پاور پوینت انرژی جریان های جزر و مد آب

پاور پوینت انرژی جریان های جزر و مد آب

پاورپوینت-ppt- انرژی جریان های جزر و مد آب- در 32 اسلاید-powerpoint    

نیروی جاذبه ی ماه آب اقیانوس ها و دریا ها را جا به جا می کند که در ساحل به صورت بالا و پایین رفتن سطح آب ( موج ) آشکار می شود . نیروگاه های جزر و مدی با استفاده از نیروی جزر و مد ، برق تولید می کنند . در این نیروگاه ها ، سدی به نام آب بند بین دریا و دهانه ی رودخانه می سازند و توربین هایی نیز در این مکان جای می دهند . وقتی آب دریا بالا می آید ، جریان آب پس از به کار انداختن توربین ها ، وارد مخزن سد می شود و زمانی که آب دریا پایین می آید ، آب از راه حوضچه ی رودخانه و از مجرای سد ، به دریا بر می گردد و در مسیر برگشت خود ، توربین ها را دوباره به گردش در می آورد . بنابراین توربین ها در هر دو حالت کار می کنند و برق تولید می شود . نیروی جزر و مد یکی از گونه های انرژی های اقیانوسی است که امروزه از آن برای تولید برق بهره برداری می کنند . پژوهشگران هم اکنون در حال طراحی و ساخت توربین هایی هستند که بتوان آن ها را در بستر دریا و در جاهایی که جزر و مد زیاد است ، کار گذاشت .

انرژی امواج آب

پژوهشگران برآورد کرده اند که موج هایی که بر ساحلی به طول دو کیلومتر می کوبند ، برابر یک نیروگاه کوچک با سوخت زغال سنگ می توانند انرژی تولید کنند . کارشناسان در حال بررسی روش های گوناگون بهره برداری هر چه بیش تر از انرژی امواج هستند . هم اکنون از سه نوع سامانه ی مختلف شناور ، ستونی و موجی استفاده می شود . در مولد های شناور ، یک دسته شناور در آب قرار دارند ، و هنگامی که موج عبور می کند ، این شناور ها بالا و پایین می روند . این حرکت ها روغنی را تلمبه می کنند تا توربینی را به حرکت در آورد و برق تولید کند ، ستون های نوسان کننده نیز پر از هوا هستند ، حرکت موج باعث می شود که آب از پایین به درون این ستون ها برود و از آن بیرون بیاید و در نتیجه هوای بالای ستون را بالا و پایین بفرستد ، هوای سامانه های موجی نیز آب بخش های بالایی موج را دریافت می کنند . این آب یک توربین را به کار می اندازد و سپس به دریا بر می گردد.

انرژی گرمایی اقیانوس ها

اقیانوس ها دو سوم سطح کره ی زمین را پوشانده اند . هر روز تابش خورشید سطح آب اقیانوس ها را گرم می کند . بنابراین اقیانوس ها مقدار زیادی از انرژی گرمایی را در خود ذخیره می کنند که به انرژی گرمایی اقیانوسی معروف است . در مناطق گرمسیری ، سطح آب تا 25 درجه ی سانتی گراد گرم می شود ، از آبی که تا این اندازه گرم است می توان برای تولید الکتریسیته ( توضیح زیر را بخوانید ) نیروگاه های انرژی گرمایی اقیانوسی در مقیاس کوچک و به طور آزمایشی طراحی و ساخته شده اند و کارآیی آن ها در دست بررسی است . 

ماشین مبدل انرژی گرمایی اقیانوسی

در این دستگاه ها از آب گرم لایه یذ سطحی ، برای تبخیر مایعی مانند آمونیاک استفاده می کنند که در دمای پایین می جوشد . فشار گاز حاصل از تبخیر ، توربین را به گردش در می آورد ، در مرحله ی بعد ، این گاز با آب سردی که از عمق آب بالا می آید ، متراکم می شود ، و دوباره به حالت مایع در می آید و این چرخه بار ها تکرار می شود .

انرزی امواج دریا

انرژی جزر و مد و امواج دریا 14 مرداد 1387 ساعت 8:44        انرژی دریایی یا اقیانوسی ، یکی از انواع انرژی های تجدیدپذیر است که در کنار منابع دیگری نظیر انرژی خورشیدی و باد ، مورد توجه قرار گرفته است . انرژی امواج و انرژی جزر و مد را می توان مهمترین زیر مجموعه های انرژی های دریایی به شمار آورد . به دلیل تفاوت های موجود در ویژگی ها و روش های فنی جذب آنها ، توسعه این دو منبع راه متفاوت و مستقلی را طی کرده است . نیروگاه های جزر و مدی به دلیل مشابهت با نیروگاه های آبی و استفاده از فناوری آماده آنها ، به پیشرفت های سریعی نایل آمده است . اما بروز مشکلات زیست محیطی باعث شده است که تحول و ایجاد تغییرات اساسی در روش کار ضروری شود. توسعه آنها به روش قبل به رغم پیشرفت های ذکر شده ، در عمل محدود شده است. نیروگاه های موجی از تنوع زیادی برخوردار هستند. برخی بر روی آب شناورند و برخی دیگر در ساحل نصب می شوند. همچنین نحوه درگیری آنها با امواج و در نتیجه نوع حرکتی که جذب می کنند با هم تفاوت بسیار دارد. علاوه بر کارهای مطالعاتی، نمونه های کوچکی نیز از برخی سیستم های موجی در نقاط مختلف جهان ساخته شده و مورد آزمایش قرار گرفته است. امواج در اثر انتقال انرژی از باد به دریا به وجود می آیند. نرخ این انتقال انرژی بستگی به سرعت باد و نیز به مسافتی دارد که در طول آن باد با سطح آب در فعل و انفعال بوده است. موج ها به خاطر جرم آبی که نسبت به سطح متوسط دریا جابه جا شده ، انرژی پتانسیل و به خاطر سرعت ذرات آب ، انرژی جنبشی را با خود حمل می کنند. انرژی ذخیره شده از طریق اصطکاک و اغتشاش و با شدتی که بستگی به ویژگی امواج و عمق آب دارد ، تلف می شود. موج های بزرگ در آب های عمیق انرژی خود را با کندی بسیار از دست می دهند ، در نتیجه سیستم های امواج بسیار پیچیده هستند و اغلب هم از بادهای محلی و هم از توفان هایی که روزها قبل در دور دست اتفاق افتاده اند سرچشمه می گیرند. امواج توسط ارتفاع، طول موج و دوره تناوبشان مشخص می شوند. قدرت امواج معمولاً بر حسب کیلووات بر متر بیان می شود که نمایانگر شدت انتقال یا عبور انرژی از یک خط فرضی به طول یک متر و موازی با جبهه موج است. امروزه فناوری تولید انرژی از موج اقیانوس ها وجود دارد، به طوری که بیش از 400 اختراع در این زمینه به ثبت رسیده است که از آنها به سه روش اصلی استفاده از کانالی به شکل مخروط ناقص ، استفاده از حرکت عمومی امواج اقیانوس توسط مکانیزم های گوناگون و استفاده از یک ستون نوسانی آب می توان اشاره کرد. جزر و مد دریا در اثر جاذبه ماه و خورشید به هنگام گردش زمین به وجود می آید. نیروی جاذبه ماه باعث ایجاد برآمدگی در آب ها شده ...

