چه ایده‌هایی برای ذخیره‌سازی انرژی دارید؟

راستش من خلاقیت زیادی به خرج ندادم و در مورد چیزایی که شما گفتین باید بگم نمیدونستم توی سد طالقان هم از این طلمبه ها استفاده می شه ولی این طرح رو شنیده بودم که اجرا میشه. در مورد چهار روشی هم که در ادامه گفتین باید بگم خیلی ممنون این همه اطلاعات به من دادین من باید این مطالب رو بدونم ولی نمیدونم باید کلاه از سر بر میدارم.

این فرایند ها به شدت مورد پیگیری یه دانشکده توی علم و صنعت هستش و دارن روش کار میکنن. من به دلایل زیادی نحوه کارشون رو قبول ندارم ولی بخش خیلی خوبی برای کار و تحقیق هستش و اگه فرایندی باشه من هم در حد خودم خوشحال می شم بتونم کمکی کنم.

1 Like

شاید شبیه به ایده @Mehrdad_Roshan، بشه یه توی یه واکنش شیمیائی انرژی رو ذخیره کرد. هر چند این به نحوی ایده اولیه باطریهای شیمیائی ولی بد نیست واسه توی لیست بودن.

1 Like

فکر کنم ذخیره انرژی به صورتی که @Ali_Shakeri گفتن از نظر آسیب رسوندن به محیط مناسب تر باشه.

ولی به هر حال از اونجا که انرژی پاک سخت ذخیره میشه شاید بشه یه نگاه دیگه هم به این انرژی ها داشت مثلن تجربه ی بزرگانمون توی کویر، برای استفاده از انرژی آب قنات،یعنی آسیاب آبی ریگاره که توی این آسیاب از انرژی آب قنات برای چرخاندن سنگ آسیاب استفاده کردن.

چالش

به نظر من چالش اصلی اینه که ما واقعن احساس نیاز نکردیم تا راه رو پیدا کنیم برای استفاده از انرژی های پاک. وگرنه توی دل کویر از آب نه چندان پر انرژی قنات برای تولید برق استفاده می کردیم یا اصلن بیاین یه مثال دیگه برق رو طی روز توی کویر تولید میکردیم آب شیرین رو از رودخانه های شمالی به سمت رشته کوه ها پمپ می کردیم و طی شب با بهره انرژی کمتر از این آب انرژی میگرفتیم و آب رو به داخل فلات ایران هدایت میکردیم و توی کشاورزی کشور اول میشدیم. یه جورایی ایده ی عربستان که سالیان سال قبل آب باران رو از کوهستان های واقع در غرب این کشور هدایت کردن به سمت مرکز رسوندن و واحه های دیوانه کننده ای رو درست کردن که هنوز هم پا برجاست.

در واقع داستان ما یه حلقه گم شده داره به نام نیاز.

4 Likes

میشه پروژه هایی رو که در دانشگاه در حال پیگیری هست نام ببرید؟

3 Likes

به نظرم دو تا از مشکلاتی که تولید انرژی خورشیدی در دل کویر (دور از مناطق شهری) داره اینه که اول نگهداری اون تجهیزات دور از مناطق شهری کار هزینه بر و مشکلی هست و دوم انتقال برق در فواصل زیاد نیاز به ولتاژهای بالا داره تا حداقل اتلاف صورت بگیره و چون برق تولیدی از خورشید دارای ولتاژ چند صد کیلوولت نیست پس انتقال اون در فواصل زیاد اتلاف زیادی رو همراه داره.

الان که خیلی از انتقال آب بین حوزه ای بد میگن، چون اقلیم مناطق رو تحت تاثیر قرار میده. به نظرتون این کار مفید هست؟ چون تجربه انتقال آب اصفهان به یزد تجربه تلخی هست، حداقل برای مردم اصفهان.

و اینکه من با این یه کم مخالفم که ما حتما در کشاورزی خودکفا باشیم. وقتی کشاورزی در برخی از اقلیم های ما نهایتا در حالت دیم با ظرفیت مشخص، امکان پذیر هست چرا به بهای فشار به زمین و تخلیه سفره های آب زیرزمینی تا 90% در فکر خودکفایی کشاورزی باشیم؟ خوشبختانه در جهان و منطقه دوست هم که کم نداریم، چرا بعضی محصولات کشاورزی یا هر چیز دیگه ای که در اون مزیت رقابتی نداریم، وارد نکنیم؟

در مورد پروژه های انتقال آب عربستان هم گفتید که باعث ایجاد واحه هایی شده. پس نتیجه اش منفی بوده درسته؟

3 Likes

پروژه من مشخصن سنتز هستش ولی چند تا از دوستام تو گروه سیستم‌های انرژی روی باتری‌های با ظرفیت بالا و بازده بالا کار می‌کنند که از مواد پیشرفته توی ساختارشون استفاده میشه.

