نگاهی به مقوله انرژی در جهان 2 November 6, 2015 اهمیت انرژی در جوامع امروز انرژی 3 November 6, 2015
Download
Report
Transcript نگاهی به مقوله انرژی در جهان 2 November 6, 2015 اهمیت انرژی در جوامع امروز انرژی 3 November 6, 2015
نگاهی به مقوله
انرژی در جهان
2
November 6, 2015
اهمیت انرژی در جوامع امروز
انرژی
3
November 6, 2015
اهمیت انرژی در جوامع امروز
تداوم
حیات بشر
انرژی
4
November 6, 2015
اهمیت انرژی در جوامع امروز
تداوم
حیات بشر
رشد
اقتصادی
جوامع
بشری
5
انرژی
November 6, 2015
اهمیت انرژی در جوامع امروز
تداوم
حیات بشر
رشد
اقتصادی
جوامع
بشری
6
انرژی
مبادله
تجاری بین
ملتها
November 6, 2015
اهمیت انرژی در جوامع امروز
تداوم
حیات بشر
رشد
اقتصادی
جوامع
بشری
انرژی
مبادله
تجاری بین
ملتها
امنیت ملی و
جهانی
7
November 6, 2015
نرخ مصرف انرژی در جهان ()TW
8
November 6, 2015
سبد انرژی مصرفی جهان ()TWh
مجموع
%
تجدیدپذیر
%
هسته ای
%
فسیلی
سال
102,569
13
13,082
6
6,113
81
83,374
1990
117,687
13
15,337
7
7,857
80
94,493
2000
143,851
13
18,492
6
8,283
81
117,076
2008
41,282
5,410
2,170
33,702
افزایش
40%
41%
35%
40%
1990-2008
منابع تجدیدپذیر عمدتا شامل نیروگاه های آبی بزرگ
9
November 6, 2015
سبد انرژی مصرفی جهان – سال 2010
10
November 6, 2015
تولید سالیانه انرژی الکتریکی در جهان
11
November 6, 2015
سهم انرژی الکتریکی تجدیدپذیر در جهان
12
November 6, 2015
مشکالت روش های سنتی تولید انرژی الکتریکی
13
November 6, 2015
مشکالت روش های سنتی تولید انرژی الکتریکی
منابع آبی
محدودیت منابع آبی موجود
تاثیرپذیری از نوسانات نزولت
جوی
مشکالت مربوط به آسیب های
وارده به زیست بوم
14
November 6, 2015
مشکالت روش های سنتی تولید انرژی الکتریکی
منابع آبی
منابع فسیلی
محدودیت منابع آبی موجود
رو به اتمام بودن منابع فسیلی
موجود
تاثیرپذیری از نوسانات نزولت
جوی
گرانی قیمت نفت خام و گاز
طبیعی در بازارهای جهانی
مشکالت مربوط به آسیب های
وارده به زیست بوم
مشکالت زیست محیطی ناش ی از
انتشار GHG
15
November 6, 2015
مشکالت روش های سنتی تولید انرژی الکتریکی
منابع آبی
منابع فسیلی
شکافت هسته ای
محدودیت منابع آبی موجود
رو به اتمام بودن منابع فسیلی
موجود
محدودیت منابع اورانیوم موجود
تاثیرپذیری از نوسانات نزولت
جوی
گرانی قیمت نفت خام و گاز
طبیعی در بازارهای جهانی
مشکالت مربوط به آسیب های
وارده به زیست بوم
مشکالت زیست محیطی ناش ی از
انتشار GHG
16
مشکالت مربوط به ایمنی نیروگاه
های هسته ای
ابهام در خصوص اقتصادی بودن
نیروگاه های هسته ای
مشکالت زیست محیطی مرتبط با
پسماندها
November 6, 2015
وجه مشترک روش های سنتی
بروز مشکالت جدی زیست محیطی
17
November 6, 2015
وجه مشترک روش های سنتی
بروز مشکالت جدی زیست محیطی
آلودگی هوا
18
November 6, 2015
وجه مشترک روش های سنتی
بروز مشکالت جدی زیست محیطی
آلودگی هوا
آلودگی منابع آب و خاک
19
November 6, 2015
وجه مشترک روش های سنتی
بروز مشکالت جدی زیست محیطی
آلودگی هوا
آلودگی منابع آب و خاک
پدیده گرمایش زمین
20
November 6, 2015
نگاهی به پدیده گرمایش زمین
