انماط توليد الطاقة الكهربائية
794 subscribers
121 photos
4 videos
13 files
100 links
حول كافة الانماط المعروفة التقليدية او غير التقليدية ، المتجددة وغير المتجددة لانتاج الطاقة الكهربائية وخزنها.
Download Telegram
أمثلة اخرى على أنظمة التخزين بالحذافات «FES»:
# محطة Hazle Spindle لتخزين الطاقة باستخدام الحذافات – flywheel بقدرة 20 ميجاواط –في Hazle Township – بنسلفينيا، تم تشغيلها في عام 2013.
# محطة Stephentown Spindle لتخزين الطاقة باستخدام الحذافات – flywheel بقدرة 20 ميجاواط –في نيويورك، تم تشغيلها في عام 2011.
# محطة Tyngsboro لتخزين الطاقة باستخدام الحذافات – flywheel بقدرة 0.5 ميجاواط –في ماساتشوستس, تم تشغيلها في عام 2008 .
خبر ... خبر ... خبر
قريبا اول محطة إندماج نووي على نطاق الشبكة ‘في العالم
بواسطة لورا باديسون، سي إن إن
الأربعاء 18 ديسمبر 2024

وفقًا لإعلان الثلاثاء الماضي 17 ديسمبر 2024 من قبل شركة كومنولث فيوجن سيستمز الناشئة CFS، وهي واحدة من أكبر شركات الاندماج النووي في العالم، ستقوم الشركة باستثمار بمليارات الدولارات لبناء المنشأة بالقرب من ريتشموند في ولاية فرجينيا، وقال بوب مومجارد ، الرئيس التنفيذي للشركة ، إنه عند التشغيل ، سيكون المصنع قادرًا على التوصيل بالشبكة وإنتاج 400 ميجاوات بحلول أوائل الثلاثينيات من هذا القرن، وهو ما يكفي لتشغيل حوالي 150.000 منزل.
والجدير بالذكر ان شركة هيليكال فيوجن Helical Fusion اليابانية الناشئة تعتزم إطلاق أول مفاعل اندماج نووي بالعالم في عام 2034، وبدء العمليات التجارية في أربعينيات القرن الـ21.
الاندماج النووي هو العملية التي يجري من خلالها اتحاد نواتين خفيفتين لتكوين نواة واحدة أثقل، ما يؤدي إلى إطلاق كمية هائلة من الطاقة، وهي العملية التي تتم في الشمس والنجوم المستعرة منذ ملايين السنين.
https://edition.cnn.com/2024/12/18/climate/world-first-nuclear-fusion-power-plant-commmonwealth/index.html

https://attaqa.net/2024/08/30/%D8%A3%D9%88%D9%84-%D9%85%D9%81%D8%A7%D8%B9%D9%84-%D8%A7%D9%86%D8%AF%D9%85%D8%A7%D8%AC-%D9%86%D9%88%D9%88%D9%8A-%D9%81%D9%8A-%D8%A7%D9%84%D8%B9%D8%A7%D9%84%D9%85-%D8%AA%D8%B7%D9%84%D9%82%D9%87-%D8%A7/
ننهي الحديث عن الحذافات بذكر الأثر البيئي لها ، ثم نسرد مراجعها ، وبالتالي ننتقل الى مقارنة الانماط.
الأثر البيئي:
مصنوعة من مواد آمنة بيئياً، وليست هناك أي انبعاثات او تأثيرات بيئية ترافق عملية الخزن .
* وَمَا ٱلنَّصۡرُ إِلَّا مِنۡ عِندِ ٱللَّهِ *
هنيئا لغزة وأهل غزة وفلسطين وكل من وقف معهم .
ادام الله الفرح في قلوبكم ، ورحم شهداءكم وشفى جريحكم وعافى مبتلاكم .
*سَلَـٰمٌ عَلَیۡكُم بِمَا صَبَرۡتُمۡۚ*
بعد أن أنهينا بتوفيق من الله الحديث عن كل أنماط التوليد والخزن للطاقة الكهربائية ، سنتطرق للمقارنة بينها ، وهو أمر مهم لترتيب الافكار واستيعاب الفوارق بينها بغرض تعميق الاستفادة ، وسنبدأ من حيث انتهينا ، أي بمقارنة انماط التخزين ، وبعدها سنتناول مقارنة انماط التوليد .
قبل المقارنة سنتذكر سويا انماط التخزين التي مرت علينا ، والتي تعتبر حاليا اشهر الانماط والاكثر استخداما :
1- طريقة التخزين بالضخ Pumped Hydro-electric Storage .