انرژی امواج دریا

امواج در اقیانوس باز بر اثر عمل باد روی سطح اقیانوس تولید می‌شوند. کل انرژی موج توزیع شده در زمین در حدود  〖2.5*10〗^6 Mw تخمین زده می‌شود که در حدود انرژی کلی توزیعی جزر و مد است. انرژی موج منبع تجدید شونده است (انرژی برگشت پذیر) و معمولا نسبت به انرژی باد بیشتر قابل تولید است. انرژیی که از امواج استخراج می‌شود، دوباره به سرعت توسط برهمکنش با دو سطح اقیانوس پر می‌شود. موج در اثر وزش باد روی سطح اقیانوس بوجود می‌آید. در امواج اقیانوس انرژی خارق‌العاده‌ای وجود دارد. مجموع نیروی امواجی که خطوط ساحلی دنیا را در می‌نوردند، 2 تا 3 میلیون مگاوات تخمین زده می‌شود. سواحل غربی ایالات متحده و اروپا و سواحل ژاپن و نیوزلند محلهای مناسبی برای مهار انرژی امواج اقیانوسهستند. یکی از راههای مهار انرژی امواج این است که خط سد امواج را به کانالهای باریک کج کرده و در آنجا متمرکز کنیم. این کار باعث نیرو و اندازة امواج می‌شود. سپس امواج می‌توانند به ظرف‌هایی کانال کشی شده و یا مستقیماً برای گرداندن توربین‌ها به کار روند. هیچ دستگاه انرژی موجی تجاری بزرگی وجود ندارد، اما انواع کوچک آن موجود می‌باشند، مکانهای ساحلی کوچک بهترین وضعیت را آیندة نزدیک برای تولید انرژی موجی کافی برای جوامع محلی دارند.برای استفاده از انرژی امواج از سه طرح از انرژی آن بهره برداری می‌شود: استفاده از استوانه های شناور امواج متحرک اقیانوس دارای انرژی جنبشی است. از این انرژی می توان جهت چرخش یک توربین استفاده نمود. در تصویر، مثال ساده ای از این نوع انرژی را می بینید. همانطوریکه در تصویر نشان داده شده است ، موج درمحفظه به طرف بالا حرکت نموده و باعث خروج هوا از طرف دیگر آن می شود. سپس هوای متحرک باعث چرخش توربین شده و درنتیجه ژنراتور را به گردش در می آورد. زمانیکه موج پائین می رود ، جریان هوا از توربین عبور کرده و مجدداً از طریق درهایی ، که معمولاً بسته اند ، وارد محفظه می شود. این صرفاً یکی از سیستمهای تولید انرژی از موج است.استفاده از بادامکهای شناور وقتی موج می‌آید بادامکها را می‌چرخاند و این حرکت چرخشی را به ژنراتور وصل می‌کنند. در واقع تعداد زیادی از این بادامکها را توسط میله‌ای بهم وصل می‌کنند و مجموعه را در نزدیکی ساحل روی امواج می‌گذارند، این سیستمها برای امواج سنگین کاربرد دارد.استفاده از جزایر طبلک سیستم طبلکی: چیزی شبیه تیوپ اتومبیل می‌باشد که دیواره‌های آن قابل ارتجاع می‌باشد. قسمتهای داخلی تقسیم بندی ، توربین جاگذاری کرده‌اند. این سیستم را بصورت شناور روی آب می‌اندازند و موج به آنها ضربه وارد می‌کند. این ضربه به بدنه تیوپ ...