21
November 6, 2015
اثر گلخانه ای
22
November 6, 2015
گازهای دخیل در گرمایش زمین
نوع گاز
میزان قبل از
انقالب صنعتی
میزان فعلی
افزایش از 1750میالدی
دی اکسید کربن
280 PPM
384 PPM
104 PPM
37%
متان
700 PPB
1745 PPB
1045 PPB
149%
اکسید نیتروژن
270 PPB
314 PPB
44 PPB
16%
CFC-12
0
533 PPT
533 PPT
------
23
November 6, 2015
برخی از آثار سوء گرمایش زمین
تغییرات شدید در الگوی بارش باران در جهان
تبدیل شدن زمین های کشاورزی در مناطق نیمه خشک به بیابان
نابود شدن جنگل ها
افزایش آفات نباتی و بیماری های گیاهی
افزایش سطح آب در خطوط ساحلی در اثر ذوب شدن یخ های قطبی و
یخچال های گرینلند
24
November 6, 2015
برخی از آثار سوء گرمایش زمین
افزایش بالیای طبیعی از قبیل :سیل ،طوفان های دریایی ،خشکسالی و آتش
سوزی های گسترده
افت کیفیت هوا در شهرها در اثر تجمع گازهای گلخانه ای
تغییرات اقیانوس ی منجر به افزایش طوفان های دریایی ،کاهش ظرفیت
اقیانوس ها برای جذب گرما و دی اکسید کربن ،مرگ صخره های مرجانی
وآسیب شدید به زیست بوم دریایی
25
November 6, 2015
سوزاندن جنگل آمازون در برزیل برای کشاورزی
26
November 6, 2015
قطعه یخ جدا شده از کوه های یخی ایسلند
27
November 6, 2015
یک روستا در بزرگترین سایت زباله آفریقا در نیجریه
28
November 6, 2015
خشکسالی بی سابقه در استرالیا ()2006-7
29
November 6, 2015
آلودگی هوا در میدان “تیان آن من” پکن
30
November 6, 2015
مرگ ماهیان در اثر گرمای هوا و ورود فاضالب تصفیه نشده به یک
دریاچه در استان Hubeiچین
31
November 6, 2015
نیروگاه زغالسوز ( Draxبا بلندترین دودکش در انگلستان) 7%برق آن کشور
( )3960 MWرا تامین و CO2تولیدی آن از مجموع 100کشور کمتر صنعتی
شده جهان بیشتر است!
32
November 6, 2015
تصویر ماهواره ای یخ های قطب شمال -زمستان 2000
33
November 6, 2015
تصویر ماهواره ای یخ های قطب شمال -زمستان 2010
34
November 6, 2015
تصویر ماهواره ای یخ های قطب شمال -مقایسه
35
November 6, 2015
ارائه راه حل برای کاهش برخی
مشکالت
36
November 6, 2015
راه حل کاهش مشکالت روش های سنتی
افزایش استفاده از منابع تجدیدپذیر برای تولید الکتریسیته
37
November 6, 2015
راه حل کاهش مشکالت روش های سنتی
افزایش استفاده از منابع تجدیدپذیر برای تولید الکتریسیته
بادی
38
November 6, 2015
راه حل کاهش مشکالت روش های سنتی
افزایش استفاده از منابع تجدیدپذیر برای تولید الکتریسیته
بادی
39
خورشیدی فتوولتاییک
November 6, 2015
راه حل کاهش مشکالت روش های سنتی
افزایش استفاده از منابع تجدیدپذیر برای تولید الکتریسیته
بادی
40
خورشیدی فتوولتاییک
خورشیدی حرارتی
November 6, 2015
راه حل کاهش مشکالت روش های سنتی
افزایش استفاده از منابع تجدیدپذیر برای تولید الکتریسیته
بادی
خورشیدی فتوولتاییک
خورشیدی حرارتی
جذر و مد و امواج
41
November 6, 2015
راه حل کاهش مشکالت روش های سنتی
افزایش استفاده از منابع تجدیدپذیر برای تولید الکتریسیته
42
بادی
خورشیدی فتوولتاییک
جذر و مد و امواج
زیست توده
خورشیدی حرارتی
November 6, 2015
راه حل کاهش مشکالت روش های سنتی
افزایش استفاده از منابع تجدیدپذیر برای تولید الکتریسیته
