الرئيسية
يمكن تقسيم محطات توليد القدرة الكهربائية الى عدة انواع وذلك استنادا إلى عدة عوامل مثل نوع الوقود , نوع التربين turbine type ) , وكذلك نوع وسيط العمل المستخدم ( work medium ) . ولكن قبل ان نذكر ماهي هذه الانواع يجب ان نعلم ان هناك متطلبات أو شروط يجب أن تحقق إذا ما أريد إنشاء محطة ما . وهذه المتطلبات يمكن تلخيصها بالتالي :
-ان تكون هذه المحطة غير مضرة بالبيئة وذلك بسبب التلوث الذي تنتجه او على الاقل ان لا تتجاوز نسبة التلوث الذي تسببه المحطة النسبة المحددة من قبل هيئات ومنضمات البيئة .
-الموثوقية , ان تعطي هذه المحطة خدمة موثوق فيها , أي خالية من إنقطاعات التيار او تذبذب الجهود الغير مرغوب فيها .
-ان تخطي القدرة المنتجة من المحطة كافة المنطقة المراد تغذيتها بالكهرباء , مع الاخذ في عين الاعتبار التوسع المستقبلي للمنطقة .
-التكلفة الاقتصادية للإنشاء يجب أن تكون معقولة , مما ينعكس على تكلفة الاستهلاك .
اما انواع المحطات الكهربية المنتشرة في العالم فهي :
1- المحطات البخارية :
يستخدم في هذه المحطات التوربينات البخارية , التي تعتمد على بخار الماء كوسيط عمل لتشغيلها . ويستخدم فيها انواع مختلفة من الوقود ( الصلب والسائل ) . يستخدم هذا النوع من المحطات في تغذية الاحمال فوق الأساسية (base load ) , وتستخدم أحيانا في الاحمال الأساسية . تصل كفاءتها تقريبا إلى ( 38 % ) .
2- المحطات المائية :
تعتبر المحطات المائية من أكفاء المحطات الكهربية على الإطلاق ( تصل الكفاءة في احسن الأحوال إلى 90 %) واقلها تأثيرا على البيئة , وكذلك تكلفة التشغيل والصيانة لها قليلة جدا مقارنة بالمحطات الأخرى ذات نفس السعة التوليدية .
تعتمد المحطات المائية على التوربينات المائية في إدارة المولدات الكهربائية , والوقود المستخدم فيها هو الطاقة الحركية للمياه الجارية او الطاقة الكامنة للمياه التي تسقط على التوربينات . تتواجد هذه المحطات في المناطق التي تتوافر فيها المياه بكميات كبيرة .وتستخدم في تغذية الحمل الأساسي للمنظومة الكهربائية .
3- المحطات النووية :
الطاقة الحرارية الناتجة من الانشطار النووي لعنصر اليورانيوم هي مصدر الطاقة المستخدم في تشغيل هذا النوع من المحطات . تستخدم فيها التوربينات البخارية لأدارة المولدات الكهربائية . تغذي هذه المحطات أيضا الحمل الأساسي للمنظومة . تصل كفائتها الى (42 % )
4- المحطات الغازية :
وهذا النوع من تقنية المحطات لاقت تقدما كبيرا في الآونة الأخيرة , حيث أنها تتميز بصغر حجمها و سعاتها الإنتاجية الكبيرة , وذلك بسرعة إقلاعها ودخولها في الخدمة . هنا يستخدم الغاز مثل ( الأكسجين , النيتروجين , الهواء الجوي ,....... ) كوسيط عمل لادارة التوربينات الغازية المستخدمة . تغذي هذه المحطات أحمال الذروة واحمال ألطوارى , تصل كفاءتها عادة إلى ( 39 % ) ولكنها تستخدم في( تقنية المحطات المدمجة ) في اغلب الاحيان مما يرفع كفاءتها إلى (70 % تقريبا ) .
5- محطات الديزل :
وهي التي تستخدم المحركات الميكانيكية ( محركات الاحتراق الداخلي ) في توليد الحركة التي تدار بها المولدات الكهربية . تستخدم الديزل كوقود وتستخدم في تغذية أحمال الذروة .