دیدگاه تاریخی:بحران نفت به خصوص پس از جنگ اعراب و اسراییل در ١٩٧٣ و بحران انرژی در اواخر قرن بیستم باعث افزایش قیمت نفت شد. بر این اساس استفاده از انرژی های تجدیدپذیر در اولویت قرار گرفت و کشورهایی که مرز آبی گسترده دارند به این فکر افتادند که از انرژی موج دریا برای تولید انرژی استفاده نمایند. برخی نیروگاه های آبی به صورت شناور روی آب هستند، برخی نیز در کنار ساحل انرژی آب را به برق تبدیل می کنند.استفاده از انرژی موجباد باعث به وجود آمدن موج می‏ گردد. توان انرژی موج در طول ١ کیلومتر ساحل حدود ٨٠ کیلووات می‏ باشد. مولدهای برق در طول ساحل می ‏توانند این انرژی را به انرژی الکتریکی تبدیل کنند. بازده چنین ژنراتورهایی حدود ٥٠% است، بنابراین یک نیروگاه موجی به طول ٢٥ کیلومتر، توانایی تولید ١٠٠٠ MW برق دارد. چنین نیروگاه هایی به صورت شناور ساخته می‏شوند تا بتوانند به راحتی با موج بالا و پایین بروند. این مولدها با هر بار نوسان می‏ توانند مقداری انرژی الکتریکی تولید نمایند.آیا بر اساس شکل زیر می توانید طرز کار مولد موجی را توضیح دهید؟مزایا:انرژی موج دریا از نوع تجدیدپذیر می ‏باشد. چنین منابعی نیازی به میلیون ها سال زمان برای به وجود آمدن ندارند و بی‏پایان می ‏باشند. تولید انرژی به این روش آلودگی در بر ندارد. این نیروگاه ها در طول زمستان می‏توانند بیشترین میزان انرژی را تولید کنند و خوشبختانه در چنین زمان هایی به انرژی بیشتری نیازمند هستیم. مولدهای کوچک موجی می ‏توانند در نواحی دور دست که انتقال برق مقرون به صرفه نیست به کار روند. مضرات:توان تولید شده در نیروگاه های موجی ثابت نبوده و بستگی به شرایط موج دریا دارد. هزینه ساخت ژنراتورهای موجی زیاد و ساخت آن ها دشوار است. کابلی که به وسیله آن مولدهای موجی به هم متصل می شوند برای قایق‏ها و کشتی ها مشکل آفرین می‏باشد. در ضمن انتقال برق از طریق کابل نیز خطرناک است زیرا ممکن است کابل لخت شده و جریان برق وارد آب شود و موجودات دریایی را به خطر اندازد. در ضمن این نیروگاه ها باید طوری ساخته شوند که در شرایط بد و طوفانی صدمه نبیند.موج چیست و چگونه به ‌وجود می ‌آید؟با شنیدن کلمه موج معانی مختلفی ممکن است به ذهن خطور کند. مثلاً در استادیوم فوتبال گاهی تماشاچیان به عنوان تشویق گروهی "موج مکزیکی می‌دهند" ! و با نظم خاصی در سر جای خود به بالا و پایین حرکت می ‌کنند.  گاهی در مسائل اجتماعی - سیاسی از موج سخن به میان می ‌آید. مثل "موج بنیادگرایی"البته در فیزیک، اصطلاح موج یک معنی خاص دارد.وقتی سنگی را بر روی سطح دریاچه یا استخر آب ...

انرژی امواج دریا و منشأ آن

انرژی امواج دریا> مقالهانرژی امواج دریا و منشأ آندریاها با فرایند های مختلف فیزیکی ، انرژی دریا را دریافت و ذخیره نموده و سپس آن راتلف می کنند. این انرژی به صورت امواج، جزر و مد، اختلاف دما و حتی اختلاف غلظت نمک در اعماق مختلف آب دریا وجوددارد که می توان از هر یک از آن ها بهره برداری کرد.منشا انرژی امواج دریا، بادهایی است که در حین وزیدن و تماس با سطح آب دریا، انرژی جنبشی خود را به دریا می دهند. آب دریا ، انرژی جنبشی باد را به صورت انرژی پتانسیل در خود ذخیره می کند و پس از مدت کوتاهی ان را به شکل انرژی جنبشی ( موج ) تبدیل می کند.میزان انرژی امواج دریا، به اهنگ انتقال انرژی باد به دریا بستگی دارد. به عبارت دیگر هر چه سرعت وزش باد بیش تر باشد، انرژی امواج دریا نیز بیش تر خواهد بود.بر اثر وزش طوفان های شدید در نواحی دور از ساحل و عمیق دریا، امواج پر انرژی به وجود می اید که در حین حرکت به طرف ساحل، انرژی خود را به آرامی از دست می دهند. به همین جهت، امواج دریا در نزدیکی ساحل، انرژی خود را هم از بادهای محلی ( که در نزدیکی ساحل می وزند ) و هم از طوفان های شدیدی که روزهای قبل در دوردست اتفاق افتاده اند، به دست می آورند.فکر استفاده از انرژی امواج دریا در طی قرن گذشته، برای بسیاری مطرح بوده است. ولی کوشش جدی برای بنیان گذاری یک فناوری موثر، از اواسط دهه ی 1970 شروع شد. از ان زمان تا کنون پژوهش هایی در بیش از 13 کشورجهان انجام شده، و دستگاهها و ماشین الات بسیاری ساخته شده اند.چگونگی مهار انرژی امواج دریا، عرصه ی مناسبی برای اختراع محسوب می شود. برای مثال در دوره ی 1974-1985 بیش از 200 دستگاه از این نوع فقط در انگلستان آزمایش شده اند.انرژی حاصل از امواج دریا اساسا غیر الاینده است و به هر میزان که بتوان آن ها را جایگزین سوخت های فسیلی کرد، منافع زیست محیطی فراهم می شود. تنها خطری که احتمال وقوع ان وجود دارد و جلوگیری از آن ضروری است، خطر برخورد قایق ها و کشتی ها با تاسیسات ایجاد شده است که با انتخاب صحیح محل های استقرار و همچنین به کارگیری وسایل و علائم ناوبری، قابل پیشگیری است.منبع: دانشنامه رشد

