بخشی از مقاله
چکیده
تولید انرژي اکتریکی به صورت تولیدات پراکنده گامی مهم در سیستم هاي قدرت محسوب میشود که با استفاده از طرح هاي متفاوتی توانسته ایم تولید انرژي الکتریسیته کنیم. در عصر جدید، نیاز به انرژي بسیار بالاست و منابع انرژي به سرعت رو به پایان هستند. وقت آن رسیده که ایدههایی هوشمندانه و ابتکاري براي تولید انرژي سازگار با محیط زیست و کم هزینه بدون استفاده از منابع انرژي رو به زوال فعلی ارائه دهیم.
تولیدات پراکنده هم میتواند از انرژي هاي غیره قابل تجدید پذیر باشد مانند واحد هاي CHP یا تولید همزمان برق و حرارت یا میتواند توسط سیستم هاي انرژي پاك مانند باد خورشید آب و سایر انرژي ها باشد. در این مقاله ابتدا به انرژي هایی که در سطوح پایین تولید ولتاژ میکنند همچنین طرح تولید برق توسط جاده را نگاهی اجمالی انداخته ایم و نهایتا به معرفی طرحی جدید براي تولید انرژي برق از طریق جاده و خودرو می پردازد که باز این طرح با طرح هاي قبلی تولید برق توسط جاده که با نصب سیستمی بر روي دست انداز هاي جاده اي تولید برق میکرد نیز متفاوت است.
در این طرح تولید انرژي الکتریکی توسط نیروي تولیدي از چرخش لاستیک هاي خودروهاي روشن ولی ساکن و در حال توقف مد نظر قرار گرفته می شود و چالشها و موانع پیش روي این طرح را بررسی کرده و پیشنهاداتی براي عملی کردن این طرح می پردازد.
.1 مقدمه
تولید برق توسط بشر از ابتدا امري مهم بوده و همواره تولید برق با هر روشی توانسته توجه دانشمندان و مهندسان و مخترعین را به خود جلب کند. مواردي از قبیل آلودگی هوا ‚ گرم شدن کره زمین با وجود گاز هاي گلخانه اي تولیدي بشر ‚ کمبود سوخت هاي فسیلی براي تولید برق و همچنین معایب و خطرات استفاده از انرژي هسته اي سبب شده تا راه هاي متفاوتی براي تولید برق توسط متخصصین این حرفه مورد توجه قرار گیرد .
انرژي نو و انرژي پاك و تولیدات پراکنده توانسته به خوبی ما را در تحقق این امر کمک کند که هم انرژي ارزانتر ‚تجدید پذیر و هم پاکتر از جمله انرژي هاي باد خورشید ‚امواج و سایر انرژي هاي برخواسته از طبیعت را مورد استفاده قرار دهیم و به سهم خود موثر و مفید باشند ولی امروزه انرژي هاي بیشتري مورد استفاده قرار می گیرند که برخواسته از فکر و خلاقیت بشري و به نحوي استفاده از انرژي هایی می باشد که ساخته دست بشر است و در حال هدر رفتن هستند که این انرژي ها شاید در مراحل ابتدایی تولید و ایجاد نیروهاي محرکه از انرژي هاي قبلی و حتی سوخت خاي فسیلی استفاده می کنند ولی در مر حله تولید برق توسط آنها انرژي پاك محسوب میشوند و در این مرحله بدون مصرف سوخت تولید برق می نمایند و تنها انژي ها و نیروهاي محرکه اي که در حال مصرف و هدر رفتن هستند را به نوعی بازیافت و به خدمت می گیرد.
موارد متعددي براي تولید برق بدین صورت هر چند اندك ولی مفید وجود دارد که از جمله آنها تولید برق بوسیله راه رفتن[1] وخوابیدن انسان ‚تولید برق توسط سیب زمینی آبپز شده ‚ [2] تولید برق توسط بزاق دهان‚ روشنایی خانه با سیفون توالت ‚ روشنایی خیابانها با رنگهاي درخشان ‚ تولید انرژي از گرماي بدن ‚ ضربان قلب‚ پنجره هایی که شفاف اند و برق تولید میکنند ‚ تولید برق از انرژي خورشید و فشار پا و روشهاي متفاوت دیگر[3] و همچنین جاده ایی که تولید برق میکنند چه پوشش جدید و مجهز کردن جاده با سلولهاي خورشیدي مستحکم - شکل - 1 تا طراحی برق توسط سرعت گیر هاي نصب شده در جاده ها ‚ [4] ولی در این طرح پیشنهاد تولید و ساخت یک سیستم در جاده ها داده میشود که متفاوت از طرح هاي مورد استفاده در حالات قبلی نصب سلولهاي فوتوولتائیک در کف جاده و یا نصب سیستم تولید برق بر روي سرعت گیر می باشد.