لا تتجاوز كفاءتها ( 35 , 37 % ) نظرا لقلة كفاءة محركات الاحتراق الداخلي .
6- محطات الطاقة الشمسية :
وهي على نوعان , نوع يعتمد على الطاقة الحرارية الناتجة من الشمس , والنوع الآخر يعتمد على الطاقة الضوئية المنبعثة منها . ويعتبر النوع الثاني من المحطات ذات الكفاءة المنخفضة ( 12 , 15 % ) وأيضا الكلفة الإنشائية لها كبيرة والطاقة التي تولدها صغيرة لا تتجاوز( 1 MW) , لكنها بلاضافة إلى ذلك تمتلك تكلفة صيانة وتشغيل تكاد أن تكون معدومة .
7- مزارع الرياح :
تستغل هذه المحطات الطاقة الحركية للرياح في إدارة المولدات الكهربائية والتي عادة ما تكون صغيرة .
8- محطات الاندماج النووي :
يقصد بالاندماج النووي هو اتحاد ذرتين خفيفتين لتكوين ذرة ثقيلة . وتستغل الطاقة الحرارية الناتجة عن الاندماج في توليد الطاقة الكهربائية . لكن استخدام مثل هذا النوع من التقنية مازال قيد الأبحاث والدراسات , حيث أن هناك عقبات كثيرة تحول دون تطبيق ذلك عمليا منها الطاقة الهائلة الذي تلزم لحدوث عملية الاندماج .
تستغل الأنواع الثلاثة الأخيرة (الطاقة المتجددة الموجودة في الطبيعة ) والتي يسعى العلماء والباحثين إلي استغلالها والاستعاضة بها عن مصادر الطاقة التقليدية , لكن المشكلة التي تكمن وراء عدم انتشار هذه الأنواع من المحطات على نطاق واسع او استبدال المحطات التقليدية بها هي ضرورة توفر شروط وظروف معينة تكون صعب تحقيقها أو في بعض الأحيان مستحيلة مثل ( سرعة الرياح , ساعات إشراق الشمس في السنة , المساحات الكبيرة ,.......... وغير ذلك ) .
ملاحظة : يتم حساب الكفاءة الكلية للمحطة الكهربائية من العلاقة التالية[img][/img]
-ان تكون هذه المحطة غير مضرة بالبيئة وذلك بسبب التلوث الذي تنتجه او على الاقل ان لا تتجاوز نسبة التلوث الذي تسببه المحطة النسبة المحددة من قبل هيئات ومنضمات البيئة .
-الموثوقية , ان تعطي هذه المحطة خدمة موثوق فيها , أي خالية من إنقطاعات التيار او تذبذب الجهود الغير مرغوب فيها .
-ان تخطي القدرة المنتجة من المحطة كافة المنطقة المراد تغذيتها بالكهرباء , مع الاخذ في عين الاعتبار التوسع المستقبلي للمنطقة .
-التكلفة الاقتصادية للإنشاء يجب أن تكون معقولة , مما ينعكس على تكلفة الاستهلاك .
اما انواع المحطات الكهربية المنتشرة في العالم فهي :
1- المحطات البخارية :
يستخدم في هذه المحطات التوربينات البخارية , التي تعتمد على بخار الماء كوسيط عمل لتشغيلها . ويستخدم فيها انواع مختلفة من الوقود ( الصلب والسائل ) . يستخدم هذا النوع من المحطات في تغذية الاحمال فوق الأساسية (base load ) , وتستخدم أحيانا في الاحمال الأساسية . تصل كفاءتها تقريبا إلى ( 38 % ) .
2- المحطات المائية :
تعتبر المحطات المائية من أكفاء المحطات الكهربية على الإطلاق ( تصل الكفاءة في احسن الأحوال إلى 90 %) واقلها تأثيرا على البيئة , وكذلك تكلفة التشغيل والصيانة لها قليلة جدا مقارنة بالمحطات الأخرى ذات نفس السعة التوليدية .