انرژی امواج دریا و منشأ آندریاها با فرایند های مختلف فیزیکی ، انرژی دریا را دریافت و ذخیره نموده و سپس آن راتلف می کنند. این انرژی به صورت امواج، جزر و مد، اختلاف دما و حتی اختلاف غلظت نمک در اعماق مختلف آب دریا وجوددارد که می توان از هر یک از آن ها بهره برداری کرد.منشا انرژی امواج دریا، بادهایی است که در حین وزیدن و تماس با سطح آب دریا، انرژی جنبشی خود را به دریا می دهند. آب دریا ، انرژی جنبشی باد را به صورت انرژی پتانسیل در خود ذخیره می کند و پس از مدت کوتاهی ان را به شکل انرژی جنبشی ( موج ) تبدیل می کند.میزان انرژی امواج دریا، به اهنگ انتقال انرژی باد به دریا بستگی دارد. به عبارت دیگر هر چه سرعت وزش باد بیش تر باشد، انرژی امواج دریا نیز بیش تر خواهد بود.بر اثر وزش طوفان های شدید در نواحی دور از ساحل و عمیق دریا، امواج پر انرژی به وجود می اید که در حین حرکت به طرف ساحل، انرژی خود را به آرامی از دست می دهند. به همین جهت، امواج دریا در نزدیکی ساحل، انرژی خود را هم از بادهای محلی ( که در نزدیکی ساحل می وزند ) و هم از طوفان های شدیدی که روزهای قبل در دوردست اتفاق افتاده اند، به دست می آورند.فکر استفاده از انرژی امواج دریا در طی قرن گذشته، برای بسیاری مطرح بوده است. ولی کوشش جدی برای بنیان گذاری یک فناوری موثر، از اواسط دهه ی 1970 شروع شد. از ان زمان تا کنون پژوهش هایی در بیش از 13 کشورجهان انجام شده، و دستگاهها و ماشین الات بسیاری ساخته شده اند.چگونگی مهار انرژی امواج دریا، عرصه ی مناسبی برای اختراع محسوب می شود. برای مثال در دوره ی 1974-1985 بیش از 200 دستگاه از این نوع فقط در انگلستان آزمایش شده اند.انرژی حاصل از امواج دریا اساسا غیر الاینده است و به هر میزان که بتوان آن ها را جایگزین سوخت های فسیلی کرد، منافع زیست محیطی فراهم می شود. تنها خطری که احتمال وقوع ان وجود دارد و جلوگیری از آن ضروری است، خطر برخورد قایق ها و کشتی ها با تاسیسات ایجاد شده است که با انتخاب صحیح محل های استقرار و همچنین به کارگیری وسایل و علائم ناوبری، قابل پیشگیری است.

بررسی امکان تولید انرژی الکتریکی با استفاده از مهار بخشی از انرژِی امواج جزیره سیری

 فرض میکنیم قطر پیستون پمپ برابر  ۱.۲ متر باشد.بنابر این سطخ مقطع پیستون برابر میشود با s=3.14r 2  که برابر میشود با ۱.۱m2 حال  قرار دارد. این جزیره دارای ۱۷ کیلومتر مربع مساحت است و نام اصلی و پارسی آن «راز» می‌باشد که به دلیل نزدیکی با مناطق عربنشین حاشیه جنوبی خلیج فارس، اعراب از معادل عربی این نام یعنی سری استفاده کردند که این نام در زبان‌های اروپایی سیری تلفظ شد و از راه آن زبان‌ها به فارسی رسید. جغرافیا جزیره سیری یکی از نقاط دیدنی استان هرمزگان در جنوب ایران است. این جزیره در آب‌های خلیج فارس قرار دارد. فاصله آن تا مرکز شهرستان ابوموسی که در قسمت شرقی جزیره سیری واقع شده در حدود ۲۷ کیلومتر است . فاصله دریایی آن تا مرکز استان هرمزگان شهر بندر عباس در حدود ۱۵۲ مایل دریایی است . وسعت جزیره سیری ۳/۱۷ کیلومتر مربع می‌باشد. این جزیره فاقد پستی و بلندی بوده و نسبتاً مسطح است. مرتفع‌ترین نقطه آن ۲۴ متر از سطح دریا ارتفاع دارد و بزرگ‌ترین ابعاد طولی و عرضی جزیره ۱/۶ و ۶/۴ کیلومتر است. در قسمت‌های شمالی و نزدیک سواحل جزیره مناطق مسکونی همراه با سایر تأسیسات جای گرفته‌اند این جزیره کاملا نظامی است و هیچ فرد بومی در آن زندگی نمی‌کند و همچنین عده‌ای از مردم جزیره در تأسیسات نفتی کار می‌کنند. در این جزیره تعداد قابل توجهی نخل خرما به طور پراکنده وجود دارد. این منطقه پوشش گیاهی فقیری دارد. در این جزره معدن خاک سرخ نیز موجود است. در گذشته افرادی بومی در این جزیره زندگی می‌کردند که به مرور زمان از آنجا کوچ کردند. بر سر این جزیره، ایران سالها با کشورهای حوزه خلیج فارس مشکل داشته است، اما اکنون از جزیره‌های ایران است. از حیوانات این جزیره می‌توان از آهو، گربه و مرغ دریایی و ... نام برد. آب و هوای این جزیره گرم و شرجی است. بررسی روش های استفاده از انرژی

دانلود کامل پاور پوینت انرژی جریان های جزر و مد آب

کتاب انرژی امواج دریا و انرژی اقیانوسی

کتاب انرژی امواج دریا و انرژی اقیانوسی

کتاب-انرژی امواج دریا و انرژی اقیانوسی- Wave power-word در85 صفحه

دیدگاه تاریخی:

بحران نفت به خصوص پس از جنگ اعراب و اسراییل در ١٩٧٣ و بحران انرژی در اواخر قرن بیستم باعث افزایش قیمت نفت شد. بر این اساس استفاده از انرژی های تجدیدپذیر در اولویت قرار گرفت و کشورهایی که مرز آبی گسترده دارند به این فکر افتادند که از انرژی موج دریا برای تولید انرژی استفاده نمایند.

