Veguherîna Enerjiyê di Hilberîna Enerjiyê de
Veguherîna enerjiyê pêvajoya veguherandina formeke enerjiyê bo formeke din a enerjiyê ye, ku ji bo hewcedariyên mirovan bikêrtir e. Di çarçoveya hilberîna elektrîkê de, veguherîna enerjiyê di dilê santralên elektrîkê de ye ku elektrîkê çawa çêdikin, ku dûv re li malan, pîşesaziyan û tesîsên giştî yên cûrbecûr tê belavkirin. Hema hema hemî pergalên hilberîna enerjiyê bi rêya rêze veguherînên enerjiyê dixebitin - ji enerjiya kîmyewî, germî û enerjiya mekanîkî, di dawiyê de ber bi enerjiya elektrîkê ve. Fêmkirina vê pêvajoya veguherînê ji bo têgihîştina avantaj, sînorkirin, karîgerî û bandora jîngehê ya her teknolojiya hilberîna enerjiyê girîng e.
1. Têgehên bingehîn ên enerjî û elektrîkê
Enerjî nayê afirandin an tunekirin, lê li gorî qanûna parastina enerjiyê dikare şiklê xwe biguhezîne. Di heman demê de, elektrîk celebek enerjiyê ye ku bi tevgera barên elektrîkê (elektronan) ve girêdayî ye. Di pergalên hêzê de, enerjiya elektrîkê bi gelemperî bi rêya jeneratoran tê hilberandin, makîneyên ku enerjiya mekanîkî (tevgera zivirî) li ser bingeha prensîba enduksîyona elektromagnetîk vediguherînin enerjiya elektrîkê. Bi gotineke din, gelek jenerator li ser armancek sereke disekinin: hilberandina turbîn an zivirîna şaftê ya têra xwe xurt û aram ku jeneratorek bixebitîne.
2. Qonaxên giştî yên veguherîna enerjiyê di santralên elektrîkê de
Her çend celebên santralên elektrîkê cûda bin jî, qonaxên veguherîna enerjiyê pir caran xwedî şêweyek dişibin hev in:
1. Çavkaniyên enerjiya seretayî: bo nimûne komir, gaz, uranyûm, av, ba, tîrêjên rojê, an enerjiya jeotermal.
2. Veguherîna bo enerjiya navîn: pir caran bi şiklê enerjiya germî (termalî) an jî enerjiya kînetîk (tevgera şilavê).
3. Veguherandina bo enerjiya mekanîkî: bi gelemperî zivirandina turbînekê (buxar, gaz, av, an bayê).
4. Veguherandina bo enerjiya elektrîkê: jenerator herika elektrîkê hildiberîne.
5. Veguhastin û belavkirin: voltaja elektrîkê tê zêdekirin, bi rêya torê tê şandin, dû re ji bo karanîna xerîdaran voltaja wê kêm dibe.
Di hin santralên elektrîkê de, hin gav dikarin werin avêtin. Mînakî, panelên rojê dikarin rasterast enerjiya ronahiyê bêyî turbînekê veguherînin elektrîkê.
3. Santrala elektrîkê ya buharê (PLTU): enerjiya kîmyewî → germî → mekanîkî → elektrîk
Santrala elektrîkê ya bi komirê dixebite mînakek klasîk a veguherîna qatqatî ye. Enerjiya kîmyewî ya di komirê de hatî hilanîn bi rêya şewitandinê di kazanê de tê berdan. Şewitandina ku çêdibe avê germ dike û vediguherîne buxara bi zexta bilind û germahiya bilind. Ev buxar dû re têxe nav turbîneke buxarê, ku perên xwe dizivirîne. Zivirîna turbînê jeneratorekê dixebitîne û elektrîkê hildiberîne.
Zincîra veguherînê dikare wiha were kurtekirin:
enerjiya kîmyewî (komir) → enerjiya germî (buxar) → enerjiya mekanîkî (turbîn) → enerjiya elektrîkê (jenerator).
