أنظمة الطاقة الكهرومائية التي تنتج الطاقة الكهربائية، وهما:

• أول نظام يعمل على تدفق المياه المتراكمة في خزانات مبنية بالسدود حيث تسقط المياه على ريش التوربينات لتشغيل المولد وتوليد الكهرباء.
• النظام الثاني، المسمى تدفق النهر، يستخدم قوة تدفق النهر (بدلاً من المياه المتساقطة) لخلق ضغط على التوربينات لتوليد الكهرباء.
• الطاقة الكهرومائية هي مصدر طاقة متجددة يستخدم الماء لتشغيل التوربينات وتوليد الطاقة الكهربائية.

طاقة الرياح

• طاقة الرياح هي إحدى الطرق التقليدية التي تستخدم بها طاقة الرياح لتشغيل طواحين الهواء المتصلة بالتوربينات لتوليد الطاقة الكهربائية، تمامًا مثل الطريقة التي يتدفق بها النهر بدلاً من الطاقة الكهرومائية.

طاقة شمسية

• لا تستخدم الخلايا الشمسية أو “الخلايا الكهروضوئية” مولدًا لأنها لا تنتج تيارًا كهربائيًا من خلالها، ولكن هذه الخلايا لديها قدرة كهروضوئية للسماح للتيار بالتدفق داخلها، ويتصل عدد من الخلايا ببعضها ويتدفق التيار خارجها. لوحة عندما يسقط ضوء الشمس عليها.

تعد الطاقة الشمسية من الأشكال التقليدية الهامة للطاقة المتجددة حيث أنها تنتج طاقة كهربائية نظيفة ومتجددة ومستمرة وتعد من أكثر مصادر توليد الكهرباء أمانًا وأنظفًا.

والتي لا تلوث البيئة مثل الطرق الأخرى المختلفة، وتستخدم الألواح الكهروضوئية التي تمتص أشعة الشمس وتحولها إلى طاقة كهربائية عن طريق إلكترونات مثيرة في خلايا السيليكون، وتتكون الأنظمة الشمسية من:

• السقف: في معظم أنظمة الطاقة الشمسية، يتم وضع الألواح الشمسية على السطح وتثبيتها بطريقة تمكنها من التقاط أكبر قدر ممكن من الطاقة الشمسية على مدار العام لأنها تجمع أشعة الضوء وهناك أسطح محورية تدور مع أشعة الشمس من أجل جمع أكبر قدر من أشعة الشمس.
• الألواح الشمسية: تحتوي الألواح الشمسية على خلايا كهروضوئية من السيليكون.
  • تحويل ضوء الشمس إلى طاقة كهربائية بدلاً من الحرارة وهو من أهم الأمور.
  • تحويل أشعة الشمس إلى طاقة كهربائية بطريقة نظيفة لا تلوث البيئة ولا تنبعث منها أية ملوثات.
• العاكس: حيث يتم وضع العاكس في مكان يسهل الوصول إليه.

أنظر أيضا: تعريف الطاقة المتجددة وأنواعها

الأساليب الحديثة في توليد الكهرباء

بالإضافة إلى ذلك، مع تطور العلم والتكنولوجيا وزيادة الطلب البشري على الطاقة الكهربائية، تم اكتشاف العديد من طرق توليد الطاقة الكهربائية الحديثة.

تزويد المجتمعات الحديثة بالطاقة الكهربائية التي تلبي احتياجات السكان ومن هذه الأساليب الحديثة:

محطات توليد الطاقة الأحفورية

• حيث تستخدم طاقة احتراق الوقود الأحفوري، الطاقة الحرارية، لتحويلها إلى طاقة كهربائية من خلال مولدات خاصة لإنتاج الوقود الأحفوري.

محطات الطاقة الكهرومائية

• يتم وضع المولدات الكهربائية في مستجمعات المياه والجداول لتحويل الطاقة الميكانيكية الهائلة من حركة المياه إلى طاقة كهربائية يمكن استخدامها لتلبية احتياجات الطاقة الكهربائية للمجتمعات.

توربينات الرياح

• عندما يتم ذلك من خلال التوربينات، تقوم الرياح بتشغيل محركات تلك التوربينات ومن خلال الهندسة الفيزيائية يتم تحويل الطاقة الحركية للرياح إلى طاقة كهربائية مستقلة.

محطات الطاقة الشمسية

• يتم ذلك باستخدام الألواح والخلايا الشمسية وبوجود بعض الآليات المحددة.
• المعادن والألياف الضوئية التي تجمع الضوء والطاقة الحرارية من ضوء الشمس.
• ثم قم بتحويله إلى كهرباء لتلبية احتياجات المنزل أو المسجد أو المؤسسة.
• اعتمادًا على مساحة عاكس أشعة الشمس، قد يكون قد لبى احتياجات مدينة بأكملها.

محطات الطاقة النووية

• لأنه يمكن أيضًا استخدام عمليات الانشطار والاندماج النووي لتوليد الكهرباء.
  • حيث يتم صنعها في مختبرات خاصة وتحت إشراف علماء متخصصين في الطاقة النووية.
• يولد طاقة حرارية هائلة، على غرار توليد القوى الضوئية والحرارية في النجوم.
  • يتم استخدام هذه القوى عن طريق تحويلها إلى طاقة كهربائية في مختبرات خاصة.

محطات طاقة المد والجزر

نظرًا لأن للمد والجزر قوة حركية دائمة ومتجددة، فقد استخدم العلماء هذه الطاقة الحركية المتجددة عن عمد لتحويلها إلى شكل آخر، وهو الطاقة الكهربائية.

محطات توليد الطاقة البخارية

وهي إحدى طرق توليد الكهرباء من الوقود الأحفوري حيث تستخدم أحد مصادر الوقود الأحفوري مثل الديزل.

يتم تسخين كميات كبيرة من الماء وتصل إلى درجة الغليان والبخار العالي.

من الضغط الذي يتراكم بين جزيئاته، يتم استخدام هذا الضغط لتحريك المولدات لتوليد الطاقة الكهربائية.

شاهد أيضاً: أهم مصادر الطاقة في العالم لتوليد الكهرباء

في النهاية، هناك أكثر من طريقة لتوليد الطاقة الكهربائية، كما أوضحنا في هذا المقال كما أوضحنا بالتفصيل الطرق التقليدية لتوليد الكهرباء.