در این طرح تولید انرژي الکتریکی توسط نیروي تولیدي از چرخش لاستیک هاي خودروها مد نظر قرار گرفته می شود و می توان با حرکت دادن لاستیک هاي خودرو در حالت ساکن برق تولید کرد.بدین صورت که با طراحی و ایجاد دو استوانه در زیر لاستیک هاي عقب و جلوي ماشین هاي الکتریکی بتوانیم از حرکت موتور ماشین هایی که روشن هستند و به طور موقت و توقف چند ثانیه اي تا چند دقیقه اي دارند و در این مدت خودروي آنها روشن است تولید نیروي محرکه براي چرخاندن ژنراتور و نهایتا تولید برق بنماییم. در هر صورت خودروهایی که براي مدت اندکی چه در جاده و چه در کنار جاده در حال حرکت پارك موقت با موتور روشن هستند تولید دي اکسید کربن و هدر دادن سوخت هستند و ما می توانیم از این فرصت براي تولید برق استفاده کنیم.
2 تولید برق توسط جاده
یک زوج مبتکر شیوه نوینی براي پوشش جاده ها و خیابانها ارائه کرده اند که می تواند برق تولید کرده و علائم راهنمایی و رانندگی و هشدارهاي جاده اي را بر روي خود نمایش دهد. حدود هشت سال پیش یک مهندس برق و همسرش، ایده جایگزینی آسفالت در بزرگراه ها و جاده هاي فرعی سراسر آمریکا را با پانل هاي خورشیدي فوتوولتاییک که امکان رانندگی بر روي آن وجود داشته باشد مطرح کردند. این ایده به پروژه اي رسید که در آن لامپ هاي LED درون پانل هایی تعبیه شد که می توانست نشانگر ها و هشدارهاي جاده اي را بر روي خود نمایش داده و با گرم شدن مانع از شکل گیري برف و یخ زمستانی بر روي سطح جاده شود. بسیاري از جاده ها، بزرگراه ها، پارکینگ ها یا ورودي منازل در مدت زمان طولانی از روز بلا استفاده اند و نور خورشید می تواند حتی به زیر جاده ها نیز نفوذ کند. در زیر نماي شکل 1 یک شش ظلعی از این سلولهاي خورشیدي را می بینید.
شکل – 1نماي شکل شش ضلعی طراحی شده سلولهاي خورشیدي قابل نصب در سطح جاده
در سال 2006 "اسکات و جولی بروساو" طرحی را مطرح کردند که بر اساس آن از تمامی انرژي بلا استفاده خورشیدي با جایگزینی آسفالت با پانل هاي خورشیدي محکم، استفاده می شود.در این پانل هاي خورشیدي، چراغ هایی تعبیه می شود که به عنوان نشانگرهاي جاده و هشدار به راننده به کار می رود. در این سیستم بخشی به عنوان مسیر کابل در نظر گرفته شده که کابل هاي مخابرات و برق را می توان به جاي خطوط هوایی در زیر سطح جاده تعبیه کرد.در فوریه 2010 نخستین پانل جاده اي 3.7 در 3.7 متري که از 16 پانل به هم متصل کوچک تر تشکیل شده بود، ساخته شد. در این پانل LED هایی تعبیه شد که می توانستند براي انتقال پیام هاي سفارشی، برنامه ریزي شوند.
در این سامانه بخشی به نام مسیر کابل براي عبور کابل هاي برق و مخابرات در نظر گرفته شده است تا دسترسی به این کابل ها براي شرکت هاي برق‚ مخابرات آسان تر شده و دکل هاي آنها از سطح جاده جمع آوري شوند.این مسیر می تواند فضایی براي تمامی انواع کابل از جمله تلویزیون، فیبر نوري براي اینترنت پر سرعت، تلفن و غیره باشد . از سال 2006 تا کنون این گروه توانسته است نمونه هاي اولیه اي از پوشش جاده اي را بسازد و اکنون در آستانه تجاري سازي محصول خود قرار گرفته است. در شکل 2 نمونه اي از طرح ساخته شده و نحوه نصب و قرار گرفتن آن را می بینید.ولی در این مقاله طرحی جدید براي تولید برق توسط جاده و خودرو مد نظر است که با سیستم زیر تفاوت دارد.
شکل -2 نمونه اولیه این پانل ها ي خورشیدي قابل نصب بر روي جاده شامل پیل هاي خورشیدي و نوعی شیشه مستحکم با المنت گرم کننده تلفیقی