 برخی نیروگاه های آبی به صورت شناور روی آب هستند، برخی نیز در کنار ساحل انرژی آب را به برق تبدیل می کنند

انرژی موج (به انگلیسی: Wave power) در اقیانوس باز بر اثر عمل باد روی سطح اقیانوس تولید می‌شوند. کل انرژی موج توزیع شده در زمین در حدود 2.5x106 MW تخمین زده می‌شود که در حدود انرژی کلی توزیعی جزر و مد است. انرژی موج منبع تجدید شونده است (انرژی برگشت‌پذیر) و معمولاً نسبت به انرژی باد بیشتر قابل تولید است. انرژیی که از امواج استخراج می‌شود، دوباره به سرعت توسط برهمکنش با دو سطح اقیانوس پر می‌شود. انرژی موج نامنظم، نوسانی و دارای فرکانس پائین است که قبل از اضافه شدن به شبکه باید یه فرکانس 60 هرتز تبدیل شود و همچنین انرژی که از امواج استخراج می شود، دوباره به سرعت توسط برهمکنش با دو سطح اقیانوس پر می شود.

انرژی امواج عمدتا ناشی از تاثیر باد روی سطح دریا است و باد، خود حالت خاصی از انرژی خورشیدی است که به عنوان منبع انرژی پاک و تجدیدپذیر می تواند نقش مهمی در تامین نیازهای روزافزون انرژی جهان ایفا نماید. انرژی امواج را می توان یک شکل متمرکز شده از انرژی خورشید دانست. بادها در اثر اختلاف دمایی زمین ایجاد می شوند و با وزش روی ناحیه وسیعی از آب , قسمتی از انرژی آنها به موج تبدیل می شود. مقدار انرژی منتقل شده و اندازه موج حاصل بستگی به سرعت باد , مدت زمان وزش باد و مسافتی که باد روی آن وزیده دارد . توان خورشیدی تقریبی 100 به امواجی با توان kw50-10 بر متر تبدیل می شود. نواحی که پر انرژی ترین امواج را دارند عبارتند از : سواحل غربی آمریکا , اروپا , استرالیا و نیوزلند

انرژی موج نامنظم، نوسانی و دارای فرکانس پایین است که قبل از اضافه شدن به شبکه باید به فرکانس 60 هرتز تبدیل شود. بر اساس برآوردهای انجام شده، کل انرژی امواج در جهان 2 تراوات (2 میلیون مگاوات) انرژی الکتریکی باشد.

به طور تقریبی حداکثر 20 درصد از این انرژی قابل استحصال است. تا اواسط دهه 90 بیش از 12 سامانه متمایز برای استحصال این انرژی پیشنهاد شده و اکنون تعداد بیشتری از سامانه‏های جدید معرفی شده اند که تنها تعداد کمی از آنها از نظر اقتصادی و فنی امکان‏پذیر هستند.

انرژی موج را نمی توان در هر نقطه ای استحصال کرد. بهترین مناطق جهت احداث نیروگاه، نقاطی است که ارتفاع موج زیاد باشد بنابراین مناطق بادخیز که عموما بین عرض‏های جغرافیایی 40 و 60 درجه هستند، یا تنگه‏های باریک، حاشیه جزایر و قطعات خشکی مرتفع کنار دریا مناطق مناسبی محسوب می شوند.

سواحل غربی اسکاتلند، شمال کانادا، جنوب آفریقا، و سواحل شمال شرقی و شمال غربی ایالات متحده آمریکا از نظر پتانسیل انرژی امواج غنی هستند. برآوردها حاکی از آن است که تنها در شمال غربی اقیانوس آرام امکان تولید 40 تا 70 کیلووات انرژی الکتریکی از هر متر از سواحل غربی وجود دارد. این سواحل بیش از 1600 کیلومتر طول دارند که به طور متوسط از هر کیلومترسواحل لااقل می توان 10 مگاوات انرژی تولید کرد.

اقیانوس‌ها منابعی عظیم از انرژی حرکتی‌اند،که به صورت امواج، جزر و مد و جریانهای همیشگی سطحی یا زیر آبی، ناشی از اختلاف حرارت نقاط گوناگون، دیده می‌شود.

بررسی به‌کارگیری انرژی امواج پیشینه‌ای طولانی ندارد و تنها چند دهه است که پژوهش‌ها در این زمینه آغاز شده‌است، اما بهره‌گیری از انرژی حاصل از اختلاف حرارتی در اقیانوس‌ها، بــه ســال 1929 بــاز می‌گــردد.

امروزه ساخــت نیــروگاه‌هــای OTEC(Ocean Temperature Energy Conversion) رو به افزایش است که با تبدیل انرژی حاصل از اختلاف حرارت، به انرژی الکتریکی، گامی نو در تولید برق به شمار می‌رود، اما هنوز تنگناهایی در این راستا وجود دارد که باید رفع شود.

برای نمونه باید خط‌های انتقال نیرو را تا سواحل گسترس داد و بناهای تولید و انتقال را در برابر طوفانهای دریایی و آب و هوای ساحلی مقاوم ساخت و نیز، تجهیزات نیروگاه‌هایی از این دست هنوز بسیار پر‌هزیه است و حجم زیادی اشغال می‌کند.

با ساخت این نیروگاه‌ها می‌توان به مناطقی که به دلیل دور از دسترس بودن یا محصور بودن در آب، امکان وصل شدن به شبکه‌ی سراسری را ندارند، برق رساند و حتی آب شیرین این نواحی را نیز در کنار همین نیروگاه‌ها فراهم ساخت.

ایران نیز با داشتن خط ساحلی بسیار طولانی (بیش از 1800 کیلومتر در جنوب) وجزایر متعدد، از جمله کشورهایی است که می‌تواند بهره‌های فراوانی از این انرژی ببرد.

