11

الكهربائية الطاقة توليد   طرق

Generation of Electrical EnergyGeneration of Electrical Energy

22

القائمة

ال التوليد عملية تعريفالكهربائية طاقة

ال توليد محطات أنواعالكهربائية طاقة

التوليدالبخ -1 محطاتارية

التوليدالما -2 محطاتئية

التوليدبال -3 محطاتالشمسية طاقة

33

الطاقة إنتاج أو توليد الطاقة عملية إنتاج أو توليد عمليةالكهربائيةالكهربائية

آخر 1.1. الى شكل من الطاقة تحويل عملية آخر هي الى شكل من الطاقة تحويل عملية هي

الطاقة 2.2. من شحن او الكهربائية الطاقة تدفق هو الطاقة الكهرباء من شحن او الكهربائية الطاقة تدفق هو الكهرباءالكهربائية. الكهربائية.

تحويل 3.3. من عليه نحصل ان يعني مما للطاقة ثانوي تحويل مصدر من عليه نحصل ان يعني مما للطاقة ثانوي مصدروالنفط الطبيعي والغاز الفحم مثل ، أخرى مصادر من والنفط الطاقة الطبيعي والغاز الفحم مثل ، أخرى مصادر من الطاقةتسمى والتي ، الطبيعية المصادر من وغيرها النووية تسمى والطاقة والتي ، الطبيعية المصادر من وغيرها النووية والطاقة

. األولية . المصادر األولية المصادر

أن 4.4. يمكن الكهرباء لتوليد نستخدمها التي الطاقة أن مصادر يمكن الكهرباء لتوليد نستخدمها التي الطاقة تكونتكون مصادرمتجددة غير او متجددة متجددة غير او ..متجددة

استعماال 5.5. األكثر ومن الطبيعة من أساسي جزء هي استعماال الكهرباء األكثر ومن الطبيعة من أساسي جزء هي الكهرباء . الطاقة أشكال من . كشكل الطاقة أشكال من كشكل

من 6.6. اكثر قبل بدأت الكهرباء من توليد اكثر قبل بدأت الكهرباء مضت 100100توليد مضت سنة ..سنة

44

التوليد : محطات التوليد :أنواع محطات أنواع

صعيد على المستعملة التوليد محطات صعيد أنواع على المستعملة التوليد محطات أنواععالمي :عالمي :

البخارية 1.1. التوليد البخارية محطات التوليد محطات

المائية 2.2. التوليد المائية محطات التوليد محطات

.3.3 . الشمسية بالطاقة التوليد . محطات الشمسية بالطاقة التوليد محطات

55

الطاقة- 11 تحويل الطاقة- محطات تحويل البخارية البخارية محطات Energy ConverterEnergy Converter

للطاقة 1.1. محوال البخارية التوليد محطات للطاقة تعتبر محوال البخارية التوليد محطات تعتبر

من 2.2. مختلفة أنواع المحطات هذه من وتستعمل مختلفة أنواع المحطات هذه وتستعملالفحم مثل المتوفرة األنواع حسب الفحم الوقود مثل المتوفرة األنواع حسب الوقود

الطبيعي الغاز أو السائل البترول أو الطبيعي الحجري الغاز أو السائل البترول أو الحجريالصناعي . الصناعي .أو أو

ورخص 3.3. حجمها بكبر البخارية المحطات ورخص تمتاز حجمها بكبر البخارية المحطات تمتاز..تكاليفهاتكاليفها

66

التحويل محطات مواقع التحويل اختيار محطات مواقع اختيار Site Selection of Power StationSite Selection of Power Station

لمحطات المناسبة المواقع اختيار في لمحطات تتحكم المناسبة المواقع اختيار في تتحكممنها نذكر مؤثرة عوامل عدة الحرارية منها التوليد نذكر مؤثرة عوامل عدة الحرارية التوليد

يلي : يلي : ما ماهذه – إلى نقله وسهولة الوقود مصادر من هذه القرب إلى نقله وسهولة الوقود مصادر من القرب

. االقتصادية النقل وسائل وتوفر .المواقع االقتصادية النقل وسائل وتوفر المواقعيحتاج – المكثف ألن التبريد مياه مصادر من يحتاج القرب المكثف ألن التبريد مياه مصادر من القرب