تعتمد المحطات المائية على التوربينات المائية في إدارة المولدات الكهربائية , والوقود المستخدم فيها هو الطاقة الحركية للمياه الجارية او الطاقة الكامنة للمياه التي تسقط على التوربينات . تتواجد هذه المحطات في المناطق التي تتوافر فيها المياه بكميات كبيرة .وتستخدم في تغذية الحمل الأساسي للمنظومة الكهربائية .
3- المحطات النووية :
الطاقة الحرارية الناتجة من الانشطار النووي لعنصر اليورانيوم هي مصدر الطاقة المستخدم في تشغيل هذا النوع من المحطات . تستخدم فيها التوربينات البخارية لأدارة المولدات الكهربائية . تغذي هذه المحطات أيضا الحمل الأساسي للمنظومة . تصل كفائتها الى (42 % )
4- المحطات الغازية :
وهذا النوع من تقنية المحطات لاقت تقدما كبيرا في الآونة الأخيرة , حيث أنها تتميز بصغر حجمها و سعاتها الإنتاجية الكبيرة , وذلك بسرعة إقلاعها ودخولها في الخدمة . هنا يستخدم الغاز مثل ( الأكسجين , النيتروجين , الهواء الجوي ,....... ) كوسيط عمل لادارة التوربينات الغازية المستخدمة . تغذي هذه المحطات أحمال الذروة واحمال ألطوارى , تصل كفاءتها عادة إلى ( 39 % ) ولكنها تستخدم في( تقنية المحطات المدمجة ) في اغلب الاحيان مما يرفع كفاءتها إلى (70 % تقريبا ) .
5- محطات الديزل :
وهي التي تستخدم المحركات الميكانيكية ( محركات الاحتراق الداخلي ) في توليد الحركة التي تدار بها المولدات الكهربية . تستخدم الديزل كوقود وتستخدم في تغذية أحمال الذروة .
لا تتجاوز كفاءتها ( 35 , 37 % ) نظرا لقلة كفاءة محركات الاحتراق الداخلي .
6- محطات الطاقة الشمسية :
وهي على نوعان , نوع يعتمد على الطاقة الحرارية الناتجة من الشمس , والنوع الآخر يعتمد على الطاقة الضوئية المنبعثة منها . ويعتبر النوع الثاني من المحطات ذات الكفاءة المنخفضة ( 12 , 15 % ) وأيضا الكلفة الإنشائية لها كبيرة والطاقة التي تولدها صغيرة لا تتجاوز( 1 MW) , لكنها بلاضافة إلى ذلك تمتلك تكلفة صيانة وتشغيل تكاد أن تكون معدومة .
7- مزارع الرياح :
تستغل هذه المحطات الطاقة الحركية للرياح في إدارة المولدات الكهربائية والتي عادة ما تكون صغيرة .
8- محطات الاندماج النووي :
يقصد بالاندماج النووي هو اتحاد ذرتين خفيفتين لتكوين ذرة ثقيلة . وتستغل الطاقة الحرارية الناتجة عن الاندماج في توليد الطاقة الكهربائية . لكن استخدام مثل هذا النوع من التقنية مازال قيد الأبحاث والدراسات , حيث أن هناك عقبات كثيرة تحول دون تطبيق ذلك عمليا منها الطاقة الهائلة الذي تلزم لحدوث عملية الاندماج .
تستغل الأنواع الثلاثة الأخيرة (الطاقة المتجددة الموجودة في الطبيعة ) والتي يسعى العلماء والباحثين إلي استغلالها والاستعاضة بها عن مصادر الطاقة التقليدية , لكن المشكلة التي تكمن وراء عدم انتشار هذه الأنواع من المحطات على نطاق واسع او استبدال المحطات التقليدية بها هي ضرورة توفر شروط وظروف معينة تكون صعب تحقيقها أو في بعض الأحيان مستحيلة مثل ( سرعة الرياح , ساعات إشراق الشمس في السنة , المساحات الكبيرة ,.......... وغير ذلك ) .
ملاحظة : يتم حساب الكفاءة الكلية للمحطة الكهربائية من العلاقة التالية[img][/img]