43
بادی
خورشیدی فتوولتاییک
خورشیدی حرارتی
جذر و مد و امواج
زیست توده
زمین گرمایی
November 6, 2015
نسبت منابع تجدیدپذیر به مصرف انرژی در سال 2007
44
November 6, 2015
روند کاهش هزینه تولید برق از منابع تجدیدپذیر
45
November 6, 2015
نگاهی به وضعیت انرژی بادی در
جهان
46
November 6, 2015
ظرفیت کل نیروگاه های بادی نصب شده در جهان ()GW
47
November 6, 2015
نرخ رشد نصب نیروگاه های بادی در جهان
48
November 6, 2015
بازیگران اصلی انرژی بادی در جهان
ظرفیت نصب شده بر حسب GW
رتبه
2007
2008
2009
2010
2011
1
آملان
22
آمریکا
17
اسپانیا
15
هندوستان
8
چین
6
34
0/066
آمریکا
25
آملان
24
اسپانیا
17
چین
12
هندوستان
10
35
0/082
آمریکا
35
چین
26
آملان
25/8
اسپانیا
19
هندوستان
11
38
0/082
چین
45
آمریکا
40
آملان
27
اسپانیا
21
هندوستان
13
39
0/1
چین
63
آمریکا
47
آملان
30
اسپانیا
22
هندوستان
16
43
0/1
2
3
4
5
رتبه ایران
49
November 6, 2015
انرژی بادی نصب شده در چین ()MW
70000
60000
50000
40000
30000
20000
10000
0
2011
50
2010
2009
2008
2007
November 6, 2015
انرژی بادی نصب شده در آمریکا ()MW
50000
45000
40000
35000
30000
25000
20000
15000
10000
5000
0
2011
51
2010
2009
2008
2007
November 6, 2015
انرژی بادی نصب شده در آملان ()MW
30000
25000
20000
15000
10000
5000
0
2011
52
2010
2009
2008
2007
November 6, 2015
انرژی بادی نصب شده در اسپانیا ()MW
25000
20000
15000
10000
5000
0
2011
53
2010
2009
2008
2007
November 6, 2015
انرژی بادی نصب شده در هندوستان ()MW
16000
14000
12000
10000
8000
6000
4000
2000
0
2011
54
2010
2009
2008
2007
November 6, 2015
انرژی بادی نصب شده در ایران ()MW
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
2011
55
2010
2009
2008
2007
November 6, 2015
برخی ارقام جالب در ارتباط با انرژی بادی
یک توربین بادی فراساحلی 6مگاواتی قادر است 5500
خانوار اروپایی را تغذیه کند.
در تاریخ 5سپتامبر 55% ،2012کل مصرف برق ایالت
“استرالیای جنوبی” توسط توربین های بادی تامین شد.
در ساعت 2بامداد ششم نوامبر 59.6% ،2011کل
مصرف برق اسپانیا توسط توربین های بادی تامین
شد.
56
November 6, 2015
برخی ارقام جالب در ارتباط با انرژی بادی
مقدار متوسط سهم انرژی بادی در کل مصرف برق
اسپانیا 16%است.
مقدار متوسط سهم انرژی بادی در کل مصرف برق
دانمارک 26%است.
دولت دانمارک قصد دارد این مقدار را تا سال 2025
به 50%برساند.
57
November 6, 2015
برخی ارقام جالب در ارتباط با انرژی بادی
انتظار می رود تا سال 8 ،2020الی 12درصد از انرژی
الکتریکی جهان توسط منابع بادی تامین شود.
یک مزرعه دار در ایالت آیوا با اختصاص یک جریب
زمین به یک توربین بادی سالیانه 10000دلر کسب
می کند.
با کشت ذرت برای اتانول در همان زمین ،سالیانه تنها
300دلر نصیب این کشاورز می شود!
58
November 6, 2015
برخی ارقام جالب در ارتباط با انرژی بادی
در طی سال 2011توربین های بادی با ظرفیت 583مگاوات
در برزیل نصب شده اند.
ظرفیت مزارع بادی در برزیل با افزایش حدود 90%از سال
2010تا 2011به 1500مگاوات افزایش یافته است.