2- البطاريات Battery Storage.
3- خزن الطاقة عبر ضغط الهواء Compressed Air Energy Storage.
4- (خزن الطاقة بواسطة الهيدروجين ) خلايا الوقود لحفظ الطاقة او خلايا الوقود الهيدروجينية
The Fuel Cell Energy Storage System (Hydrogen Storage).
5. تخزين الطاقة بتسييل الهواء (الهواء السائل)
Liquid Air Energy Storage (LAES) .
6- المكثفات الفائقة Suppercapacitors, or Ultracapacitors
7- الحذافة لتخزين الطاقة Flywheel Energy Storage – FES»
8- ثم النمط الناشئ
البطارية الرملية Sand Battery
ملاحظات عابرة على المقارنة قبل البدء بها:
- المقارنة تمت صياغتها على شكل جدول لتسهيل مقارنة البيانات ، وقد كان الجدول جاهزا منذ العام 2015م ، وبالطبع صار قديما الآن، لذا تم تحديثة الأمر الذي استغرق وقتا وجهدا .
- وقد تحريت قدر الإمكان ان تكون المعلومات محدثة الى عام 2024م ، او على الأقل قبلها بعام اوعامين على الاكثر، والصعوبة كانت في ان الكثير من المصادر لا تذكر تاريخ بياناتها للأسف ، اما الذكاء الاصطناعي فان حداثة معلوماته في الغالب تعود الى ما قبل سنتين وفي احسن الأحوال سنة باعترافه هو عند سؤاله عن هذه المسألة ، واذا كانت برمجته تسمح له بالوصول الى الانترنت فان بياناته لا يمكن الاعتماد عليها دائما فقد وجدت انه يأخذها أحيانا من دردشات ومنتديات ومدونات ، وليس من مصادر موثوقة.
- لم يتم إضافة البطاريات الرملية للمقارنة كونها تقنية ناشئة.
- تختلف تكلفة الانشاء باختلاف المناطق والبيئة والتضاريس الطبيعية وتكلفة الايدي العاملة وتوفر الخامات الأساسية ..الخ.
- تختلف المصادر في إعطاء قيم تكلفة الانشاء دون الإشارة الى الأسباب ، والتي قد تكون احدى الأسباب المذكورة أعلاه، لهذا كل القيم عبارة عن متوسطات بما يلائم ما ورد في المصادر المختلفة.
- البطارية والحذافة والمكثف الفائق:
هذه الانماط قابلة للتركيب في اي مكان وشعبية وقابلة للتطوير مقارنة بالانماط مثل الضخ والتخزين والهواء المضغوط والمسال.
تصنيف الأنماط ، التقنيات الناشئة:
بخصوص التصنيف فان بعض المصادر تصنف أنماط التخزين الى عدة تصنيفات، وكما هي العادة في التصنيفات للعلوم والمجالات الأخرى تختلف التصنيفات من مصدر الى آخر كل بحسب رؤيته، لكنها في الغالب قد تنحصر في التصنيفات الثمانية التالية، التي ضمنها تقنيات ناشئة نجدها فرصة للتطرق اليها بشكل سريع:
1- التخزين الميكانيكي:
- تخزين الطاقة الكهرومائية بالضخ (Pumped Hydro Storage - PHS)،
- تخزين الطاقة الهوائية المضغوطة (Compressed Air Energy Storage - CAES)
تخزين الحذافة (Flywheel Energy Storage)
2- التخزين الكهروكيميائي:
البطاريات Batteries :
3- التخزين الحراري Thermal Energy Storage:
يتم تخزين الطاقة في شكل حرارة، إما في مواد صلبة أو سوائل، ثم يتم تحويلها إلى كهرباء عند الحاجة ، مثل :
تسييل الهواء LAES.
تخزين الطاقة الحرارية في الملح المنصهر (Molten Salt Storage): كما رأينا في نمط التوليد الشمسي الحراري المركز CSP.
البطاريات الرملية Sand Battery.
للعلم خزن الطاقة عبر الهواء المسال LAES يصنفه البعض ضمن الخزن الميكانيكي ، ولابأس في ذلك فالتصنيف في أي علم كما قلنا قد يختلف من مصدر الى آخر .
4- . التخزين الكهرومغناطيسي:
المكثفات الفائقة (Supercapacitors).
ملفات الحث الفائقة (Superconducting Magnetic Energy Storage - SMES): هذا النمط لم نتطرق اليه كونه ناشئا وخلاصته هي تخزين الطاقة في مجال مغناطيسي ناتج عن تيار كهربائي في ملف فائق التوصيل جدا مصنع من معادن مرتفعة التكلفة.
