مقدمه:
انرژی تجدیدپذیر (به انگلیسی: Renewable energy)، که انرژی برگشت‌پذیر نیز نامیده میشود، به انواعی از انرژی می‌گویند که منبع تولید آن نوع انرژی، بر خلاف انرژی‌های تجدیدناپذیر (فسیلی)، قابلیت آن را دارد که توسط طبیعت در یک بازه زمانی کوتاه مجدداً به وجود آمده یا به عبارتی تجدید شود.
در سال‌های اخیر با توجه به این که منابع انرژی تجدید ناپذیر رو به اتمام هستند این منابع مورد توجه قرار گرفته‌اند.
در سال ۲۰۰۶ حدود ۱۸٪ از انرژی مصرفی جهانی از راه انرژی‌های تجدید پذیر بدست آمد.
سهم زیست‌توده به‌طور سنتی حدود ۱۳٪، که بیشتر جهت حرارت دهی و ۳٪ انرژی آبی بود.
۲/۴٪ باقی‌مانده شامل نیروگاهای آبی کوچک، زیست توده مدرن، انرژی بادی، انرژی خورشیدی، انرژی زمین‌گرمایی و سوختهای زیستی میباشد که به سرعت در حال گسترش هستند.
انواع انرژی های تجدید پذیر مولد برق:
۱-انرژی جزر و مد:
انرژی جزر و مد شکلی از انرژی آبی است که از تبدیل انرژی جزر و مد به اشکال مفید انرژی – عمدتاً نیروی برق – به دست می‌آید.
گرچه هنوز استفاده فراگیر نیافته اما انرژی جزر و مد می‌تواند منبع مناسبی برای تولید برق در آینده باشد.
جزر و مد بهتر از انرژی باد و انرژی خورشیدی قابل پیش بینی است.
در میان منابع انرژی تجدید پذیر، استفاده از انرژی جزر و مد همیشه با مشکل هزینه بالا و محدودیت در مکانهای با کشند شدید یا سرعت بالای جریان آب روبرو بوده است.
با وجود این، بسیاری از پیشرفتهای اخیر هم در طراحی (مانند نیروگاه کشند دینامیکی، تالابهای کشندی) و هم در تکنولوژی توربین (مانند توربین‌های جدید محوری و کراس فلو) نشان می‌دهد که کل برق کشندی موجود ممکن است از آنچه تا پیش از این فرض می‌شد بسیار بیشتر باشد.
حتی ممکن است هزینه‌های اقتصادی و زیست محیطی به سطح قابل رقابتی کاهش یابد.
اولین نمونه تجاری ساخته شده از آن در ایرلند است.
از نظر تاریخی آسیاب‌هایی که از انرژی کشندی بهره می‌گرفتند هم در اروپا وجود داشته‌اند و هم در سواحل شرقی آمریکای شمالی.
آب ورودی در استخرهای بزرگی ذخیره می‌شدند و در هنگام فروکش کردن مد چرخ‌های آبی را به چرخش در می‌آوردند.
از این نیروی مکانیکی برای آرد کردن غلات استفاده می‌کردند.
تاریخ اولین آنها به قرون وسطی و حتی به روم باستان بر می‌گردد.
تنها در قرن نوزدهم بود که فرایند استفاده از آب‌های ریزان و توربین‌های چرخان برای تولید الکتریسیته در آمریکا و اروپا معرفی شد.
نیروگاه کشندی رانس اولین نیروگاه کشندی در مقیاس بزرگ است که در سال ۱۹۶۶ مورد بهره‌برداری قرار گرفت.
۲-انرژی خورشیدی:
انرژی خورشیدی با تبدیل نور خورشید به الکتریسیته، به صورت مستقیم صورت میگیرد.
این تبدیل انرژی با استفاده از پنل های فتوولتاییک امکان پذیر است.
سامانه‌های توان خورشیدی متمرکز، از عدسی و آینه و سامانه‌های ردیاب، برای متمرکز کردن نور خورشید استفاده می‌کنند.
همچنین سامانه‌های فتوولتاییک، با استفاده از اثر فوتوالکتریک، نور را به جریان الکتریکی تبدیل می‌کنند.
نیروگاه‌های توان خورشیدی متمرکز، در دهه ۱۹۸۰ ایجاد شدند.
بزرگترین نیروگاه خورشیدی جهان، با توان ۳۵۴ مگاوات در بیابان موهاوی قراردارد.
نمونه‌هایی از استفاده از توان خورشیدی در ایران، نیروگاه خورشیدی یزد و نیروگاه خورشیدی شیراز هستند.