استفاده از انرژی حرکتی فراوان امواج دریا نیز گرچه فعلا" در ابعاد بزرگ امکان‌پذیر نمی‌باشد، اما نمونه‌های کوچک آن برای تولید برق مورد استفاده قرار گرفته است.در حال حاضر تولید انرژی از امواج دریا بسیار گران قیمت است و حرفه اقتصادی ندارد.

از میان انرژی‏های تجدیدپذیر، انرژی‏های دریایی از پاکترین و پرظرفیت‏ ترین انرژی‏ ها به شمار می روند. و به همین دلیل کشورهای پیشرفته دنیا برنامه ‏های جامعی برای استحصال انرژی از دریاها و اقیانوس‏ها دارند.

از میان انرژی‏های تجدیدپذیر، انرژی‏های دریایی از پاکترین و پرظرفیت‏ ترین انرژی‏ ها به شمار می روند. و به همین دلیل کشورهای پیشرفته دنیا برنامه ‏های جامعی برای استحصال انرژی از دریاها و اقیانوس‏ها دارند. در ادامه به معرفی مختصر انواع انرژی‏ های تجدیدپذیر دریایی پرداخته می‏شود. منشا انرژی‏ های دریایی نیز مانند همه انرژی‏ های مورد استفاده ما، خورشید است. انرژی‏ های قابل استحصال از دریا به طور کلی شامل منابع زیر است، که به اختصار در ادامه می آید:

جزرومد : روش سنتی به دام انداختن آب و ایجاد اختلاف تراز

امواج: شامل امواج خط ساحلی، نزدیک ساحل و فراساحلی

باد فراساحلی

جریانات: عموما ناشی از جزر و مد

اختلاف گرمایی: سامانه‏ های موسوم به OTEC

اختلاف چگالی (شوری)

منابع زیستی و رسوبات دریایی

روشهای استفاده از انرژی امواج

برای استفاده از انرژی امواج از سه طرح از انرژی آن بهره‌برداری می‌شود:

استفاده از استوانه‌های شناور

استوانه‌ها را طوری می‌سازند که بیشترین وزن آنها در ته باشد و در قسمت پائین یک دریچه دارند. وقتی امواج می‌آید فشار آب دریچه (۲) بسته می‌شود و هوای متوسط دریچه (۱) تخلیه می‌شود، دریچه (۳) نیز بسته است و هوا از طریق دریچه (۴) خارج شده و موجب چرخش پره‌ها می‌گردد. وقتی موج پایین می‌رود، یک حالت مکش ایجاد می‌شود؛ لذا دریچه (۱و۲) بسته شده دریچه (۳و۴) باز می‌شود و هوا ضمن ورود به استوانه موجب چرخش پره‌ها می‌گردد. چرخش پره‌ها باعث چرخش توربینها و ژنراتورها برای تولید الکتریسته استفاده می‌شود.

استفاده از بادامک‌های شناور

وقتی موج می‌آید بادامک‌ها را می‌چرخاند و این حرکت چرخشی را به ژنراتور وصل می‌کنند. در واقع تعداد زیادی از این بادامک‌ها را توسط میله‌ای بهم وصل می‌کنند و مجموعه را در نزدیکی ساحل روی امواج می‌گذارند، این سیستم‌ها برای امواج سنگین کاربرد دارد.

استفاده از جزایر طبلک

سیستم طبلکی چیزی شبیه تیوپ اتومبیل می‌باشد که دیواره‌های آن قابل ارتجاع می‌باشد. قسمت‌های داخلی تقسیم‌بندی، توربین جاگذاری کرده‌اند. این سیستم را بصورت شناور روی آب می‌اندازند و موج به آنها ضربه وارد می‌کند. این ضربه به بدنه تیوپ وارد می‌شود و موجب فرورفتگی آن می‌شود. فرورفتگی باعث فشرده شدن هوای داخل آن شده، در نتیجه هوای فشرده از یک محفظه وارد محفظه دیگر می‌شود و باعث چرخش توربینها می‌گردد.

مبدل های اولیه موج

1- جسم متحرک: این روش از انرژی موج برای حرکت دادن یک جسم و تبدیل حرکت آن به انرژی الکتریکی بهره می جوید. 2- ستون نوسانگر آب: ستونی از آب در یک لوله بدون کف یا جعبه شناور روی سطح دریا بالا و پائین می رود و این حرکت تولید جریانی از هوا با سرعت زیاد می نماید که می تواند توربین را به حرکت در آورد. 3- سطح فشرده شونده: از تغییرات فشار آب برای ایجاد هوای فشرده درون یک سیستم مستغرق استفاده می کند. این فشار می تواند تبدیل به جریانی از هوا یا آب شود و به انرزی الکتریکی تبدیل گردد. 4- دستگاه سرریز کننده موج: در این روش ارتفاع موج با کم کردن عمق آب افزایش پیدا کرده و آب تا ارتفاع بیشتری به بالا پمپ می شود. 5- دستگاه های متمرکز کننده موج: تراز متوسط آب دریا را در نقاط مشخص به روش سازه های قیفی شکل و به تله انداختن امواج بلند افزایش می دهند[۱].

دستگاه‌های مورد استفاده از نظر محل قرارگیری

دستگاه‌های ساحلی

دستگاه‌های نزدیک ساحل

دستگاه‌های دور از ساحل

دستگاه های استحصال انرژی امواج

این دستگاه ها به شرح ذیل می باشند:

کانال تجمیع کننده

کانالی به شکل مخروط ناقص، آب را در مخزنی مرتفع ذخیره کرده و این آب در بازگشت به سطح دریا توربینی را به حرکت در می آورد. این سیستم ها به دو صورت قابل اجرا هستند:

1- ON SHORE: این نمونه را می توان در سایت تاپچان Tapchan که از سال 1985 تا 1988 در نروژ فعال بوده است، مشاهده نمود.