خوب من اطلاعاتم تو این موضوع ناقصه و بیشتر ایده مطرح کردم در این مورد.

این موضوع کاملن درست هست ولی دو تا نکته به نظرم می رسه:

1- اینکه جمعیت کشور ما متناسب تقسیم‌نشده و باید نیازهای این جمعیت نامتناسب پاسخ داده بشه و اینکه مکان‌های پرجمعیت به نسبت امکانات رفاهی بیشتری هم دارن.

2- اینکه بخشی از آبی که ما می تونیم به سمت فلات ایران هدایت کنیم آبی هست که اتلاف میشه و بخش دیگه هم آب‌های شور هست که با شیرین سازی میشه ازش استفاده کرد (پروژه دیگه توی گروه ما روی همین موضوع تمرکز داره). حالا اگه بشه آب‌های شیرین رو جلوی اتلافشون رو گرفت خوب بهتره به مراتب.

ما چند نوع محصول کشاورزی داریم که برای هر نقطه از این کشور حداقل 1 نوع مناسب کشت هست ولی ما بهش توجه نمی‌کنیم و خیلی سرسری هر چیزی رو می‌کاریم مثلن توی اصفهان محصولی مثل هندوانه می‌کاریم (یا برنج که این یه مورد رو فلن بی خیال) بعد این هندوانه رو صادر می‌کنیم با این نکته که هندوانه 91/5 درصدش از آب تشکیل‌شده!!! و از این جمله اشتباهات. حالا با در نظر گرفتن همه این شرایط و اینکه من هم در این شاخه‌ها غیرحرفه‌ای هستم و نظر شخصیم رو می تونم بدم به نظرم میشه تو بخش‌های زیادی از کشاورزی خودکفا باشیم.

راستش از نگاه من نه!!!
مثبت بوده چون این از همون دسته آب هایی بوده که از نگاه من تلف می‌شده و حالا ازش برای کشاورزی استفاده میشه.

اگه بخوام برگردم سر موضوع ذخیره انرژی راه‌های زیادی به نظرم هست و ما واقعن باید محتاج بشیم تا این راه‌ها رو پیدا کنیم یا بهتر بگم دنبالشون بگردیم تا پیداشون کنیم که تلفات ولتاژ زو جبران کنه نکته ای که هست اینه که در حال حاضر طبق آمار صنعت برق مربوط به تیرماه سال 94 “تولید نیروگاه‌های دیزلی و برق بادي و انرژی‌های نو 324 میلیون کیلووات ساعت معادل 0/1 کل انرژی تولیدی برق” که اگه به این مقدار اندازه تولید نیروگاه‌های برق‌آبی که معادل 14087 میلیون کیلووات ساعت معادل 5 درصد کل تولید برق هست رو اضافه کنیم می‌کند به عبارتی 5/1 درصد که گیریم توی این 2 سال خیلی تغییر انجام‌شده باشِ 6 درصد برق کشور برق پاک هستش. حالا اگه ما در فقط در طی روز از انرژی پاک استفاده کنیم یه چیزی حدود 50 درصد انرژی برق مورد نیازمون رو با در نظر گرفتن اون 5 درصد انرژی آبی از انرژی پاک استفاده کردیم.

2 Likes

خارج از بحث ذخیره انرژی به کار بردن اون هم خیلی مهم هستش. همونجور که داخل شکل پایین هم می بینید بدون در نظر گرفتن هزینه های مربوط به ذخیره سازی تولید انرژی بوسیله پنل های خورشیدی بسیار ارزانتر از تولید برق با سوخت ها فسیلی هست.(البته با در نظر گرفتن این مورد که هر تولید کننده ای مصرف کننده همون برق باشه)

ولی توجه داشته باشیم که گاهی ایده های خیلی ساده میتونه یه طرح به ظاهر بدون توجیه اقتصادی رو توجیه پذیر کنه.