مزارع بادی 17تا 39برابر انرژی مصرفی خود انرژی تولید
می کنند .این میزان برای نیروگاه های هسته ای 16برابر و
برای نیروگاه های زغالی 11برابر است.
59
November 6, 2015
بزرگترین مزرعه بادی جهان
مزرعه بادی Alta Wind Energy Centerدر صحرای
موهاوی آمریکا
سال بهره برداری2010 :
ظرفیت کل مزرعه 1320مگاوات -طرح توسعه 3000مگاوات
میزان دی اکسید کربن حذف شده برابر با 5/2میلیون تن ،معادل
حذف 446000خودرو
400 توربین 3مگاواتی و 100توربین 1/5مگاواتی Vestas
60
November 6, 2015
Alta Wind Energy Center مزرعه بادی
November 6, 2015
61
بزرگترین مزرعه بادی فراساحلی جهان
مزرعه بادی فراساحلی Greater Gabbardدر
دریای North Seaانگلستان
سال بهره برداری2012 :
ظرفیت کل مزرعه 504مگاوات
140توربین 3/6مگاواتی Siemensبا قطر رتور 107
متر
62
November 6, 2015
Greater Gabbard مزرعه بادی فراساحلی
November 6, 2015
63
Greater Gabbard مزرعه بادی فراساحلی
November 6, 2015
64
دومین مزرعه بادی فراساحلی جهان
مزرعه بادی فراساحلی Walney Wind Farmدر
دریای Irish Seaانگلستان
سال بهره برداری2012 :
ظرفیت کل مزرعه 367مگاوات
102توربین 3/6مگاواتی Siemensبا قطر رتور 107
متر
65
November 6, 2015
مزرعه بادی فراساحلی Walney
66
November 6, 2015
بزرگترین مزرعه بادی فراساحلی در دست احداث
مزرعه بادی فراساحلی Fukushimaدر ژاپن
سال شروع احداث2013 :
سال بهره برداری2020 :
ظرفیت کل مزرعه 1000مگاوات
تعداد کل توربین پیش بینی شده143 :
67
November 6, 2015
اولین مزرعه بادی با توربین های 7/5مگاواتی
قطر پره ها 126متر – بلژیک – بهره برداری 2010
68
November 6, 2015
نگاهی به وضعیت انرژی
خورشیدی در جهان
69
November 6, 2015
ظرفیت کل نیروگاه های فتوولتاییک نصب شده در جهان ()GW
70
November 6, 2015
بزرگ ترین نیروگاه های فتوولتاییک نصب شده در جهان
سال
MW ظرفیت
کشور
نیروگاه فتوولتاییک
رتبه
2012
2012
2011
2011
2012
2012
2012
2011
2009
2011
250
214
200
150
145
128
115
106
97
91
آمریکا
Agua Caliente Solar Project
1
هندوستان
Charanka Park
2
چین
Golmud PV power plant
3
آمریکا
Mesquite Solar I
4
آملان
Solarpark Neuhardenberg
5
آملان
Solarpark Templin
6
فرانسه
Centrale solaire de Toul-Rosières
7
اوکراین
Perovo I-V PV power plant
8
کانادا
Sarnia PV power plant
9
آملان
Solarpark Briest
10
November 6, 2015
71
بازیگران اصلی انرژی فتوولتاییک در جهان
72
رتبه
کشور
2010
2011
2012
1
آملان
17320
24875
32509
2
ایتالیا
3502
12764
16897
3
چین
893
3093
8043
4
آمریکا
2519
4383
7665
5
ژاپن
3617
4914
6704
6
اسپانیا
3892
4214
؟
7
فرانسه
1025
2831
3843
8
بلژیک
803
2018
؟
9
جمهوری چک
1953
1960
؟
10
استرالیا
504
1298
2291
رتبه ایران
؟
؟
؟
؟
کل
ظرفیت نصب
شده
)(MW
November 6, 2015
یک نیروگاه فتوولتاییک 18/2مگاواتی در فرانسه
73
November 6, 2015
زندان آلکاتراز سانفرانسیسکو 1300 -پانل فتوولتاییک
– 307 KWظرفیت باتریخانه 2000آمپرساعت
برق فتوولتاییک 71 :سنت – برق دیزلی 76 :سنت
74
November 6, 2015
زندان آلکاتراز سانفرانسیسکو 1300 -پانل فتوولتاییک