Pirsgirêkên sereke yên santralên elektrîkê yên bi komirê dixebitin, bandora wan a germî ya sînorkirî ye ji ber qanûnên termodînamîkê, û her weha gazên serayê û emîsyonên qirêj. Ji ber vê yekê, teknolojiyên wekî santralên elektrîkê yên superkrîtîk/ultra-superkrîtîk û pergalên kontrolkirina emîsyonê hatine pêşxistin da ku bandorê zêde bikin û bandora li ser jîngehê kêm bikin.
4. Santralên elektrîkê yên bi gazê dixebitin (PLTG/PLTGU): enerjiya kîmyewî → germî/zext → mekanîkî → elektrîk
Di santralên elektrîkê yên bi gazê dixebitin de, gaza xwezayî di odeya şewitandinê ya turbîna gazê de tê şewitandin. Şewitandina encam gaza germ û bi zexta bilind çêdike ku rasterast turbîna gazê dizivirîne. Ev turbîn bi jeneratorekê ve girêdayî ye, ji enerjiya mekanîkî ya zivirînê elektrîkê çêdike.
Herwiha, di sîstemeke çerxa tevlihev (PLTGU) de, germahiya ji gazên derxistina turbîna gazê ji nû ve tê bikar anîn da ku buhar çêbibe ku turbîneke buharê ya din dixebitîne. Ev yek veguherîna enerjiyê bibandortir dike ji ber ku "germahiya bermayî" tavilê nayê redkirin. Ev sîstem karîgeriya giştî ya santralê zêde dike û xerckirina sotemeniyê li ser her kWh elektrîkê kêm dike.
5. Santralên hîdroelektrîkê (PLTA): enerjiya potansiyel → kînetîk → mekanîkî → elektrîkî
Santralên hîdroelektrîkê enerjiya potansiyel a gravîtasyonê ya ava ku li bilindahiyên bilind (bend an çem) tê hilanîn bikar tînin. Dema ku av di nav lûleyek avê (penstock) re derbas dibe, enerjiya potansiyel vediguhere enerjiya kînetîk (herikînek bilez). Ev herikîn turbînek avê dizivirîne (wek turbînek Francis, Kaplan, an Pelton), ku dûv re jeneratorek dizivirîne da ku elektrîkê hilberîne.
Zincîra veguherînê:
enerjiya potansiyel a avê → enerjiya kînetîk → enerjiya mekanîkî ya turbînê → enerjiya elektrîkê.
Santralên hîdroelektrîkê bi gelemperî şewitandinê hewce nakin, di encamê de emîsyonên gazên serayê kêm dibin. Lêbelê, avakirina bendavan dikare bandorê li ekosîsteman, rûniştin û guhertina civakî li deverên derdorê bike.
6. Santrala enerjiya bayê (PLTB): enerjiya kînetîk a bayê → mekanîkî → elektrîkî
Turbîna bayê (PLTB) enerjiya kînetîk a girseyên hewayê yên tevgerbar bikar tîne. Ba perên turbînê (rotor) dizivirîne. Ev zivirandin ji bo hilberandina elektrîkê ji jeneratorekê re tê şandin (carinan bi rêya qutiya gerokê, carinan jî bi ajotina rasterast).
Pêvajo:
enerjiya kînetîk a bayê → enerjiya mekanîkî ya rotorê → enerjiya elektrîkê.
Awantajên wê ev in ku ew çavkaniyek enerjiya nûjenkirî ye û di dema xebitandinê de tu emisyonên gazên xav dernaxe. Sînorkirinên wê di xwezaya guherbar a bayê de ne, ku hilberîna wê ya elektrîkê nearam dike, û pêdivî bi pergalek rêkxistina torê, hilanîna enerjiyê, an jî tevlihevkirinek bi jeneratorên din re heye.
7. Santralên enerjiya rojê (PLTS): enerjiya tîrêjê → elektrîk
Santralên enerjiya rojê yên fotovoltaîk li ser prensîba bandora fotovoltaîk dixebitin: fotonên ji tîrêjên rojê li materyalek nîvconductor (wek silîkon) dixin, dûv re tevgera elektronan çêdikin, û herikîna elektrîkê çêdikin. Pêvajoya veguherînê kurttir e:
enerjiya tîrêjên rojê → enerjiya elektrîkê.