###سوال

با در نظر گرفتن ایده ای مثل ایده بالا چه کار میشه کرد که تولید برق با استفاده از پنل های خورشیدی مقرون به صرفه باشه؟
چنین ایده ای برای ذخیره سازی ندارین؟
میشه از ساختار های زنده برای ذخیره سازی این انرژی استفاده کنیم؟

پ.ن:عکس دوم احداث پنل خورشیدی روی کانال آب رو نشون میده که جلوی تبخیر آب رو میگیره.

3 Likes

سلام مطالبی که نوشتین خیلی مفید بود ممنونم. من پایان نامه ارشدمو میخوام در زمینه تکنولوژی ذخیره سازی انرژی بنویسم.

ممنون میشم اگه مقالات و مطالبی در این زمینه دارین رو برای من ارسال کنید. چون در بحث ذخیره سازی من طبق مقالاتی که خوندم ایران خیلی ضعیف عمل میکنه و حتی در بحث انرژی خورشیدی هزینه ذخیره سازی اصلا به صرفه نیست و در مقیاس کم در بعضی از شرکت ها انجام میشه و من داده زیادی برای انجام پایان نامه ام ندارم. متاسفانه در حالی که مبحث فوق العاده جذابیه و گفته شده کشورها تا سال 2025 باید کاملا به سمت استفاد از انرژی های پاک بروند.

1 Like

سلام
روش هایی برای ذخیره هر یک از انواع انرژی های تجدیدپذیر وجود داره.
در مورد فناوری هایی که تولید کننده الکتریسیته هستند چند روش ذخیره سازی وجود داره.
1- باتری
2- فرآیند power to gas
3- ایستگاه های تلمبه ذخیره ای (pumped storage plant) - که البته برای جبران تقاضای برق در زمان اوج مصرف به کار میرن.
در مورد فناوری هایی که حرارت تولید می کنند هم روشی که من می شناسم
1- مواد تغییر فاز دهنده (Phase Change Material) یا به اختصار PCM
این مواد در نیروگاه های متمرکزکننده خورشیدی (Concentrated Solar Power) یا به اختصار CSP به کار میره که حرارت تولید شده در این نیروگاه ها در مواد تغییر فازدهنده ای (که تعداد بسیاری زیادی هستند) ذخیره میشه و با اعمال شرایطی میشه اونها رو از حالت مذاب به جامد تبدیل کرد و انرژی رو از اونها استخراج کرد. یکی از نمونه هاش نیروگاه خورشیدی نور در مراکش با ظرفیت 580 مگاوات الکتریسیته هست.

• در مورد ذخیره انرژی خورشیدی در باتری و تزریق اون به شبکه برق در سال 2017 پژوهشی در نیچر منتشر شده که بیان می کنه ذخیره در باتری با در نظر گرفتن اتلافات و مصارفی که در چرخه عمرش داره (با در نظر گرفتن فرآیند جایگزینی باتری ها)، مصرف انرژی بیشتری رو نسبت به تزریق به شبکه موجب میشه و در نتیجه آلایندگی بیشتری داره.

6 Likes

راستش من یکمی با واژه “انرژی نو” راحت نیستم چون فکر میکنم انرژی یا انرژی ها وجود دارند و این ما هستیم که یاد میگیریم به روشهای گوناگون مهارشون کنیم، لطفا تصحیح کنید اگر اشتباه میگم.

چیزی که در زمینه انرژی و در سال ۲۰۱۷ بنظر من جالب اومد پروژه باتری های عظیم lithium-ion بود که Tesla در استرالیای جنوبی (ایالت South Australia در کشور استرالیا) پیاده کرد. این پروژه منتقدانی هم داره که میگن شاید خیلی مقرون بصرفه نبوده.


3 Likes

اول در مورد واژه «انرژی های نو» باید گفت که حق با شماست. اتفاقا قدیمی ترین منابع انرژی بشر همین انرژی های تجدیدپذیر هستند. چون پیش از ایجاد هر نیروگاه فسیلی برای تولید برق یا حرارت، بشر آسیاب های آبی و بادی رو اختراع کرده. این «فناوری ها» هستند که در عصر امروز، نو هستند. به عنوان مثال فناوری های فتوولتائیک، کلکتورهای خورشیدی، نیروگاه های زمین گرمایی؛ روش های جدیدی برای بهره برداری از انرژی های تجدیدپذیر کهن هستند.

