تحقیق بررسی انرژی امواج دریا در جهان و ایران

توضیحات

 عنوان فارسی: بررسی انرژی امواج دریا در جهان و ایران

• مقدمه
• امواج دریا
• انرژی و توان موج
• انرژی امواج دریا
• باد و امواج دریا
• مبدل انرژی امواج دریا
• روش های کاربردی استحصال انرژی امواج دریا
• ویژگی های سواحل مکران و دریای عمان برای استحصال انرژی امواج در ایران
• نتیجه گیری
• فهرست منابع و مراجع

مقدمه

یکی از راه حل های مطرح شده برای مسئله بحران انرژی در سطح جهان و مشکلات ناشی از استفاده از سوخت های فسیلی و اتمی، استفاده از انرژی های تجدید پذیر می باشد كه علاوه بر فناناپذیر بودن، با محیط زیست هم سازگاری دارند. نمودار شکل 1 انرژی حاصل از منابع مختلف را در جهان نشان می دهد. 3/13 درصد از این سوخت ها از انرژی تجدید پذیر بوده که 2/2 درصد آن از انرژی توان آبی، 6/10 درصد از مواد سوختی تجدید شونده و 5/0 درصد دیگر از منابع تجدیدپذیر شامل 0005/0 درصد جذر و مدی، 0151/0 درصد باد، 039/0 درصد خورشید و 416/0 درصد ژئو حرارتی است .

شکل 1 –  تولید انرژی از منابع مختلف در جهان

 منابع تجدیدپذیر طی 33 سال اخیر رشد سالیانه 2/3 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 انرژی های تجدید شونده

انرژی قابل استحصال از اقیانوس را می توان به چهار صورت استخراج کرد :

• انرژی ناشی از اختلاف گرمایی اقیانوس Ocean thermal energy conversion
• -انرژی امواج Wave Energy
• انرژی جذر و مد Tidal Energy
• انرژی جریان های آبی Marine current energy

با توجه به اهمیت مبحث فوق در باب استخراج برق، هر یک از موضوعات را به اختصار تشریح می نمائیم .

انرژی ناشی از اختلاف گرمایی اقیانوس (OTEC)

این نیروگاه ها با بهره برداری از اختلاف دمای میان سطح و عمق اقیانوس، یک سیکل حرارتی باد و چشمه عظیم گرم و سرد تشکیل می دهند و از این راه می توان با استفاده از ایجاد بخار و تقطیر موادی مانند پروپان یا آمونیاك سیکل حرارتی کاملی را تشکیل داد و بوسیله تجهیزات ویژه ای، انرژی مکانیکی و در نهایت انرژی الکتریکی تولید نمود.

انرژی امواج

انرژی امواج عمدتاً ناشی از تاثیر باد بروی سطح دریاست و باد، خود حالت خاصی از انرژی خورشیدی ست که به عنوان منبع انرژی پاك و تجدیدپذیر می تواند نقش مهمی در تامین نیازهای روزافزون انرژی جهان ایفا نماید. انرژی امواج نامنظم، نوسانی و دارای فرکانس پایین هستند 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 گردیده و اکنون تعداد بیشتری از سامانه های جدید معرفی شده اند که بهره برداری از تنها تعداد کمی از آنها از نظر اقتصادی و فنی امکانپذیر می باشد.

انرژی امواج را نمی توان در هر نقطه ای استحصال کرد. بهترین مناطق جهت احداث نیروگاه، نقاطی است که در آن ارتفاع موج زیاد باشد. مناطق بادخیز عموماً بین عرض های جغرافیایی 40 و 60 درجه و یا تنگه های باریک، حاشیه جزایر و قطعات خشکی مرتفعِ کنار دریا 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 کیلومتر از ساحل حداقل می توان 10مگاوات انرژی تولید کرد. فنآوری تولید انرژی از امواج شامل تهیه انرژی از موج و تبدیل آن به انرژی الکتریکی از طریق تبدیل اولیه، تبدیل با واسطه، تولید انرژی و انتقال انرژی است. مبدل های اولیه انرژی در طول سال های شروع تحقیقات ، بسیار سریع توسعه یافتند.