هذه . تبنى لذلك التبريد مياه من كبير كميات هذه . إلى تبنى لذلك التبريد مياه من كبير كميات إلىمن بالقرب أو البحار شواطئ على عادة من المحطات بالقرب أو البحار شواطئ على عادة المحطات

. األنهار .مجاري األنهار مجاريالكهربائية – الطاقة استهالك مراكز من الكهربائية القرب الطاقة استهالك مراكز من القرب

النقل . خطوط إنشاء تكاليف النقل . لتوفير خطوط إنشاء تكاليف لتوفير

77

الكهربائي التوليد محطات الكهربائي تعتمد التوليد محطات تعتمد

: مايلي :على مايلي على

وقودوقود

بخاربخار

التوربينات التوربينات محور محورالدوارة المغناطيسية الدوارة الخاصة المغناطيسية . . الخاصة

88

التوليد محطات التوليد مكونات محطات مكوناتالبخارية :البخارية :

األجزاء من عامة بصورة البخارية التوليد محطات األجزاء تتألف من عامة بصورة البخارية التوليد محطات تتألفالتالية : التالية :الرئيسية الرئيسية

لحرق ::FurnaceFurnaceالفرن الفرن 1.1. كبير وعاء عن عبارة لحرق وهو كبير وعاء عن عبارة وهوالوقود . الوقود .

نقية :: BoilerBoilerالمرجل المرجل 2.2. مياه على يحتوي كبير وعاء نقية وهو مياه على يحتوي كبير وعاء وهوالمياه هذه لتتحول الوقود حرق بواسطة المياه تسخن هذه لتتحول الوقود حرق بواسطة إلى إلى تسخن

بخار.بخار.

99

عبارة :: TurbineTurbineالتوربين. التوربين. 33 عبارة وهي وهيلها الصلب من اسطوانه لها عن الصلب من اسطوانه عن

شكل على جسم به ويوصل شكل محور على جسم به ويوصل محورمقعرة لوحات به مثبت مقعرة أسطواني لوحات به مثبت أسطواني

على فيعمل البخار فيها على يصطدم فيعمل البخار فيها يصطدمبسرعة المحور ويدور بسرعة دورانها المحور ويدور دورانها

حوالي جدا حوالي عالية جدا دورة دورة 30003000عاليةفي االتوربيات وتختلف في بالدقيقة االتوربيات وتختلف بالدقيقة

والشكل والتصميم والشكل الحجم والتصميم الحجموسرعته البخار حجم وسرعته باختالف البخار حجم باختالفأي ، حرارته ودرجة أي وضغطه ، حرارته ودرجة وضغطه

التوليد . محطة حجم التوليد . باختالف محطة حجم باختالف

1010

الكهربائي 44 الكهربائي المولد مؤلف :: GeneratorGeneratorالمولد كهربائي مولد عن عبارة مؤلف هو كهربائي مولد عن عبارة هوويلف . ثابت وعضو التوربين محور مع مباشرة مربوط دوار عض ويلف . من ثابت وعضو التوربين محور مع مباشرة مربوط دوار عض من

الدوار المغناطيسي الحقل لتنقل المعزولة النحاسية باألسالك الدوار العضوين المغناطيسي الحقل لتنقل المعزولة النحاسية باألسالك العضوينشكل . ويختلف الثابت العضو أطراف على كهربائي تيار إلى شكل . وتحوله ويختلف الثابت العضو أطراف على كهربائي تيار إلى وتحوله

المحطة . حجم باختالف المولد المحطة .هذا حجم باختالف المولد هذااليه ::CondenserCondenserالمكثف المكثف . . 55 يدخل الصلب من كبير وعاء عن عبارة اليه وهو يدخل الصلب من كبير وعاء عن عبارة وهو

وفقد بتدويرها قام قد يكون أن بعد التوربين من اآلتي البخار األعلى وفقد من بتدويرها قام قد يكون أن بعد التوربين من اآلتي البخار األعلى منمن المكثف هذا في يدخل كما ، حرارته ودرجة ضغطه من من الكثير المكثف هذا في يدخل كما ، حرارته ودرجة ضغطه من الكثير

