مشاريع صغيرة لتوليد الكهرباء بواسطة المياه الجارية

مشاريع صغيرة لتوليد الكهرباء بواسطة المياه الجارية

مشاريع صغيره : ومنها " توليد الطاقة الكهربائية بواسطة المياة الجارية . ويعد هذا المشروع باسم انتاج توليد الطاقة الكهرومائية التي مايتم انتاجها عادة مايصل الى الـ (100) كيلو واط من الكهرباء بأستخدام التدفق الطبيعي للمياه الجارية حيث يمكن توفير هذه الطاقة الى منزل معزول او استخدامها في غرض اخر .

حيث تم استخدام هذه الطاقة ايضا في الدول النامية كونها توفر مصدرا اقتصاديا ناجحا للطاقة دون الشراء للوقود وايضا هناك شركات اخرى تقوم بانتاج الطاقة بواسطة المياة والطاقة الشمسية وتعتبرهذه المشاريع من (المشاريع الصغيرة) . 

الإنشاء لهذا المشروع .

إن بناء هذا المشروع "وحدة توليد طاقة كهرومائية"  يتم الاعتماد على المواقع تحديداً . غالبا مايتم اسخدام خزان اصطناعي لبركة مطحنة أو غيرها يكون موفراً بحيث يتم تكييفها في انتاج الطاقة . بشكل عام، حيث يتكون هذا المشروع "مشروع وحدة توليد طاقة كهرومائية" من عناصر عديدة . وتشمل أهمها نقطة تحوبل مياه من مجرى مياه طبيعي، نهر، أو شلال. لا بد من وضع منخل او مصافي مخصصة لمنع دخول الأجسام الصلبة العائمة والأسماك ايضا لتجنب العوائق والسلبيات 
يقوم التوربين يتدوير " المولد" المرتبط بشبكة الكهرباء لمبنى واحد مثال على ذلك , منزل صغير , منشأه حيوية صغيره , اوغيرها ، أو قد يكون مرتبطاً بشبكة توزيع الكهرباء على عدد من المنازل أو المباني الصغيرة ، وتعتمد على الحد الأدنى من تدفق المياه المتوفرة على مدار السنة .

التنظيم و طريقة العمل المشروع .

1-  تقوم وحدة تحكم أوتوماتيكية بالسيطرة على صمام على مدخل التوربين للحفاظ على سرعة ثابتة (وذبذبة التيار) عندما يتغير الحمل على المولدات.

2- وفي الحالات التي تكون الأنظمة مع شبكة ذات مصادر متعددة، فان أجهزة السيطرة على التوربينات تضمن تدفق الطاقة من المولد إلى الشبكة.

3-  إن ذبذبة التيار لابد أن تتناسب مع ذبذبة تيار الشبكة الرئيسية المتصله بالمولد بها ، وإذا كان الحمل المستخدم اقل من الطاقة الناتجة من المولد فانه يلزم ربط المولد اتوماتيكياً باحمال اضافية لتبديد الطاقة الفائضة، في حين أن هذه الطاقة تذهب هدراً، وذلك إذا لم يكن من الممكن إيقاف تدفق المياه عبر التوربين.

4- يعمل المولد الاولي دائما على ذبذبة الشبكة بغض النظر عن سرعة الدوران ؛ كل ما هو ضروري هو التأكد من أن بدور التوربين بسرعة أكبر من سرعة التوافق بحيث يقوم التوربين بانتاج الطاقة بدلا من استهلاكها.

5- الانواع أخرى من التوربينات فانها تتطلب نظام التحكم في السرعة لمطابقة الذبذبة بينها وبين الأنظمة الأخرى. في هذه الايام حيث تتوفر أجهزة سيطرة على الطاقة الكترونية حديثة غالبا ما يكون من الأسهل تشغيل المولد على أي تردد عشوائي و تغذية انتاجها من خلال محول ينتج ذبذبة الشبكة.

6-  أجهزة السيطرة على الطاقة الالكترونية الحديثة تسمح الآن باستخدام لمغناطيس دائم يثبت التيار المتذبذب. إن استخدام هذه الطريقة يسمح باستخدام التوربينات ذات السرعة المنخفضة /أو الضغط المنخفض بأن تكون قادرة على المنافسة ، بل يمكن تشغيلها في سرعة أفضل لتوليد الطاقة،

7- يتم التحكم في ذبذبة التيار من قبل الأجهزة الإلكترونية بدلا من المولد. بالنسبة للوحدات الصغيرة التي تولد بضعة كيلواطات أو أقل فانه يمكن توليد تياراً مباشراً لشحن بطاريات يمكن استخدامها في أوقات ذروة الاستخدام .