اما نکته دیگه ای که خواستم اشاره کنم در مورد پروژه های بزرگ باتری هست.
چنین پروژه های ذخیره سازی دو هدف رو دنبال می کنند که اولی بنیادی تر هست: 1) تامین توان برق در زمان اوج مصرف 2) ذخیره کردن انرژی های تولید شده از فناوری های تجدیدپذیر که مثل یک نیروگاه فسیلی همواره نمی تونند انرژی تولید کنند.

تامین توان در زمان اوج مصرف برای هر شبکه برقی چالش اساسی هست. چرا؟ چونکه بیشترین هزینه و بیشترین عدم بهره وری ها (inefficiency) رو با خودش به همراه داره.
چرا که نیروگاه هایی وجود دارند با عنوان Peaker plant که فقط در زمان اوج مصرف وارد شبکه می شوند و چند ساعتی در حال فعالیت هستند و مجددا با کاهش مصرف شبکه، از مدار خارج می شوند.

ویژگی اصلی این نیروگاه ها، سرعت شروع به کارشون هست. یکی از فناوری هایی که در عرض چند دقیقه قابلیت شروع به کار و تولید توان رو داره توربین گاز هست. اما موضوع اینه که توربین های گاز در مقابل توربین های بخار راندمان پایین تری دارند به همین دلیل وقتی وارد مدار می شوند، عدم بهره وری هایی رو با خودشون به همراه دارند و طبیعی هست که نیروگاهی که درآمد زیادی ازش حاصل نمیشه، بنابراین میشه گفت هزینه عملکردش (هزینه همتراز شده انرژی تولیدي اش) افزایش پیدا می کنه. توربین های آبی هم ویژگی Peaker plant بودن رو دارند.

اما نیروگاه هایی که اساس عملکردشون تامین توان پایه یا Base load هست، مثل نیروگاه های بخاری، هسته ای، زغال سنگ، Waste-to-Energy، زمین گرمایی و زیست توده نمی تونند به عنوان Peaker plant به کار بروند.

به همین خاطر علاوه بر نیروگاه های Peaker plant، فناوری های ذخیره سازی انرژی هم توسعه پیدا کردند که بتوانند نیاز شبکه رو در زمان اوج با راندمان نسبتا خوب و هزینه کمتر پوشش بدهند. نمونه های این نیروگاه ها Pumped-storage plant و Battery plant و Power to gas plant ها هستند. این واحدها می توانند در کمترین زمان توان مورد نیاز رو به شبکه تزریق کنند.

اما مسائل زیادی هست که ممکنه به هر کدوم از این فناوری ها در کشوری از جهان، اولویت بده.
مسأله هزینه تمام شده، راندمان ذخیره و تزریق انرژی، بلوغ فناوری و چیزهایی دیگه که ممکنه یک کشور رو به سمت استفاده از یک یا چند تا از این فناوری های ذخیره سازی سوق بده.

*البته واحدهای بزرگ باتری در کنار فناوری هایی مثل توربین های بادی به تنظیم فرکانس برق شبکه هم می پردازند.

3 Likes

بسیار آموزنده بود ممنون :ok_hand:

1 Like

بله درسته حق با شماست. ممنون از پاسخ دهیتون

1 Like

ممنونم، بسیار لطف کردین. شما با حوزه پیش بینی تکنولوژی و ظرفیت جذب آشنایی دارید؟

هنوز آشنایی مستقیمی با این حوزه ندارم.
اما ما داریم کتابی با عنوان «پژوهش در کارآفرینی انرژی» (Handbook of research on energy entrepreneurship) ترجمه می کنیم که عنوان فصل پنجم اش هست: Commercialization energy innovation
گرچه مستقیما به موضوع مورد نظر شما نمی پردازه اما تم اصلی کتاب توسعه فناوری های جدید در حوزه انرژی و نحوه ورود به بازار در مورد این فناوری ها هست.

اونطور که بررسی کردم تعدادی مقاله فارسی در این مورد هست اما شاید محتوای دست اول رو بتونید در کتاب های غیر فارسی بهتر پیدا کنید.

