پاورپوینت سیستم های تبدیل و ذخیره انرژی خورشیدی

بخشی از پاورپوینت

اسلاید 1 :

سیستم های تبدیل و ذخیره انرژی خورشیدی

اسلاید 2 :

فهرست مطالب
وضعیت مصرف انرژی در ایران
انرژی های تجدیدپذیر
سهم انرژی های تجدیدپذیر در تولید برق در جهان و ایران
ملزومات ایران برای انتقال از سوخت های فسیلی به انرژی های تجدیدپذیر
پتانسیل های اشتغال زایی انرژی های تجدیدپذیر
مقایسه پتانسیل انرژی های تجدیدپذیر
ویژگی های انرژی خورشیدی
پتانسیل انرژی خورشیدی در ایران

اسلاید 3 :

فهرست مطالب
تبدیل انرژی خورشیدی
انواع اصلی سیستم های تبدیل انرژی خورشیدی
آبگرمکن های خورشیدی
گردآورنده های خورشیدی
آب شیرین کن خورشیدی
دودکش های خورشیدی
استخرهای خورشیدی
آنالیز اقتصادی در سیستم های خورشیدی
آنالیز چرخه حیات در سیستم های خورشیدی

اسلاید 4 :

وضعیت مصرف انرژی در ایران
در سطح جهانی، ایران از جمله یکی از کشورهای با شدت انرژی بالا شناخته می شود. مصرف سرانه انرژی در ایران ده برابر اتحادیه اروپا می باشد.
به دلیل یارانه های قابل توجه به بخش انرژی، مدیریت ضعیف، عدم سرمایه گذاری و کنترل سهم قابل توجهی از فعالیت های اقتصادی توسط دولت، ایران به عنوان یکی از کشورهای جهان با مصرف ناکارآمد انرژی و شاخص شدت انرژی بالا که حدود سه برابر بیشتر از میانگین جهانی است معرفی شده است.
در طول 24 سال گذشته، شاخص شدت انرژی در حدود 2.5 درصد در سال افزایش یافته است که به ترتیب 41 درصد و 104 درصد بیشتر از کشورهای خاورمیانه و اتحادیه اروپا است.

اسلاید 5 :

وضعیت مصرف انرژی برق در ایران
برق یکی از انرژی های پرمصرف در جهان و ایران می باشد.
در حال حاضر، ایران به عنوان نوزده امین مصرف کننده بزرگ برق در جهان شناخته شده است، به طوری که برآورد شده است که تقاضای برق آن نرخ رشد متوسط 6 درصدی در هر سال را تا سال 2050 تجربه خواهد کرد.
شکل زیر میزان مصرف برق در ایران بین سال های 1980 تا 2014 را نشان می دهد.

اسلاید 6 :

روش های تولید انرژی برق در ایران
در سال 2015، ظرفیت­های نیروگاه­های بخار، گازی، سیکل ترکیبی، نیروگاه­های دیزلی و برقآبی به­ترتیب برابر 15830 مگاوات (21 درصد)، 26870 مگاوات (36 درصد)، 18494 مگاوات (25 درصد)، 439 مگاوات (0.6 درصد) و 11278 مگاوات (15 درصد) بوده­اند.
ظرفیت نیروگاه­های هسته­ای و تجدید­پذیر در سال 2015 به 1193 مگاوات رسیده است که 1.6 درصد از ظرفیت کل نیروگاه­های کشور را شامل می­شود.
همان طور که انتظار می رود، بخش انرژی برق در ایران به شدت به سوخت های فسیلی وابسته است.

اسلاید 7 :

انرژی های تجدیدپذیر
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.
انرژی خورشیدی، باد، دریایی، زمین گرمایی، انرژی زیستی و. انواع انرژی های تجدیدپذیر هستند که ما می توانیم از آنها به عنوان منبع انرژی استفاده کنیم.
زیست انرژی، انرژی بدست آمده از زیست توده است. زیست توده به هر نوع ماده آلی گفته میشود که اثرات خورشید در آن بصورت انرژی ذخیره شده است. در بین زیست تودهها موادی چون چوب و ضایعات آن، کاه، کود، نیشکر و دیگر زیست فراوردهها و فرایندهای کشاورزی به عنوان سوخت بکار میروند.
سهم هر یک از منابع انرژی از انرژی کل مصرفی در سال 2014 در جهان در شکل روبه رو موجود است.