تحويل على تعمل حلزونية أنابيب داخل التبريد مياه من تيار تحويل أسفل على تعمل حلزونية أنابيب داخل التبريد مياه من تيار أسفلأخرى مرة المراجل إلى المياه هذه تعود حيث مياه إلى الضعيف أخرى البخار مرة المراجل إلى المياه هذه تعود حيث مياه إلى الضعيف البخار

خاصة . مضخات خاصة . بواسطة مضخات بواسطةالحراري :: ChimneyChimneyالمدخنة المدخنة . . 66 اآلجر من مدخنة عن عبارة الحراري وهي اآلجر من مدخنة عن عبارة وهي

( (BrickBrick )مخلفات طرد على تعمل جدا مرتفعة الشكل مخلفات( أسطوانية طرد على تعمل جدا مرتفعة الشكل أسطوانيةغازات طرد في لإلسراع شاهق ارتفاع على الجو إلى الغازية غازات االحتراق طرد في لإلسراع شاهق ارتفاع على الجو إلى الغازية االحتراق

بالمحطة . المحيطة البيئة تلوث من والتقليل بالمحطة . االحتراق المحيطة البيئة تلوث من والتقليل االحتراقالمساعدة . . 77 والمعدات المساعدة اآلالت والمعدات عدد ::AuxiliariesAuxiliariesاآلالت عن عبارة عدد وهي عن عبارة وهي

ومنظمات والكهربائية الميكانيكية والمحركات المضخات من ومنظمات كبير والكهربائية الميكانيكية والمحركات المضخات من كبيرفي العمل إتمام على تساعد التي البخار تحميص ومعدات في السرعة العمل إتمام على تساعد التي البخار تحميص ومعدات السرعة

التوليد . التوليد . محطات محطات

1111

تخطيطي تخطيطي رسم لتوربين لتوربين رسمالغازيالغازي

الهواء الهواء ضاغط ضاغط

الفرن :الفرن :االحتراق االحتراق غرفة غرفة

التوربينالتوربين

الداخل الداخل الهواء الهواء

مروحه مروحه شفرات الخارج شفرات الغاز

الداخلة الطاقة

المضغوط المضغوط الهواء الهواء

المتناوب المتناوب المحور المحور

1212

الحقيقي الحقيقي الشكل لتوربين لتوربين الشكلالغازيالغازي

1313

باستخدام طريقة طريقة الكهرباء باستخدام توليد الكهرباء توليدالبخاري البخاري المولد المولد

إلى 1.1. ضغطه ويرفع المحيط الجو من الهواء بأخذ إلى يقوم ضغطه ويرفع المحيط الجو من الهواء بأخذ يقوم . الجوية الضغوط . عشرات الجوية الضغوط عشرات

االحتراق في في 2.2. االحتراق غرفة من غرفة اآلتي المضغوط الهواء من يختلط اآلتي المضغوط الهواء يختلطوسائل بواسطة معا ويحترقان الوقود مع الهواء وسائل ضاغطة بواسطة معا ويحترقان الوقود مع الهواء ضاغطة

, مختلفة غازات من االحتراق نواتج وتكون باالشتعال , خاصة مختلفة غازات من االحتراق نواتج وتكون باالشتعال خاصة. مرتفع وضغط عالية حرارة درجات .وعلى مرتفع وضغط عالية حرارة درجات وعلى

في 3.3. االحتراق عن الناتجة الغازات في تدخل االحتراق عن الناتجة الغازات التوربينالتوربينتدخلمربوط أفقي محوره ويكون العدد الكثيرة بريشه مربوط فتصطدم أفقي محوره ويكون العدد الكثيرة بريشه فتصطدم

ناحية ومن مباشرة الهواء ضاغطة محور مع ناحية ناحية من ومن مباشرة الهواء ضاغطة محور مع ناحية منيكون ) كأن تدويره المراد الميكانيكي الحمل مع يكون ) أخرى كأن تدويره المراد الميكانيكي الحمل مع أخرى