أنواع التوربينات

استخدام عدة أنواع مختلفة من التوربينات المائية : 

يعتمد الاختيار على ضغط المياه، وحجم تدفق، وعوامل اخرى مثل توفر خدمات الصيانة محلياً، استخدام توربين فرانسيس أو التوربين المروحي. التوربينات المروحية و استخدام مضخات الطرد المركزي الصناعية بحيث تدور في الاتجاه المعاكس لكي تكون هي المحرك الرئيسي، في مثل هذه الأحوال فأن الكفاءة قد لا يكون مرتفعة كما هي في الوربينات التي بنيت لهذا الغرض،  إن المياه ذات الضغط المنخفض تحرك كميات كبيرة من المياه التي تحمل الكثير من الأوساخ على سطحها. لهذا السبب يفضل في كثير من الأحيان استخدام توربين Banki وتسمى أيضا توربين Ossberger ،  لأنظمة توليد الطاقة ذات الضغط المنخفض. جهاز توربين ارخميدس (البرغي المعكوس): يوجد منه مشروعان يعملان بالضغط المنخفض في انكلترا ،مشروع Settle Hydro و مشروع Torrs Hydro يستخدمان جهاز توربين ارخميدس (البرغي المعكوس) و هو تصميم آخر يتحمل الأوساخ وتصل كفاءته إلى 85٪.  Gorlov: توربينGorlov الحلزوني الذي يعمل في الجريان المحصور أو غير المحصور.  توربينات فرانسيس والتوربينات المروحية.  توربينات كابلان: هنلك بديل لتوربين كابلان التقليدي باستخدام مغناطيس دائم ذو قطر كبير، يدور ببطء، يعمل بضغط منخفض جداً و تصل كفائته إلى 90٪.  أن الطاقة الحركية الناتجة تدير عموداً يدور بسببها و يكون متصلاً بمولد كهرباء تصل كفاءته إلى 83٪ وتنخفض إلى 64٪ عندما ينخفض تدفق المياه إلى الثلث.

استخدام هذا المشروع

يمكن استخدامها في عدد من البيئات المختلفة. فهي تعتمد على كمية تدفق المياه من المصدر ومنها (الخور أو النهر أو الجدول) وسرعتها. ويمكن تخزين الطاقة في مجموعات من البطاريات في مواقع بعيدة كل البعد عن النظام المربوط مباشرة لكي تكون موجودة عند اللازم في حالات الطلب المتزايد على الطاقة. 

مزايا وعيوب

1- مزايا النظام

يتم إنشاء طاقة Microhydro من خلال العمليات التي تعتمد التدفق الطبيعي للمياه. . وذلك مع عدم وجود انبعاثات مباشرة من عملية التحويل هذه، وهذا يعني اتها صديقة للبيئة غير ضارة بها وإذا ما خطط لها بشكل جيد، وبالتالي تأمين الطاقة من مصدر الطاقة المتجددة . ويعتبر Microhydro نظام "مجرى النهر" مما يعني أن يتم توجيه المياه المحولة من النهر أو النهر مرة أخرى في مجرى مائي واحد. إضافة إلى الفوائد الاقتصادية المحتملة من microhydro حيث يوفر لك الثقه والفعاليو الجيدة في الانتاج

2- عيوب النظام

إن مشكلة التوزيع، بالاضافة لغيرها من الأمور الأساسية يجب اخذها بعين الاعتبار عند النظر في امكانية استخدام نظم توليد الكهرباء الصغيرة بطريقة التوربينات. حيث ان توليد طاقة الكهرباء الصغيرة بطريقة التوربينات محدودة بطبيعة موقعها. أكثرالتأثيرات مباشرة تأتي من مصادر المياه ذات التدفقات الضئيلة. 
ومن المتوقع ان تتغير التدفقات المائية موسميا في اغلب المناطق ولابد من ذكر التأثيرات الاكثر سلبيا وقد تكون في مقدمة العيوب هي المسافة من مصدر توليد الطاقة الى الاماكن التي تحتاج لهذه الطاقه الكهربائية .

مواضيع قد تهمك 

نيسان تبدأ بالكشف عن صناعة ربوت خاص بها بتقنيات ومهام فريدة من نوعها 

تمنى لكم حسن القراءة والاستفادة من هذه المقاله وان تكون مفيده للجميع
جميع الحقوق محفوظة : MPC Free