2- OFF SHORE : این نمونه را می توان در یک ساحل مصنوعی شناور به نام مری مک Merrimack که توسط آمریکایی ها ساخته شده است، مشاهده نمود.

ستون نوسانگر آب OWC

ستونی از آب در یک لوله بدون کف یا جعبه شناور روی سطح دریا بالا و پائین می رود و این حرکت تولید جریانی از هوا با سرعت زیاد می نماید که می تواند توربین را به حرکت در آورد. آب بالا رونده در یک استوانه، هوای فشرده را از درون یک توربین عبور می دهد. سپس در بازگشت، هوا را در جهت مخالف فشرده و از توربین دیگری عبور می دهد.

سیستم پلامیس Pelamis

این سیستم به مار دریایی بالا و پائین رونده نیز معروف است. ظرفیت هر واحد شناور 750 کیلو وات و در اسکاتلند با ظرفیت 3 مگا وات به صورت تجاری مورد بهره برداری قرار گرفته است[۲].

فناوری ستو (CETO)

این فناوری یکی از فناوری‌های مورد استفاده برای تبدیل انرژی امواج به الکتریسیته می‌باشد. در این فناوری دستگاه در زیر آب عمل می‌کند و در کف اقیانوس محکم شده‌است. در این سیستم چندین شناور به واحدهای پمپ مستقر در بستر دریا متصل شده‌اند. این شناورها با حرکت امواج، تکان می‌خورند و پمپ‌ها را به حرکت در می‌آورند. پمپ‌های مستقر در بستر دریا آب را تحت فشار قرار می‌دهند در نتیجه آب از طریق یک لوله زیر آبی به سمت ساحل برده می‌شود و توربین را به حرکت در می‌آورد که موجب تولید الکتریسیته می‌شود.

فناوری Power Bouy

این دستگاه از شرکت آمریکایی Pacific Northwest Generating Cooperative که مجموعه ای از بویه های شناور هماهنگ با هم است. بالا و پائین رفتن ساختارهای بویه ای شکل تولید انرژی مکانیکی می نماید که به انرژی الکتریکی تبدیل می شود. این پروژه در Reedsport ایالت Oregon نصب شده است.

سیستم وال قدرتمند Mighty Whale

سیستم وال قدرتمند که در ژاپن توسعه یافت ولی به تولید صنعتی نرسید. در واقع این سیستم از تعداد زیادی توربین های OWC تشکیل شده است که به صورت شناور از حرکت نسبی موج برای فشرده سازی هوا استفاده می کند. طول این دستگاه 50 متر و عرض آن 30 متر، ارتفاع آن 12 متر و ارتفاع زیر آب آن 8 متر بود و یکی از بزرگترین سیستم های استحصال انرژی از امواج است. طراحی، ساخت و آزمایش این سیستم از سال 1989 تا سال 2003 به طول انجامید.

انرژی باد فرا ساحل

گاهی باد مورد نیاز در فراساحل به دست می آید که عمق آب عامل تعیین کننده هزینه ها است. عموما تا 40 کیلومتری ساحل می توان تاسیسات را برپا کرد. برآورد شده که منابع باد فراساحلی لااقل 2 برابر منابع باد روی خشکی هستند. تکنولوژی استحصال انرژی باد فراساحل کاملا مهیا است ولی هزینه کار در فراساحل و انتقال انرژی به ساحل عموما تولید برق را غیر اقتصادی می نماید.

مزایای استفاده از باد فراساحل ü منابع بسیار گسترده ü ریسک پائین ü صدمه کمتر به زیستگاه های دریایی ü قابلیت پیش بینی نسبتا دقیق باد جهت برنامه ریزی برای تزریق برق به شبکه ü عدم مزاحمت برای عموم مردم از نظر سر و صدا و نازیبایی محیطی ü قابلیت تبدیل انرژی به هیدروژن و انتقال راحت تر آن به ساحل

معایب استفاده از باد فرا ساحل ü ایجاد محدودیت دید، محدودیت مانور شناور و ... ü هزینه اولیه بسیار زیاد ü برگشت سرمایه گذاری طولانی ü ناوبری و صیادی مشکل تر ü وضعیت آب و هوایی سخت در فراساحل ü هزینه تعمیر و نگهداری بالا ü نصب توربین های بزرگتر برای اقتصادی شدن ü هزینه های زیاد انتقال برق

تکنولوژی های استحصال انرژی الکتریکی از جریانهای دریایی

انرژی تجدید شونده( انرژی نو و نا آلاینده)

انرژی تجدید شونده از منابع انرژی که پیوسته توسط طبیعت پر می شوند , خورشید , باد , آب, گرمای زمین و درختان ونباتات بدست می آید. قبل از پیشرفت صنعت این منابع تنها شکل انرژی قابل استفاده توسط انسان بود. طی 150 سال اخیر شهرنشینی به طور روز افزون وابسته به سوختهای فسیلی , زغال سنگ وگازهای طبیعی شده است.

تکنولوژی انرژی تجدید شونده این سوختها را به انرژی قابل استفاده , اغلب به صورت الکتریسیته , گرما , مواد شیمیایی و توان مکانیکی تبدیل می کند.

