منتديات نبع الفرات

تمت ارشفة منتديات نبع الفرات

المشاركات من الموضوع خزن الطاقة الكهربائية .. أنماط وتجارب مثمرة

  1. بواسطة عطر الامير

    د.علي الزهيري

    خزن الطاقة عملية طبيعية قديمة قدم الكون نفسه. وفي المراحل الاولى لنشوء الكون خزنت الطاقة في النجوم والشمس واليوم نستعيدها من الشمس بطريقة مباشرة ،كما في عمليات التسخين او بطريقة غير مباشرة عبر التحويلات الضوئية الكهربائية .في الوقت الحالي تخزن الطاقة بواسطة اجهزة أو أوساط فيزياوية .

    عديدة هي انواع الطاقة التي تخزن ،منها الطاقة الكيمياوية كما في البطاريات اما السدود فهي تعمل على خزن الطاقة الكامنة ،وقطعة الثلج تعمل على خزن الحرارة الكامنة للاستفادة منها لاحقا في التبريد , وحتى الغذاء هو نوع من خزن الطاقة الكيميائية . في عمليات خزن الطاقة نحن نحولها من شكل يصعب خزنه الى شكل اخر يسهل مع الخزن , وعمليات الخزن تصنف الى عمليات قصيرة واخرى طويلة , والانواع الاكثر شيوعا من الطاقات التي تخزن هي الطاقات الميكانيكية والكهربائية والكيمياوية والحرارية والاحيائية. مع انتشار استخدام الطاقة الكهربائية اصبح خزنها عاملا مهما ومؤثرا في التطور الاقتصادي , و بعكس انواع خزن الطاقات الاخرى المعروفة مثل الفحم , يتوجب استخدام حال توليدها او تحويلها انيا لانواع اخرى من الطاقات مثل الطاقات الكامنة او الحركية او الكيمياوية.

    الكهربائي الهيدروليكي من الطرق الشائعة في خزن الطاقة الكهربائية وبكميات كبيرة هي مايصطلح عليه الخزن الكهربائي الهيدروليكي وهو المعمول به اليوم في النرويج والولايات المتحدة الاميركية , في هذه الطريقة يمكن الاستفادة من التضاريس الجغرافية التي يمكن اعتبارها خزانات كبيرة للماء , في اوقات الطلب القليل على الكهرباء يمكن الاستفادة من الفائض في الكهرباء لضخ الماء الى هذه الخزانات , وعند ازدياد الطلب على الكهرباء ينتفع من هذه المياة لتوليد الكهرباء وبهذا نعمل على تحويل الطاقة الكامنة للمياه التي ضخت الى كهربائية ثانية ,في النرويج هذه الطريقة تسمح بتوليد من 25 – 30 جيكا واط وهي ماتعادل الطاقات الخزنية الاوروبية الكلية بالبطاريات . وهناك دراسة الان لاستخدام هذة التقنية في المانيا .
    والطريقة الثانية المعتمدة هي استخدام البطاريات والذي ينظر اليها كاجهزة خزن كهروكيميائية . في البدء لم تستخدم البطاريات في عمليات الخزن لصغر قدرتها وارتفاع كلفتها. ولكن منذ عقد تطورت تكنولوجيا صناعة البطاريات ،والانواع الجديدة لها مواصفات لم تكن متوفرة في البطاريات القديمة كما هو الحال مع البطاريات القابلة للشحن التي تدعى ايضا بالبطاريات الخزنية تشتمل على واحدة او اكثر من الخلايا الكهرو كيمياوية وغالبا مايشار اليها بالخلايا الثانوية وذلك لكون التفاعل الكهروكيمياوي كهربائيا معكوسا , وهذه البطاريات باشكال وحجوم مختلفة ،تبدأ من البطاريات على شكل قرص صغير وتنتهي بمنظومات سعة الميكا واط التي تعمل على تثبيت شبكة التوزيع الكهربائي , ومن اكثرها استخداما بطاريات الليثيوم ايون بلومير والنيكل كادميوم. تمتاز البطاريات القابلة لاعادة الشحن بقلة تكلفة الاستخدام الكلية وغير ضارة بالبيئة مثل البطاريات ذات العمر
    المحدد .
    المتسعات العملاقة

    من الطرق التي يعمل المتخصصون على تطويرها لخزن الطاقة الكهربائية هي استخدام المتسعات العملاقة التي هي مستخدمة الان مع باصات النقل في الصين وذلك لسرعة شحنها بالكهرباء في محطات توقف الباصات , وتسمى هذه المتسعات بذات الطبقات الكهريائية المزدوجة , وهي بكل انواعها لاتمتلك طبقة صلبة عازلة , وتمثل الجسر بين المتسعات التقليدية والبطاريات القابلة لاعادة الشحن وهي قادرة على خزن طاقة بوحدة الكتلة اكثر من التقليدية تصل الى 10000 مرة . وبسبب كثافة الثدرة التي تكون 100 مرة اكبر من التقليدية مما يعني دورات شحن وتفريغ اقصر بكثير وهي قادرة على قدرات شحن اكثر من التقليدية . من تقنيات خزن الطاقة الكهربائية استخدام العجلة الطائرة , في هذه الطريقة الطاقة الكهربائية تستخدم لتدوير عجلة موضوعة في جو مفرغ من الهواء وتستمر العجلة بالدوران وعند الحاجة تسحب الطاقة التي خزنت وايضا يمكن خزن الطاقة الكهربائية بضغط الهواء حيث يتم الخزن مع الهواء او من خلال عمليات الخزن الحرارية .
  2. بواسطة مرتجى العامري

    شكرا جزيلا للطرح
  3. بواسطة عطر الامير

    حياكم الله
  4. بواسطة a_hakeem

    موضوع علمي رائع وله تشعبات كثيرة أأمل التوسع بها
    وخصوصا المكثفات العملاقة
    شكرا للطرح العلمي الرائع
    تقبل تقييمي
  5. بواسطة عطر الامير

    شكرا سيدي
    دام حضوركم وشكرا لتقييمكم