– 307 KWظرفیت باتریخانه 2000آمپرساعت
برق فتوولتاییک 71 :سنت – برق دیزلی 76 :سنت
75
November 6, 2015
زندان آلکاتراز سانفرانسیسکو 1300 -پانل فتوولتاییک
– 307 KWظرفیت باتریخانه 2000آمپرساعت
برق فتوولتاییک 71 :سنت – برق دیزلی 76 :سنت
76
November 6, 2015
یک بیمارستان در توکیو با 4500پانل فتوولتاییک – 650 KW
77
November 6, 2015
کیوسک خورشیدی در افریقا
78
November 6, 2015
کیوسک خورشیدی در افریقا
79
November 6, 2015
نیروگاه خورشیدی حرارتی Gemasolarدر اسپانیا
اولین نیروگاه تجاری جهان با دریافت کننده مرکزی
و نمک مذاب با ظرفیت نصب شده 19/9مگاوات 2011 -
80
November 6, 2015
پروژه DESERTECاتحادیه اروپا – قیمت 5-7یوروسنت برای هر KWhانرژی
تجدیدپذیر وارداتی از آفریقا و خاور میانه
81
November 6, 2015
نتیجه گیری
82
November 6, 2015
نتیجه گیری
نیاز جوامع بشری به انرژی یک نیاز فزاینده و غیرقابل اجتناب است.
83
November 6, 2015
نتیجه گیری
نیاز جوامع بشری به انرژی یک نیاز فزاینده و غیرقابل اجتناب است.
روش های تولید برق هیدروالکتریک ،فسیلی و هسته ای دارای محدودیت از نظر ذخایر
موجود ،هزینه و عوارض زیست محیطی هستند.
84
November 6, 2015
نتیجه گیری
نیاز جوامع بشری به انرژی یک نیاز فزاینده و غیرقابل اجتناب است.
روش های تولید برق هیدروالکتریک ،فسیلی و هسته ای دارای محدودیت از نظر ذخایر
موجود ،هزینه و عوارض زیست محیطی هستند.
جوامع پیشرفته به سرعت در حال بهره گیری از منابع انرژی تجدیدپذیر ،خصوصا منابع
بادی و خورشیدی ،هستند.
85
November 6, 2015
نتیجه گیری
نیاز جوامع بشری به انرژی یک نیاز فزاینده و غیرقابل اجتناب است.
روش های تولید برق هیدروالکتریک ،فسیلی و هسته ای دارای محدودیت از نظر ذخایر
موجود ،هزینه و عوارض زیست محیطی هستند.
جوامع پیشرفته به سرعت در حال بهره گیری از منابع انرژی تجدیدپذیر ،خصوصا منابع
بادی و خورشیدی ،هستند.
با افزایش بهره گیری از این منابع ،هزینه های اولیه و جاری این پروژه ها نیز با نرخ قابل
توجهی رو به کاهش هستند.
86
November 6, 2015
نتیجه گیری
نیاز جوامع بشری به انرژی یک نیاز فزاینده و غیرقابل اجتناب است.
روش های تولید برق هیدروالکتریک ،فسیلی و هسته ای دارای محدودیت از نظر ذخایر
موجود ،هزینه و عوارض زیست محیطی هستند.
جوامع پیشرفته به سرعت در حال بهره گیری از منابع انرژی تجدیدپذیر ،خصوصا منابع
بادی و خورشیدی ،هستند.
با افزایش بهره گیری از این منابع ،هزینه های اولیه و جاری این پروژه ها نیز با نرخ قابل
توجهی رو به کاهش هستند.
ایران در بهره گیری از منابع خدادادی باد و خورشیدی به شدت از جوامع پیشرفته
صنعتی عقب افتاده و الزم است اقدامات جدی و عاجل در جهت توسعه این منابع در
ایران انجام شود.
87
November 6, 2015
مراجع
International Energy Agency – IEA
Renewable Energy Policy Network for 21st Century
World Wind Energy Association – WWEA
Wikipedia.org
DESERTEC.org
Danyar.ir
Renewable-technology.com
یاداشت های شخص ی برای درس تحصیالت تکمیلی “بررس ی و شناخت منابع
دانشگاه بیرجند- ”انرژی تجدیدپذیر
November 6, 2015
88
با تشکر
November 6, 2015
89