اسلاید 8 :

سهم انرژی های تجدیدپذیر در تولید برق در جهان
سهم انرژی های تجدیدپذیر در تولید برق در جهان در سال های 1994 تا 2014 با تفکیک مناطق در شکل زیر نمایش داده شده است:
Year

اسلاید 9 :

ملزومات ایران برای انتقال از سوخت های فسیلی به انرژی های تجدیدپذیر
اولین ضرورت برای انتقال ایران از سوخت های فسیلی به انرژی های تجدید پذیر، بحث آلودگی های زیست محیطی سوخت های فسیلی و انتشار گازهای گلخانه ای توسط این سوخت ها می باشد.
بخش انرژی مهمترین و بزرگترین بخش انتشار گازهای گلخانه ای در ایران می باشد. در طول 20 سال گذشته، افزایش زیاد مصرف انرژی به طور قابل توجهی موجب افزایش سطح آلودگی شده است به طوری که انتشار کربن در این مدت سه برابر شده است. در ایران تولید 1 کیلووات ساعت برق باعث انتشار 0.63 کیلوگرم CO2 می شود. ایران با انتشار 552.4 میلیون تن CO2 در سال 2015 در میان 10 کشور دنیا از نظر میزان بالای انتشار گازهای گلخانه ای قرار دارد (شکل زیر). اگر روند فعلی مصرف انرژی همچنان در کشور ادامه داشته باشد، انتشار گاز دی اکسید کربن تا سال 2030 به 960 میلیون تن افزایش خواهد یافت.
به موجب "موافقت نامه پاریس"، ایران متعهد شده است که
انتشار کربن کشور را در سال 2030 به میزان 4 درصد کاهش
دهد.
سهم کشورهای مختلف از تولید گازهای گلخانه­ای

اسلاید 10 :

ملزومات ایران برای انتقال از سوخت های فسیلی به انرژی های تجدیدپذیر
با توجه به قیمت های نامشخص و غیرقابل اعتماد حامل های انرژی، کشورهای تولید کننده نفت مانند ایران باید به تولیدکننده انرژی های تجدید پذیر تبدیل شوند.
همچنین از آنجا که تحریم های بین المللی تاثیرات چشمگیری در بخش انرژی ایران دارند، باید به فکر افزایش سهم انرژی های تجدید پذیر از سبد انرژی مصرفی در ایران بود.
سالانه مبالغ زیادی در ایران صرف هزینه­های ثابت و نگهداری نیروگاه های گازی و بخاری می شود. جدول زیر هزینه های نیروگاه های گاز و بخار برای تولید یک مگاوات ظرفیت در مدت 20 سال را در ایران نشان می دهد:80000 مگاوات ظرفیت نیروگاه در ایران

اسلاید 11 :

ملزومات ایران برای انتقال از سوخت های فسیلی به انرژی های تجدیدپذیر
جدول زیر میزان برق تولیدی ایران از نفت و گاز و هزینه آن را نشان می دهد [1].
از جدول مشاهده می شود که سالانه چه هزینه هنگفتی صرف تولید برق با استفاده از سوخت های فسیلی می شود.
[1] علی عابدین پورجعفری، محمد فتاح مفتح، انرژی­های تجدیدپذیر در سبد انرژی ایران و مزایای اقتصادی تولید پراکنده، اولین کنفرانس ملی رویکردهای نو در مهندسی برق و کامپیوتر دانشگاه آزاد اسلامی واحد خرم آباد، 31 اردیبهشت 95، صفحات 1-8.

اسلاید 12 :

پتانسیل های اشتغال زایی انرژی های تجدیدپذیر
فارغ از دغدغههای محیطزیستی و اقتصادی که عمدتا به عنوان دلایل اولیه برای توسعه انرژیهای تجدیدپذیر در دنیا ذکر میشوند، بایستی اشاره کرد که براساس ارزیابیهای انجامشده از سوی مرکز تحقیقات انرژی بریتانیا، توسعه این انرژیها میتواند تحولی بنیادی در اشتغال ایجاد کند. براساس ارزیابیهای انجام شده توسط این مرکز، در حال حاضر متوسط ایجاد اشتغال در بخش سوختهای فسیلی برابر با 0.14 شغل به ازای هر گیگاوات ساعت تولید انرژی است، این در حالی است که این رقم برای تولید هر گیگاوات ساعت انرژی از منابع تجدیدپذیر برابر با 0.65 شغل است؛ یعنی حدود 5 برابر بیشتر از ایجاد اشتغال در بخش سوختهای فسیلی!
همچنین براساس آمار بانک جهانی، هر میلیون دلار سرمایهگذاری در بخش انرژی حدود 5.2 شغل در صنایع نفت و گاز، 6.9 شغل در بخش زغالسنگ، 13.3 شغل در بخش انرژی باد، 13.7 شغل در بخش انرژی خورشیدی و 17.4 شغل در بخش بیومس (زیستتوده) ایجاد خواهد کرد و این یعنی این که سرمایهگذاری در بخش انرژیهای تجدیدپذیر میتواند حدود 3 برابر حوزههای نفت و گاز اشتغال ایجاد کند.

