دانلود پایان نامه

نیاز روزافزون بشر به مصرف انرژی از یک سو و لزوم حفظ و حراست از محیط زندگی در برابر تبعات ناشی از سوختهای فسیلی از سوی دیگر، موجب شده است تا منابع انرژی پاک بیش از هر زمان دیگر مورد توجه قرار گیرند. سیستم های انرژی تجدیدپذیر شاخص ترین منابع انرژی پاک را شامل می شوند. تبعات آلودگی های زیست محیطی ناشی از انرژی های فسیلی، امروزه چنان گسترده شده است که بشر از طرفی حسرت اقدامات گذشته و توسعه ناپایدار و ناهمگون بنا شده در آن را می خورد و در پی چاره ای برای گریز از این شرایط است؛ اما از سویی هچنان ناگزیر به ادامه روند چنین توسعه ای می باشد چرا که تغییر فرهنگ در استفاده از فناوری چه در بخش تولید و چه در مصرف نیازمند گذر زمان و صرف هزینه های فراوان است. از این رو سرمایه گذاری های فراوان و روزافزونی به ویژه در کشورهای توسعه یافته جهت مطالعه در زمینه رشد و گسترش بهره برداری از انرژی های تجدیدپذیر از یک سو در بخش تولید (در مقیاس بالا و بُعد نیروگاهی) و از سمت دیگر، فرهنگ سازی در بخش مصرف، چه در زمینه استفاده از انرژی های مقیاس مستقل و پاک و چه در زمینه بهبود الگوی مصرف انجام پذیرفته است]1 .[
1-2- انرژی تجدیدپذیر
بر خلاف سوختهای فسیلی، منابع انرژی های تجدیدپذیر دائما ایجاد می گردد و می توانند پایدار بمانند. چند منبع انرژی تجدیدپذیر که بیشتر از آنها استفاده می گردد، عبارتند از: انرژی زیست توده(مانند چوب و ضایعات آن، زباله جامد شهری، بایوگاز، اتانول، بیودیزل و ..)، انرژی با قدرت بالا(مانند پتانسل آب، موج اقیانوس و …)، انرژی خورشیدی و انرژی باد.
استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر موضوع جدیدی نیست. بیش از 150 سال پیش استفاده از انرژی آتش به عنوان نمونه ای از انرژی زیست توده بیش از 90 درصد کل انرژی های مصرفی را به خود اختصاص داده بود. ما امروزه، بازهم به دنبال یافتن راههایی برای استفاده ازانرژی تجدیدپذیر هستیم.
در سال2006، نزدیک 18% کل انرژی مصرفی جهان از انرژی های تجدیدپذیر تامین می گشت. همچنین 13% آن نیز از انرژی های زیست توده بوده که عمدتا برای مصارف گرم کردن می باشد و تنها 3% انرژی از نوع هیدروالکتریسیته می باشد. انرژی های تجدیدپذیر (شامل: انرژی با قدرت بالا جزئی، انرژی باد و انرژی خورشیدی و …) نیز 2.4 درصد را به خود اختصاص داده است. سهم انرژی های تجدیدپذیر از تولید برق حدود 18 درصد است که حدود 15 درصد مربوط به توربین های آبی بوده و مابقی از سایر انرژی های تجدیدپذیر تولید می گردد. سیاست اروپا در مورد تولید برق از انرژی های تجدیدپذیر در پیشبرد اهداف کلان خود حدود 20 درصد می باشد.
در تابستان سال 2010 میلادی، دولتهای عضو کمسیسون انرژی اروپا طرح ها و برنامه های خود را ارائه کردند. استفاده از انرژی تجدیدپذیر در بعضی کشورها جزو اهداف توسعه ملی آنها بود. در دانمارک، سیاست و اهداف دراز مدتشان رسیدن به میزان تولید برق 30 درصدی از منابع تجدیدپذیر تا سال 2020 میلادی می باشد.