1 Like

ممنونم از وقتی گذاشتین واطلاعاتی که دادین

1 Like

سلام وقت بخیر . من به چندتا مقاله جدید در این مورد نیاز دارم

سلام و وقت بخیر
در رابطه با ذخیره انرژی در سطح صنعتی جهت مشاوره و همفکری چطور میتونم ارتباط داشته باشیم؟

سلام به همه دوستان عزیز
وقتی همچنین صفحاتی رو میبینم افتخار میکنم که این همه پژوهشگر دارند تلاش میکنند تا برای موفقیت و ادامه حیات بشر تلاش کنند
اگر اجازه بدید من مدل چالش رو کمی تغییر بدم
اگر دنبال ذخیره سازی انرژی هستیم، بهتر نیست در مورد شرایط محیطی و جغرافیایی محیطی که قصد انجام عمل ذخیره سازی انرژی در اون منطقه رو داریم بررسی هایی رو انجام بدیم؟
بنظرتون شرایط نگهداری و ذخیره سای انرژی در نواحی سرد قطبین با همون حالت در نزدیکی خط ستوا یا مناطق نزدیک به آتشفشانها یکی هستند، یا در تغییر ارتفاع آیا میتونیم از شرایط یکسان بهره برداری کنیم؟ مثلا کاری که در زیر اقیانوس میخواهیم برنامه ریزی کنیم در روی قلل کوه ها هم قابل اجرا هستند؟
نکته بزرگتری که اشاره کردنش خالی از لطف نیست اینکه چرا فقط در زمانیکه از ذخیره سازی انرژی صحبت میکنیم اولین کلمه که در ذهنمون نقش میبنده انرژی الکتریکی هست؟ فقط یک نوع انرژی داریم؟ آیا نمیشه برنامه ریزی روی سایر انرژی ها انجام داد؟ آیا پاک ترین انرژی که بشر امکان بهره برداری اون رو خواهد داشت صرفا انرژی الکتریکی خواهد بود؟ آیا میشه در کنار ذخیره سازی انرژی به ذخیره سازی منابع موجود در جهان که روز به روز از حالت اولیه خودشون دارند به حالتهای مختلف و کمتر در دسترس بودن مبدل میشن، حرفها و راهکارهایی بیان کرد؟
در کشوری زندگی میکنیم که دارای منابع زیادی هست، از نفت، گاز، ذغال سنگ گرفته تا وسعت فوق العاده سطح بیابان برای دریافت انرژی خورشیدی و بادی و همینطور بهره گیری از انرژی زیر سطحی دریاها و انرژی گرمایی درون زمین. به عنوان یک محقق و بطور کلی یک پژوهشگر از همه شما عزیزان این رو میخوام که فکر کنید و ببنید چجور ایده هایی به ذهنتون میرسه تا با اون بتونیم از منابع موجود استفاده و اونها رو بخوبی ذخیره کنیم و در کنارش انرژی هایی رو بوجود بیاریم که صرفا انرژی الکتریکی نباشند. این چالشی خواهد بود که تا چند دهه آینده همه محققین و دانشمندان رو به فکر فرو خواهد برد.

برای یک راهنمایی این رو بگم که تصور کنید هواپیمایی خواهید داشت که بدون طرف هیچگونه ای از انرژی های عادی و قابل استفاده فعلی، در ارتفاعی مشخص برای همیشه به دور زمین خواهد گشت و مدارش هم تغییر نخواهد کرد و سرعت ثابت هم خواهد داشت، این چطور امکان دارد؟ فکر کنم این موضوع بیشتر به مباحث شما کمک کنه و ضمنا برای راهنمایی بیشتر توصیه میکنم که به علو دینامیک هم سری بزنید.

موفق باشید

4 Likes

فکر کنم بعضی از ایده‌های بالا اتفاقا به شکل غیرالکتریکی ذخیره میشدن. ولی یک نکته مهم وجود داره، انرژی الکتریکی قابلیت تبدیل به انواع انرژی‌های رو داره و بالعکس، قابلیت انتقال داره و … . قطعا میشه «خارج از جعبه» هم فکر کرد ولی باید حداقل‌هایی از اصول علمی رو رعایت کرد تا خیلی از اجرایی بودن ایده دور نشیم.

من این رو نفهمیدم، بخصوص اینکه این هواپیما چه تفاوتی با ماهواره داره؟ و قراره چه کاری انجام بده؟ صرفا چرخش دور زمین از طریق گرانش قابل انجامه و لازم نیست به آینده بریم تا این رو ببینیم. مسئله مهم اینه که نقل و انتقال بین این وسیله و زمین خیلی ساده نخواهد بود!

2 Likes