5- التخزين الكيميائي:
- تخزين الهيدروجين (Hydrogen Storage): يتم تحويل الطاقة الكهربائية الفائضة إلى هيدروجين عن طريق التحليل الكهربائي للماء كما مر علينا من سابق، ثم يتم تخزين الهيدروجين واستخدامه في خلايا الوقود لتوليد الكهرباء عند الحاجة، او كوقود في التوربينات الغازية وغيرها.
- تخزين الميثانول (Methanol Storage):
يتم تحويل الطاقة الكهربائية اولا الى هيدروجين عبر تحليل الماء، ثم بواسطة هذا الهيدروجين يتم هدرجة غاز ثاني اكسيد الكربون فيتحول إلى وقود كيميائي هو الميثانول سهل التخزين والنقل، ثم يتم تحويل الميثانول الى هيدروجين وقت الحاجة او استخدامه مباشرة كوقود حيوي، حيث كفاءة طاقته مرتفعة جدا (نتيجة لوجود الهيدروجين في تركيبته بنسبة كبيرة إضافة الى مصدر طاقة اخر هو الكربون)، او استخدامه في خلايا الوقود الميثانولية.
6- تخزين الطاقة بالجاذبية (Gravity Energy Storage) - ناشئة:
تقنية ذكية شبيهه بعملية الخزن بالضخ الهيدروليكي، وبدلا من الماء يتم رفع كتل ثقيلة إلى ارتفاع معين باستخدام الطاقة الكهربائية الزائدة، ثم يتم إسقاطها لتوليد الكهرباء عند الحاجة.
7- أنظمة التخزين الهجينة (Hybrid Storage Systems):
تجمع بين أكثر من تقنية تخزين لتحسين الكفاءة والأداء، مثل الجمع بين البطاريات والمكثفات الفائقة.
8- تخزين الطاقة البيولوجية (Biological Energy Storage) - ناشئة:
يستخدم الكائنات الحية الدقيقة أو العمليات البيولوجية لتخزين الطاقة، مثل تحويل الطاقة الكهربائية إلى وقود حيوي.
هذه التصنيفات تعكس التنوع الكبير في تقنيات تخزين الطاقة الكهربائية، حيث يتم اختيار التقنية المناسبة بناءً على حجم التخزين المطلوب، وقت الاستجابة، التكلفة، وكفاءة النظام.
مصادر ومراجع "مقارنة انماط التخزين":
https://www.linkedin.com/pulse/economic-comparison-between-pumped-storage-plants-aniket-kumar-anik-?utm_source=perplexity https://www.hydroreview.com/business-finance/business/nrel-includes-pumped-storage-in-2022-electricity-technology-baseline-report/?utm_source=perplexity https://ar.shieldenchannel.com/blogs/portable-power-station/compressed-air-energy-storage
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2015/ee/c4ee04041d?utm_source=perplexity
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2949823624000138#bib24 https://www.ufinebattery.com/blog/what-is-the-energy-density-of-a-lithium-ion-battery/
(2021) World Energy Outlook 2021. OECD
A review on power conditioning units and topologies. Renew Sustain Energy Rev 76:268–291. https://doi.org/10.1016/j.rser.2017.03.056
Comparison of Energy Storage Technologies: Unveiling the Ultimate Sustainable Power Alternatives - Power Efficiency
(PDF) Comparing the Role of Long Duration Energy Storage Technologies for Zero-Carbon Electricity Systems
An Overview on Energy Storage Options for Renewable Energy Systems - Scientific Figure on ResearchGate. Available from:
https://www.researchgate.net/figure/COMPARISON-BETWEEN-DIFFERENT-STORAGE-TECHNOLOGIES_tbl1_281346226 [accessed 4 Jan 2025]
إنتقل الى رحمة الله تعالى صاحب هذه القناة المهندس صلاح سالم علي نرجوكم بالدعوة له بالمغفرة والرحمة والجنان والحمد لله رب العالمين .
سيتم ارسال ملف ملخص للقناة في أقرب فرصة ممكنة بإذن الرحمن.
انماط توليد الطاقة الكهربائية
دورة_تدريبية_في_أنماط_توليد_وخزن_الطاقة_الكهربائية_docx_Shortcut.pdf
السلام عليكم ورحمة الله تعالى . أرجو تفضلكم ونشر هذا الملف في جروبات الهندسة والطاقة التي تعرفونها في دوائر معرفتكم ليكون صدقة جارية لوالدي ولكم بإذن الله. أحتاج عونكم🤍🤍🤍