انرژی جذرو مد

تاریخچه استفاده از انرژی جذر و مد به قرن یازدهم میلادی برمی گردد. سدهای متعدد کوچکی در دهانه نهرها ساخته می شد و از آب پشت آنها جهت آسیاب کردن غلات و گندم استفاده می گردید. انرژی جذر و مد معمولاً توسط سامانه هایی شبیه سدهای هیدرولیکی معمولی مهار می شود. در هنگام بالا آمدن آب، مخازنی در ساحل پر شده و آبی که در آن به دام افتاده است در هنگام پایین رفتن تراز آب از دریچه های سد عبور داده می شود و توربین های آبی را برای تولید برق می چرخاند. البته می توان در صورت وجود شرایط مناسب منطقه ای و تاسیسات لازم، در هنگام بالا بودن تراز آب هم عکس این عمل را انجام داد و از یک جذر ومد، دو بار انرژی استحصال کرد.

برای بهره برداری اقتصادی از این سامانه ها، اختلاف تراز آب در حالت جذر و حالت مد باید متوسطی معادل حداقل 5 متر داشته باشد که طبق مطالعات تنها 40 نقطه در دنیا چنین اختلاف ترازی را تجربه می کنند. نود درصد کل انرژی که در دنیا به این روش تولید می شود تنها در یک کشور و در منطقه La Rance فرانسه است که اولین نیروگاه جذر ومدی جهان نیز به شمار می آید. این نیروگاه در طول 6سال از 1960 تا  1966 ساخته شده و 240 مگاوات ظرفیت تولید برق دارد.

انرژی جریان های آبی

آب اقیانوس مدام درحال حرکت است. جریان های اقیانوسی در الگوهای مختلفی حرکت می کنند که تحت تاثیر باد، شوری آب، دما، ساختمان کف اقیانوس و چرخش زمین قرار دارد. جریانات اقیانوسی توسط باد و گرمای آب نزدیک استوا در اثر خورشید ایجاد می شوند. البته، برخی از این جریانات نیز از اختلاف چگالی و شوری آب حاصل می شوند. این جریانات نسبتاً ثابت اند وتنها در یک جهت جریان دارند. 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 را اعمال می کند که باد با سرعت 110 مایل بر ساعت.  توان کلی جریانات اقیانوسی حدوداً در همان حد مصرف الکتریسیته جهانی می باشد. استخراج انرژی تنها در نواحی محدودی که جریانات نزدیک محیط اقیانوس(سواحل) متمرکز است، عملی بوده و یا در تنگه ها و گذرگاه های باریک بین جزایر و پستی و بلندی ها. بنابراین تنها بخشی کوچکی از انرژی کل، قابل تبدیل به انرژی الکتریکی و یا صور دیگر انرژی است. توان جریان، متناسب با مکعب سرعت جریان است. برای جریانات جذر و
مدی نزدیک ساحل مدخل رودخانه و در کانال های بین خشکی و جزیره، سرعت جریان به صورت سینوسی با زمان تغییر می کند، با پریودی که بستگی به مولفه های مختلف جذر و مدی دارد. سایت هایی که برای بهره برداری مناسب اند ( مقرون به صرفه بودن از لحاظ اقتصادی) ماکزیمم سرعت جریان های بیش از  5/1 دارند. برای سایت های با جریانات غیر نوسانی، ماکزیمم سرعت جریان ممکن است 1 باشد، منابع مناسب جهت بهره برداری از انرژی جریان های آبی در بیشتر اروپا و در اطراف انگلستان، ایرلند، یونان، فرانسه و ایتالیا قرار دارند.

• امواج دریا

امواج در اثر انتقال انرژی از باد به آب به وجود می آیند و باد می تواند سبب ایجاد موج و جریان بر روی سطح آب شود. شدت این انتقال انرژی به سرعت باد و طول مسافتی كه در آن باد با سطح آب در تماس بوده، بستگی دارد. این مسافت میدان وزش باد، موج گاه (Fetch) نامیده می شود. موج دارای انرژی جنبشی و پتانسیلى می باشد و انرژی آن از طریق اصطكاک و اغتشاش (Turbulence) تلف می شود. نرخ این اتلاف به ویژگی های
امواج و عمق آب بستگی دارد. موج های بزرگ در آب های عمیق انرژی خود را به آسانی از دست نمی دهند. انرژی موج یك منبع تجدید شونده است این انرژی پس از استخراج و استحصال، دوباره توسط برهم كنش باد با سطح اقیانوس جبران می شود.

  توجه:

• برای دانلود فایل word کامل ترجمه از گزینه افزودن به سبد خرید بالا استفاده فرمایید.
• لینک دانلود فایل بلافاصله پس از خرید بصورت اتوماتیک برای شما ایمیل می گردد.

سفارش تحقیق

به منظور سفارش تحقیق مرتبط با رشته تخصصی خود بر روی کلید زیر کلیک نمایید.

سفارش تحقیق