اسلاید 13 :

پتانسیل های اشتغال زایی انرژی های تجدیدپذیر
شکل زیر مجموع شاغلان در بخش انرژی های تجدیدپذیر را در سراسر جهان در سال 2017 نمایش می دهد. مطابق این شکل در پایان سال ۲۰۱۷ حدود 8.8 میلیون نفر در بخش فناوریهای تجدیدپذیر اشتغال داشتهاند‏ْ، بیش از 1.9 میلیون نفر در بخش سوخت زیستی و حدود 6.8 میلیون نفر در بخش برق و حرارت. نکته حائز اهمیت آن که حدود ۵۰ درصد مشاغل ایجاد شده در بخش برق و حرارت (بیشتر از 4.2 میلیون نفر) تنها با توسعه برق و حرارت خورشیدی بدست آمده است.

اسلاید 14 :

پتانسیل های اشتغال زایی انرژی های تجدیدپذیر
شکل زیر میزان اشتغال ایجاد شده توسط کشورهای مختلف در بخش انرژی های تجدیدپذیر در سراسر جهان را در سال 2017 نشان می دهد. از این شکل مشاهده می شود که علاوه بر کشورهای توسعهیافته مانند ژاپن، آمریکا، آلمان و اتحادیه اروپا، اشتغالزایی فناوریهای تجدیدپذیر در کشورها و مناطق در حال توسعه نیز چشمگیر است.

اسلاید 15 :

پتانسیل های اشتغال زایی انرژی های تجدیدپذیر
طبق آمار موجود، به ازای هر مگاوات برق خورشیدی نصب شده در جهان طی سال های گذشته، حدود 20 شغل در قالب تولیدکننده و 13 نصاب ایجاد شده است. علاوه بر آن، بین 8.8-1.2 شغل در سایر بخشهای اقتصادی ایجاد شده است. حوزه های مختلف اشتغال زایی در به کارگیری انرژی خورشیدی برای تولید برق به شرح زیر است:
تامین کنندگان تجهیزات و مواد اولیه
مشاوران و پیمانکاران جهت بررسی و پتانسیل سنجی مکانهای مستعد نصب تجهیزات
شرکتهای عمرانی برای زیرسازی و نصب تجهیزات
خدمات محیط زیستی و مدیریت کنندگان جوازها
اپراتورهای نیروگاههای برق و کارکنان تعمیرات و نگهداری
محققان برای تحقیق و توسعه
مهندسی در زمینه طراحی، ساخت و نصب تجهیزات تا بهره برداری
مدیریت پروژه
هر یک از این حوزه ها خود دارای بخش های مختلف در زمینه اشتغال زایی هستند.

اسلاید 16 :

پتانسیل های اشتغال زایی انرژی های تجدیدپذیر
در ایران، نرخ بیکاری سال 97 معادل 11.7 درصد می باشد. دولت سالانه موظف است حداقل 0.8 درصد نرخ بیکاری را کاهش دهد. برای تحقق این امر، لازم است هر سال حداقل حدود 980 هزار شغل جدید ایجاد شود. هزینه ایجاد یک شغل پایدار در کشور در پایینترین سطح ۷۰ میلیون تومان برآورد میشود که این رقم در سطوح بالاتر به بیش از ۴00 میلیون تومان رسیده است. در تبصره ۱۸ لایحه بودجه سال ۱۳۹۷، بودجه برای هدف ایجاد اشتغالزایی تعیین گردیده است. این لایحه در نظر داشت تا با بودجه 327 هزار میلیارد تومانی بیش از یک میلیون شغل جدید ایجاد کند که سهم هر شغل 327 میلیون تومان است. تا کنون، انرژیهای تجدیدپذیر موجب اشتغال 47 هزار و 321 نفر به صورت مستقیم و غیرمستقیم در کشور شده است. بنابراین با سرمایه گذاری در بخش انرژی های تجدیدپذیر و مخصوصا انرژی خورشیدی علاوه بر فواید اقتصادی و زیست محیطی می توان مشکلات بیکاری که اخیرا به یک معضل در کشور تبدیل شده است را تا حدود زیادی مرتفع نمود.