درحالی که بسیاری از پروژه های انرژی تجدیدپذیر و تولید آن در مقیاس بزرگتر برای مناطق دور افتاده و محروم و روستایی نیز مناسب می باشد، برای توسعه منابع انسانی هم کاربرد دارد. برخی از فن آوری های انرژی تجدیدپذیر به جهت انتقادهایی که به آنها وارد می گردد، هنوز در بازار انرژی نیاز به رشد دارد. لذا نگرانی های تغییرآب و هوا، افزایش قیمت نفت و نگاه ویژه دولت ها به این نوع انرژی ها باعث گردیده تا قوانین مربوط به انرژی های تجدیدپذیرتدوین وسیاست دولتها به سمت صنعت انرژی های تجدیدپذیر در شرایط بحران اقتصادی 2009 میلادی در جهان حرکت کند.
تولید انرژی های تجدیدپذیر نسبت به تولید انرژی از سوختهای فسیلی بسیارگرانتر است. همچنین منابع این نوع انرژی، معمولاً در مناطق دور افتاده وجود دارد و ساخت خطوط انتقال انرژی به شهرها که مصرف کننده آن می باشند، بسیار هزینه بر است. استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر، توسط این واقعیت که همیشه در دسترس نیستند، محدود می گردد. به عنوان مثال در روز ابری انرژی خورشیدی کاهش می یابد، در روز آرام انرژی باد کاهش می یابد و در زمان خشکسالی میزان آب جهت تولید انرژی آبی کاهش می یابد]10[.
شکل1-1- منابع انرژی تجدیدپذیر در سراسر جهان ]10[
1-3- ویژگی های انرژی تجدیدپذیر
انرژی تجدید پذیر عموماً از لحاظ انتشار آلاینده ها جزو انرژی های پاک بوده که در ذیل برخی خواص مهم این انرژی توضیح داده شده است:
الف) اثر گلخانه ای :
استفاده انرژی تجدیدپذیر بدون تولید دی اکسید کربن بوده که عامل اصلی ایجاد اثر گلخانه ای می باشد ولی سوختهای فسیلی مانند ذغال سنگ، نفت وگاز تولید کننده عمده دی اکسیدکربن می باشند.
ب)آلودگی هوا:
انرژی های تجدیدپذیر تاثیر مثبت بر کیفیت هوایی که تنفس می کنیم دارد. اما احتراق سوختهای فسیلی باعث تولید دی اکسیدکربن و اکسید نیتروژن می گردد که هر دو از منابع جدی آلودگی می باشند. این گازها از اجزای اصلی بارانهای اسیدی می باشند که عامل از بین رفتن جنگلها، آلوده شدن آبهای سطحی، زنگ زدگی فولاد و تخریب نمای سنگی ساختمان ها می باشند.
ج)آب:
یکی دیگر از موارد مطروحه در رابطه با انرژی تجدیدپذیر، آب می باشد. در جهان امروز که بحران آب مسئله ای جدی است، تبدیل انرژی تجدیدپذیر بسیار ارزشمند است. بسیاری از فن آوری ها، از استخراج معادن تا سایر کارخانجات صنعتی میزان مصرف آب خود را بر حسب میلیون لیتر در هر روز تحت کنترل قرار می دهند.
د) دیگر اثرات زیست محیطی:
تولید الکتریسیته ناشی از طیف وسیعی از سوخت، شامل تخریب و اکتشافات ناشی از سوختهای فسیلی و استخراج معادن، آلودگی های ناشی از نشت نفت بطور تصادفی و خطرات بهداشتی مرتبط با زباله های چرخه سوخت اتمی می باشند که با استفاده از انرژی تجدید پذیر بطور چشمگیری این خطرات کاهش می یابد.
البته باید توجه کرد که اگر چه انرژی تجدیدپذیر مسلما تمیزترین فن آوری تولید انرژی برق می باشد اما همانند هر صنعت دیگری، اثرات زیست محیطی به خود اختصاص می دهد. تولید و بهره برداری در مناطق روستایی، اثرات سمعی و بصری منفی بر محیط زیست محلی و حیات وحش ایجاد می کند. با این وجود این صنعت در قسمت توربین های بادی در مزارع رشد نموده است.
1-4- انواع منابع انرژی تجدیدپذیر