) مثال كهربائي (مولد مثال كهربائي مولد

1414

توليدالكهرباءحسبمصدرمصدرالطاقةفيعام 2006

66.02%

16.71%15.13%

2.13%

0.00%

10.00%

20.00%

30.00%

40.00%

50.00%

60.00%

70.00%

الوقوداألحفوري الهيدروالكتريك النووية المتجدده

عةطسا

نواليوب

1515

0

2,000

4,000

6,000

8,000

10,000

12,000

14,000

16,000

18,000

20,000

έΪμ Ϥϟΐ δΣΔϗΎτϟΪϴϟϮΗ-ρϮϠϴϛϥϮϴϠΑ

ϩΩΪΠΘϤϟΔϗΎτϟ

ϚϳήΘϜϴϟϭέΪϴϫ

ΔϳέήΤϟ

ΔϳϭϮϨϟΔϗΎτϟ

1616

توليدالكهرباءحسبالمصدرفيالوالياتالمتحده )2006(

فحم48.90%

نفط1.60%

غازطبيعي 20.00%

النووية19.30%

المتجدده2.40%

آخرى0.70%

الهيدرالكتريك7.10%

1717

المائية : 22-- التوليد المائية : محطات التوليد محطاتHydraulic Power StationsHydraulic Power Stations

كالبحيرات 1.1. مرتفعة أماكن في المياه توجد كالبحيرات عندما مرتفعة أماكن في المياه توجد عندمامن الطاقة توليد بسهولة يمكن األنهار من ومجاري الطاقة توليد بسهولة يمكن األنهار ومجاري

المياه المياه مساقط .. مساقط

خفيف 2.2. انحدار ذات األنهار مجاري كانت إذا خفيف أما انحدار ذات األنهار مجاري كانت إذا أماعمل عمل فيلزم مجرى سدود سدود فيلزم من المناسبة األماكن مجرى في من المناسبة األماكن في

بالقرب . التوليد محطات وتنشاء المياه لتخزين بالقرب . النهر التوليد محطات وتنشاء المياه لتخزين النهر. النيل نهر مجرى في الحال هو كما السدود هذه .من النيل نهر مجرى في الحال هو كما السدود هذه من

فيمكن 3.3. كبيرا انحدار منحدرا النهر مجرى كان فيمكن إذا كبيرا انحدار منحدرا النهر مجرى كان إذاالوديان أحد باتجاه النهر مجرى في تحويرة الوديان عمل أحد باتجاه النهر مجرى في تحويرة عمل

اصطناعي . شالل وعمل اصطناعي .المجاورة شالل وعمل المجاورة

1818

الطبيعية أما أما 3.3. الطبيعية الشالالت لتوليد الشالالت مباشرة فتستخدم لتوليد ، مباشرة فتستخدم ،كندا بين نياغرا شالالت في هو كما كندا الكهرباء بين نياغرا شالالت في هو كما الكهرباء

. المتحدة . والواليات المتحدة والوالياتتحولت 4.4. ادنى ارتفاع إلى المياه كمية هبطت تحولت إذا ادنى ارتفاع إلى المياه كمية هبطت إذا

كمية . سلطت وإذا حركية طاقة إلى الكامنة كمية . الطاقة سلطت وإذا حركية طاقة إلى الكامنة الطاقةكبيرة بسرعة دارت مائية توربينة على كبيرة المياه بسرعة دارت مائية توربينة على المياه

حركية . طاقة التوربينة محور على حركية . وتكونت طاقة التوربينة محور على وتكونتتولد 5.5. الكهربائي المولد محور مع التوربينة ربطت تولد إذا الكهربائي المولد محور مع التوربينة ربطت إذا

كهربائية طاقة المولد من الثابت العضو أطراف كهربائية على طاقة المولد من الثابت العضو أطراف على . .

1919

نياجرا نياجرا شالالت شالالت

2020

المائية عمل عمل المائية التوربينة التوربينةالقنا

ة

المجرى المجرى المائلالمائل التوربيالتوربي

نن

المولدالمولد

مركز االقوة

النهرالنهر

السالسدد

المخزالمخزونون توصيل توصيل اسالك اسالك

الطاقة الطاقة الكهربائيةالكهربائية

سد الهيدروالكتريتك

مجرى

2121

) المائل ) المجرى المياه ( مساقط المائل ) المجرى المياه PenstockPenstockمساقطمن أو السد اسفل في يكون أكثر أو كبير أنبوب عن عبارة من وهو أو السد اسفل في يكون أكثر أو كبير أنبوب عن عبارة وهو