۳-الکتریسیته زمین گرمایی:
تاریخ اولین استفاده از انرژی زمین گرمایی به شاهزاده پیرو گینوری کونتی در ایتالیا بازمی‌گردد.
در سال ۱۹۰۴ میلادی برای اولین بار استفاده تجاری از انرژی زمین گرمایی به عنوان یک منبع تولید برق در ایتالیا شروع شد.
سپس در سال ۱۹۵۸ نیروگاه زمین گرمایی وایراکی در نیوزیلند ساخته شد.
که از بزرگترین نیروگاه زمین گرمایی به شمار می‌رود.
تا سال ۲۰۰۸ انرژی زمین گرمایی سهمی کمتر از یک درصد از تولید کل انرژی الکتریکی جهان را به خود اختصاص داده.
تولید انرژی زمین گرمایی به علت میزان بسیار اندک استخراج انرژی گرمایی در مقایسه با حرارت درونی کره زمین انرژیی پایایی در نظر گرفته میشود.
شدت انتشار گازهای گلخانه‌ای در نیروگاه‌های زمین‌گرمایی موجود به طور متوسط ۱۲۲ کیلوگرم کربن دی‌اکسید (CO۲) به ازای هر مگاوات ساعت انرژی الکتریکی است که حدود یک هشتم یک نیروگاه با سوخت زغالی معمولی است.
۴-نیروی برق آبی:
بیشتر نیروگاه‌های برق-آبی انرژی مورد نیاز خود را از انرژی پتانسیل آب پشت یک سد تامین می‌کنند.
در این حالت انرژی تولیدی از آب به حجم آب پشت سد و اختلاف ارتفاع بین منبع و محل خروج آب سد وابسته‌است.
به این اختلاف ارتفاع، ارتفاع فشاری می‌گویند و آن را با H (مخفف Head) نمایش می‌دهند.
در واقع میزان انرژی پتانسیل آب با ارتفاع فشاری آن متناسب است.
برای افزایش فاصله یا ارتفاع فشاری، آب معمولاً برای رسیدن به توربین آبی فاصله زیادی را در یک لوله بزرگ طی میکند.
برخی نیروگاه‌های آبی که تعداد آنها زیاد هم نیست از انرژی جنبشی آب جاری استفاده می‌کنند.
در این دسته از نیروگاه‌ها نیازی به احداث سد نیست.
توربین این نیروگاه‌ها شبیه یک چرخ آبی عمل میکند.
این نوع استفاده از انرژی شاخه نسبتاً جدیدی از علم جنبش مایعات است.
۵-انرژی موج:
انرژی موج در اقیانوس باز بر اثر عمل باد روی سطح اقیانوس تولید می‌شوند.
کل انرژی موج توزیع شده در زمین در حدود ۲٫۵×۱۰۶ MW تخمین زده میشود.
که در حدود انرژی کلی توزیعی جزر و مد است.
انرژی موج منبع تجدید شونده است 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 ۶۰ هرتز تبدیل شود.
۶-انرژی باد:
انرژی بادی در مقادیر زیاد در مزارع بادی تولید و به شبکه الکتریکی متصل میشود.
از توربین‌ها در تعداد کم معمولاً فقط برای تامین برق در مناطق دور افتاده استفاده میشود.
باد یکی از شاخصه‌های اصلی انرژی خورشیدی و هوای متحرک است.
اما از جمله دلایل تمایل کشورها برای افزایش ظرفیت تولید برق بادی مزایای بسیار زیاد این روش تولید انرژی الکتریکی است.
چرا که انرژی بادی فراوان، تجدیدپذیر و پاک است .
در همه جای دنیا وجود دارد.
همچنین در مقایسه با استفاده از انرژی سوختهای فسیلی میزان کمتری گاز گلخانه‌ای منتشر میکند.
قدیمی‌ترین روش استفاده از انرژی باد، به ایران باستان باز می‌گردد.
برای نخستین بار، ایرانیان موفق شدند با استفاده از نیروی باد، دلو (دولاب) یا چرخ چاه را به گردش درآورده و از چاه‌های آب خود، آب را به سطح مزارع برسانند.
احتمالاً نخستین ماشین بادی توسط ایرانیان باستان ساخته شده است.
یونانیان برای خرد کردن دانه‌ها و مصریها، رومی‌ها و چینی‌ها برای قایقرانی و آبیاری از انرژی باد استفاده کرده‌اند.
در قرن ۱۳ این فناوری توسط سربازان صلیبی به اروپا برده شد.
و هلندیها فعالیت زیادی در توسعه دستگاههای بادی داشتند.
به طوری که در اواسط قرن نوزدهم در حدود ۹ هزار ماشین بادی مورد استفاده قرار می‌گرفته است.
منبع:برقنیوز