اسلاید 17 :

مقایسه پتانسیل انرژی های تجدیدپذیر
در شکل زیر حداکثر میزان توانی که از منابع مختلف انرژی های تجدیدپذیر می توان دریافت نمود نمایش داده شده است.
دقت شود این مقادیر به صورت حداکثری تخمین زده شده اند. به عنوان مثال اگر در همه رودخانه های جهان سد بزنیم حداکثر 3 تراوات توان برداشت می کنیم. یا اگر به جای مواد غذایی، تمام زمین برای تولید انرژی زیستی پر شود، می توان 100 تراوات توان برداشت کرد.
از این شکل مشاهده می شود که خورشید منبع عظیم انرژی است که قادر است 10000 برابر توان مصرفی جهان توان تولید کند.

اسلاید 18 :

ویژگی های خورشید
خورشید منبع عظیم انرژی است. در هر ثانیه 2.4 میلیون تن از جرم خورشید به انرژی تبدیل میشود. با توجه به وزن خورشید که حدود ۳۳۳ هزار برابر وزن زمین است. این کره نورانی را میتوان بهعنوان منبع عظیم انرژی تا ۵ میلیارد سال آینده به حساب آورد.
خورشید از گازهایی نظیر هیدروژن، هلیوم و ۶۳ عنصر دیگر که مهمترین آنها اکسیژن، کربن، نئون و نیتروژن است تشکیل شده است.
زمین در فاصله ۱۵۰ میلیون کیلومتری خورشید واقع است و ۸ دقیقه و ۱۸ ثانیه طول میکشد تا نور خورشید به زمین برسد. بنابراین سهم زمین در دریافت انرژی از خورشید میزان کمی از کل انرژی تابشی آن میباشد. حتی سوختهای فسیلی ذخیره شده در زمین، انرژیهای زمین گرمایی، زیستی و بسیاری موارد دیگر از جمله نتایج همین انرژی دریافتی زمین از خورشید میباشد.
5.972 × 10^24 kg

اسلاید 19 :

پتانسیل انرژی خورشیدی در ایران
کشور ایران در نواحی پرتابش واقع است و مطالعات نشان می دهد که استفاده از تجهیزات خورشیدی در ایران مناسب بوده و می تواند بخشی از انرژی مورد نیاز کشور را تأمین نماید.
با توجه به استانداردهای بینالمللی مورد استفاده در دنیا اگر میانگین انرژی تابشی خورشید در روز بالاتر از 3.5 کیلووات ساعت بر مترمربع باشد استفاده از مدلهای انرژی خورشیدی نظیر گردآورنده های خورشیدی یا سیستمهای فتوولتائیک بسیار اقتصادی و مقرون به صرفه است.
ایران کشوری است که به گفته متخصصان با وجود ۳۰۰ روز آفتابی در بیش از دو سوم آن و متوسط تابش 5.5–4.5 کیلووات ساعت بر متر مربع در روز یکی از کشورهای با پتانسیل بالا در زمینه انرژی خورشیدی معرفی شده است.
بدترین شرایط انرژی خورشیدی کشور را در شهرهای شمالی استانهای مازندران و گیلان دانسته و با بیان اینکه وضعیت تابش خورشید در این شهرها از بهترین نقاط تابش در کشور آلمان هم بهتر است.

اسلاید 20 :

پتانسیل انرژی خورشیدی در ایران
با مطالعات انجام شده توسط یک شرکت آلمانی، در مساحتی بیش از ۲۰۰۰ کیلومترمربع، امکان نصب بیش از MW ۶۰۰۰۰ نیروگاه حرارتی خورشیدی وجود دارد.
همچنین وجود منابع اولیه سیلیس با غنای بالا در بیش از 90 درصد خاک کشور که ماده اولیه در ساخت سلول های خورشیدی است، استفاده از این سیستمها را در ایران توجیه می کند.
Asia
Europe
Africa
North America
South America
Oceania