Lêbelê, elektrîka ji panelên rojê herika rasterast (DC) ye, ji bo ku bikeve nav şebekeyê, pêdivî bi înverterekê heye da ku wê veguherîne herika alternatîf (AC). Mîna bayê, şiddeta rojê jî diguhere, ji ber vê yekê hilberîn bi hewa, cih û dema rojê ve girêdayî ye.
Ji bilî fotovoltaîk, santralên enerjiya rojê yên germî (CSP) jî hene ku germahiya rojê kom dikin da ku buharê hilberînin û turbînekê bizivirînin - di prensîbê de dişibin santralên elektrîkê yên bi komirê, lê çavkaniya germê ji rojê tê.
8. Santrala enerjiya jeotermal (PLTP): enerjiya jeotermal → mekanîkî → elektrîkî
Santralên elektrîkê yên jeotermal (PLTP) germahiya ji hundirê erdê bikar tînin da ku av an şilavên di rezervuarên jeotermal de germ bikin. Ev şilava germ dikare buhara rasterast an ava germ be ku dûv re bi pêvajoyek taybetî tê buharkirin. Buhar turbîn û jeneratoran dizivirîne, û elektrîkê hildiberîne.
Çerxa veguherînê:
enerjiya jeotermal → enerjiya germî ya şilavê → enerjiya mekanîkî ya turbînê → enerjiya elektrîkê.
Santralên enerjiya jeotermal (PLTP) ji ber aramiya wan a nisbî li gorî enerjiya bayê û rojê, û emîsyonên wan ên kêmtir li gorî santralên enerjiya sotemeniya fosîl, xwedî avantaja jeneratorên barkirina bingehîn in. Di nav wan de lêçûnên lêgerînê, rîskên sondajê, û birêvebirina şilav û gazên gemar hene.
9. Karîgerî û windabûna enerjiyê di veguherînê de
Her qonaxa veguherînê bi windabûna enerjiyê re tê, bi gelemperî di şiklê windabûna germê de ji ber xişandinê, berxwedana elektrîkê, an sînorkirinên teknîkî. Karîgerî diyar dike ku çiqas enerjiya têketinê vediguhere enerjiya elektrîkê ya derketinê.
Li gorî prensîbên termodînamîkê, di santralên termîk de (komir, gaz, nukleerî), cudahiya germahiyê ya di navbera çavkaniya germê û jîngehê de pir bandor li ser karîgeriyê dike. Di santralên enerjiya nûjenkirî de wekî bayê û rojê, karîgerî bêtir ji hêla taybetmendiyên cîhazê (aerodînamîka turbînê, kalîteya pîlên rojê) û şert û mercên jîngehê ve bandor dibe.
Ji bilî hilberîna enerjiyê, windahiyên enerjiyê di veguhestin û belavkirinê de jî ji ber berxwedana kablo û alavan çêdibin, ji ber vê yekê plansaziya torê ji bo parastina kalîteya dabînkirinê pir girîng e.
10. Encam
Veguherîna enerjiyê di hilberîna elektrîkê de pêvajoyek zincîrî ye ku gelek enerjiyên seretayî vediguherîne enerjiya elektrîkê ya bikêrhatî. Santralên elektrîkê yên bi komirê (PLTU) û santralên elektrîkê yên bi sotemeniya fosîl ve girêdayî veguherîna enerjiya kîmyewî bo germê û dûv re jî bo tevgerê ne, di heman demê de santralên hîdroelektrîk û yên bi bayê (PLTA) enerjiya tevgera şilavê rasterast bikar tînin da ku turbînan bizivirînin. Santralên enerjiya rojê yên fotovoltaîk (PLTS) dikarin tîrêjên rojê rasterast bêyî gavek mekanîkî veguherînin elektrîkê. Her teknolojiyek xwedî taybetmendiyên veguherîna enerjiyê, karîgerî, lêçûn û bandora jîngehê ya cûda ye. Di pêşerojê de, baştirkirina karîgeriya veguherînê, berfirehkirina karanîna enerjiya nûjenkirî, û yekkirina hilanîna enerjiyê û torên jîr dê ji bo pêkanîna daxwaza zêde ya elektrîkê bi awayekî paqijtir û domdartir mifteya sereke be.