كبيرة . بسرعة المياه فيه وتسيل التوربينة مدخل إلى الشالل كبيرة . أعلى بسرعة المياه فيه وتسيل التوربينة مدخل إلى الشالل أعلى( ) بوابة ) أوله في قفل ( )يوجد بوابة ) أوله في قفل للتحكم( VALVEVALVEيوجد آخره في آخر للتحكم( وقفل آخره في آخر وقفل

التوربينة . تدور التي المياه كمية التوربينة .في تدور التي المياه كمية في

Penstocks at the Ohakuri Dam, New Zealand

2222

بالطاقة- 33 التوليد بالطاقة- محطات التوليد محطاتالشمسيةالشمسية

2323

الشمسية بالطاقة التوليد الشمسية محطات بالطاقة التوليد ::محطات

الحرارية تشير تشير الشمسية الحرارية الطاقة الشمسية جمع الطاقة فكرة جمع إلى فكرة إلىالتسخين من تتنوع عملية ألغراض الشمسية التسخين الطاقة من تتنوع عملية ألغراض الشمسية الطاقة

. الكهربية الطاقة توليد وإلى . الشمسي الكهربية الطاقة توليد وإلى الشمسيالسخان كألواح الشمسية، حرارة مجمعات السخان تستخدم كألواح الشمسية، حرارة مجمعات تستخدمالمنزلي لالستخدام الماء لتسخين بكثيرة المنزلي الشمسي، لالستخدام الماء لتسخين بكثيرة الشمسي،

. الخفيف الصناعي .واالستخدام الخفيف الصناعي واالستخدامالعمارة في الحرارية الشمسية الطاقة العمارة تستخدم في الحرارية الشمسية الطاقة تستخدم

في والتهوية الحرارة في للتحكم المباني في وتصميم والتهوية الحرارة في للتحكم المباني وتصميم . السواء على والسلبية اإليجابية الشمسية . التصميمات السواء على والسلبية اإليجابية الشمسية التصميمات

إلى الشمسية الطاقة تحول التي الطاقة توليد إلى محطات الشمسية الطاقة تحول التي الطاقة توليد محطاتمع بالمقارنة الكهرياء، يولد حراريا مولدا تدير مع حرارة بالمقارنة الكهرياء، يولد حراريا مولدا تدير حرارة .. الضوء من مباشرة الكهرباء تولد التي .. الكهرضوئية الضوء من مباشرة الكهرباء تولد التي الكهرضوئية

2424

الكهربائية الطاقة نقل لعملية الكهربائية نموذج الطاقة نقل لعملية نموذج

الكهربائية الطاقة نقل

توليد مركز

الكهرباء

نقل الكهرباء

من مسافات

بعيده

نقل الكهرباء

الى المنازل

القوة محولالمحركة

الكهربائية مقيسة

بالفولطات للنقل معد

القوة محولالمحركة

مقيسة الكهربائيةفي بالفولطات

القريبة المنطقةالمستهلك من

الكهرباء نقلعلى محول عبر

قبل عمودالى الوصول

المنازل

2525

العالم مناطق في الكهرباء العالم توليد مناطق في الكهرباء توليد

صافيتوليدالكهرباء )1980-2005( بليونكيلواطساعة

0.00

2,000.00

4,000.00

6,000.00

8,000.00

10,000.00

12,000.00

14,000.00

16,000.00

18,000.00

20,000.00

1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005

والهادي آسيا

أفريقيا

الشرقاألوسط

يورآسيا

أوروبا

الجنوبيةوالوسطى امريكا

الشمالية امريكا

2626

توليدالكهرباءفيدولالخليجالعربي )2005-1980(

0.00

100.00

200.00

300.00

400.00

500.00

600.0019

8019

8119

8219

8319

8419

8519

8619

8719

8819

8919

9019

9119

9219

9319

9419

9519

9619

9719

9819

9920

0020

0120

0220

0320

0420

05

عةسا

-

لوانكييوبل

االماراتالعربيةالمتحدة المملكهالعربيةالسعودية

قطرعمانالكويتالعراقايرانالبحرين

علىحسن علىحسن شكرا` شكرا`اإلنصاتاإلنصات

ورحمة عليكم ورحمة والسالم عليكم والسالموبركاته وبركاته الله الله

2727