چرا از انرژی تجدید شونده استفاده می کنیم ؟

به طور کلی استفاده از انرژی تجدید پذیر فواید بسیاری دارد که شامل موارد زیر می شود :

1) استفاده از منابع ایمن , محلی و دوباره تجدید شونده

2) کاهش بستگی به انرژی های تجدید ناپذیر

3) کمک به پاکیزه نگه داشتن هوا ، آب و خاک

4) کاهش تولید دی اکسید کربن و دیگر گازهای گلخانه ای

5) ایجاد اشتغال در صنعت

یک بررسی آماری

نمودار  شکل -1 انرژی حاصل از منابع مختلف را در جهان نشان می دهد . 13/3درصد از این سوختها از انرژی تجدید پذیر بوده که 2/2 درصد آن از انرژی توان آبی 10/6درصد از مواد سوختی تجدید شونده و 0/5 درصد دیگر از منابع تجدیدپذیر شامل 0/0005 درصد جذر و مدی , 0/0151 درصد باد, 0/039درصد خورشید و 0/416درصد ژئو حرارتی است .

شکل -1 تولید انرژی از منابع مختلف در جهان

 منابع تجدیدپذیر طی 33 سال اخیر رشد سالیانه 3/2 درصدی داشته اند . گونه دیگر انرژی تجدید پذیر در نمودار شکل -2 که از آن به تجدید شونده های جدید یاد می شود , آمده است که شامل : ژئوحرارتی , خورشیدی , بادی و جذر و مد است و رشد سالیانه 8 درصدی داشته است.

شکل -2 رشد سالیانه انرژیهای تجدید شونده

منابع تجدید پذیر سومین رتبه در تولید الکتریسیته جهانی را دارد . در سال 2003 سهم آنها %18 بوده است که پس از زغال سنگ (40%) و گاز طبیعی (19%) و قبل از منابع هسته ای (16%) و نفت (7%) قرار دارند. اکثر الکتریسیته تولیدی از نیروگاه های توان آبی (90%) می باشد . شکل -3.

شکل -3 سهم تولید الکتریسته از منابع مختلف

 انرژی را میتوان به چهار صورت از اقیانوس استخراج کرد :

1-انرژی جریان های آبی  Marine current energy

2-انرژی موج  Wave energy

3-انرژی جذر و مدtidal energy

4-تبدیل انرژی حرارتی اقیانوس ocean thermal energy conversion

در ادامه هر یک از این منابع انرژی را مورد بررسی قرار می دهیم .

1- انرژی جریان های آبی

آب اقیانوس مدام درحال حرکت است . جریان های اقیانوسی در الگوهای مختلفی حرکت   میکنند که تحت تاثیر باد , شوری آب , دما , نقشه کف اقیانوس و چرخش زمین قرار دارد. جریانات اقیانوسی توسط بادو گرمای آب نزدیک استوا در اثر خورشید ایجاد می شوند . گرچه برخی از این جریانات از اختلاف چگالی و شوری آب حاصل می شوند. این جریانات نسبتاً ثابت اند وتنها در یک جهت جریان دارند .گرچه جریانات اقیانوسی با سرعت کمتر از سرعت باد حرکت می کنند ولی بخاطر چگالی زیاد آب مقدار قابل توجهی انرژی حمل می کند. آب 800 برابر چگالتر از هواست بنابراین برای مساحت سطح یکسان , آب با سرعت 12 مایل بر ساعت همان فشاری اعمال می کند که باد با سرعت 110 مایل بر ساعت .

توان کلی جریانات اقیانوسی حدود TW5 تخمین زده می شود که درهمان حد مصرف الکتریسیته جهانی

دانلود کامل کتاب انرژی امواج دریا و انرژی اقیانوسی

پاور پوینت انرژی امواج دریا

پاور پوینت انرژی امواج دریا

پاورپوینت-ppt- انرژی امواج دریا-در 30 اسلاید-powerpoint    

•اقیانوس‌ها منابعی عظیم از انرژی حرکتی‌اند،که به صورت امواج، جزر و مد و جریانهای همیشگی سطحی یا زیر آبی، ناشی از اختلاف حرارت نقاط گوناگون، دیده می‌شود.

•بررسی به‌کارگیری انرژی امواج پیشینه‌ای طولانی ندارد و تنها چند دهه است که پژوهش‌ها در این زمینه آغاز شده‌است، اما بهره‌گیری از انرژی حاصل از اختلاف حرارتی در اقیانوس‌ها، بــه ســال 1929 بــاز می‌گــردد.

•امروزه ساخــت نیــروگاه‌هــای OTEC(Ocean Temperature Energy Conversion) رو به افزایش است که با تبدیل انرژی حاصل از اختلاف حرارت، به انرژی الکتریکی، گامی نو در تولید برق به شمار می‌رود، اما هنوز تنگناهایی در این راستا وجود دارد که باید رفع شود.

•برای نمونه باید خط‌های انتقال نیرو را تا سواحل گسترس داد و بناهای تولید و انتقال را در برابر طوفانهای دریایی و آب و هوای ساحلی مقاوم ساخت و نیز، تجهیزات نیروگاه‌هایی از این دست هنوز بسیار پر‌هزیه است و حجم زیادی اشغال می‌کند.

•با ساخت این نیروگاه‌ها می‌توان به مناطقی که به دلیل دور از دسترس بودن یا محصور بودن در آب، امکان وصل شدن به شبکه‌ی سراسری را ندارند، برق رساند و حتی آب شیرین این نواحی را نیز در کنار همین نیروگاه‌ها فراهم ساخت.

•ایران نیز با داشتن خط ساحلی بسیار طولانی (بیش از 1800 کیلومتر در جنوب) وجزایر متعدد، از جمله کشورهایی است که می‌تواند بهره‌های فراوانی از این انرژی ببرد.

•استفاده از انرژی حرکتی فراوان امواج دریا نیز گرچه فعلا" در ابعاد بزرگ امکان‌پذیر نمی‌باشد، اما نمونه‌های کوچک آن برای تولید برق مورد استفاده قرار گرفته است.در حال حاضر تولید انرژی از امواج دریا بسیار گران قیمت است و حرفه اقتصادی ندارد.

دانلود کامل پاور پوینت انرژی امواج دریا