انواع مختلف انرژی های تجدیدپذیر – وبلاگ IBM

انرژی تجدید پذیرکه به عنوان انرژی پاک نیز شناخته می شود، از منابع طبیعی که سریعتر از مصرف آنها تولید و دوباره پر می شوند - مانند خورشید، آب و باد تولید می شود. بیشتر منابع انرژی تجدیدپذیر، انتشار کربن صفر و حداقل آلاینده های هوا را تولید می کنند. سوخت‌های فسیلی (نفت، زغال‌سنگ و گاز طبیعی) از سوی دیگر منابع محدودی هستند و آزاد می‌کنند. انتشار گازهای گلخانه ای (GHGs)، از جمله دی اکسید کربن (CO2) و متان، در هنگام سوزاندن. آنها به طور گسترده ای به عنوان عوامل اصلی تغییر اقلیم و به طور خاص گرم شدن زمین در نظر گرفته می شوند. 

درک انواع منابع انرژی تجدید پذیر موجود می تواند گامی کلیدی در جهت کاهش ردپای کربن شما و برای سازمان ها، کاهش اثرات زیست محیطی عملیات و زنجیره تامین شما باشد.  

نیروی خورشیدی 

انرژی خورشیدی تکامل یافته است تا کارآمد، همه کاره و انعطاف پذیر باشد. در حال حاضر، دو راه اصلی برای تولید انرژی خورشیدی وجود دارد: فتوولتائیک (PV)، که برای کاربردهای مقیاس کوچکتر استفاده می‌شود، و انرژی متمرکز خورشیدی- حرارتی (CSP)، که عمدتاً برای کاربردهای کاربردی و در مقیاس صنعتی استفاده می‌شود.  

تاسیسات PV خورشیدی، که شامل پانل های خورشیدی می شود، دارای مجموعه ای منحصر به فرد از چالش ها از جمله حرکت ابر، آب و هوا، مکان درخت و موارد دیگر است. برای کمک به غلبه بر این چالش ها، پیشرفت های تکنولوژیکی در حال ایجاد است سلول های خورشیدی انعطاف پذیرترسبک‌تر، نصب آسان‌تر، تولید ارزان‌تر و قدرتمندتر با نیاز به فضای کمتر برای جمع‌آوری همان مقدار (یا بیشتر) نور. 

امروزه از انرژی خورشیدی در صنایع مختلف برای کاربردهای مختلف استفاده می شود. خانه ها و مشاغل فردی ممکن است پنل های خورشیدی روی پشت بام را برای تولید برق در محل نصب کنند. در مقیاس بزرگتر، مزارع خورشیدی را می توان در زمین های خالی برای کاربردهای صنعتی نصب کرد که به کاهش هزینه های انرژی کمک می کند. مراکز داده، بیمارستان ها، تأسیسات دولتی و موارد دیگر از انرژی خورشیدی برای تکمیل نیازهای انرژی استفاده می کنند.

قدرت باد 

توربین بادی مدرن در سال 1940 ساخته شد و از آن زمان تاکنون این فناوری به طور پیوسته و قابل توجهی تکامل یافته است. توربین های بادی امروزی از کوچک (تک خانه یا تجاری) تا مقیاس کاربردی (مزرعه های بادی فراساحلی) متفاوت هستند. انرژی باد یک روش مقرون به صرفه برای گنجاندن انرژی پاک و پایدار در منبع تغذیه است. و هنگامی که صحبت از تأثیرات حیات وحش به میان می آید، پروژه های انرژی بادی از هر منبع انرژی دیگر رتبه پایین تری دارند. 

اگرچه برای تولید برق عمومی استفاده می شود، اما از نیروی باد محلی برای آسیاب غلات و پمپاژ آب نیز استفاده می شود. نیروی باد همچنین می تواند انرژی ایستگاه های شارژ وسایل نقلیه الکتریکی را تامین کند.  

در سپتامبر 2022 ، کاخ سفید اعلام کرد ابتکاری برای توسعه تولید انرژی بادی فراساحلی ایالات متحده تا سال 2035 با استفاده از توربین های شناور در مقیاس بزرگ که می توانند در آب های عمیق تر قرار گیرند. این پتانسیل بیش از دو برابر شدن ظرفیت تولید را دارد.

نیروگاه برق 

آب است بزرگترین منبع انرژی های تجدید پذیر. نیروی هیدروالکتریک متکی به حرکت آب است و بزرگترین سهم الکتریسیته تجدیدپذیر در سراسر جهان است. از انرژی دریا و جزر و مد، جریان رودخانه ها و نهرها، مخازن و سدها برای حرکت توربین هایی که برق تولید می کنند استفاده می کند. 

فراتر از تولید برق، بسیاری از صنایع از انرژی آبی برای عملیات بهره می برند. به عنوان مثال، معدنکاری از آب در مکان‌های دور برای کمک به استخراج استفاده می‌کند و تولیدکنندگان منسوجات و مواد شیمیایی ممکن است از سیستم‌های برق آبی در محل برای تامین انرژی فرآیندهایی مانند شستشو، ساخت، بهداشت و غیره استفاده کنند.  

به ویژه نیروی جزر و مدی هنوز پتانسیل استفاده نشده ای دارد. چندین فناوری نیروی جزر و مدی در حال حاضر در حال تحقیق و توسعه هستند از جمله: 

• رگبار جزر و مدی: سدهایی با توربین در ورودی خلیج ها یا مصب ها قرار می گیرند تا وقتی آب از آن خارج می شود برق تولید کند.  
• جریان جزر و مدی: توربین های متصل به شناورها یا کف اقیانوس از حرکت جریان اقیانوس بهره می برند.  
• انرژی موج: از حرکت و فشار موج برای تولید نیرو استفاده می‌شود—مناطق اقیانوسی با جریان‌های باد قوی بهترین عملکرد را دارند.  

در حالی که آب یک منبع طبیعی فراوان است، می تواند به تغییرات محیطی حساس باشد. به عنوان مثال، کاهش بادها می تواند بر تعداد و قدرت امواج تأثیر بگذارد و شرایط خشکسالی می تواند میزان آب موجود در مخازن، نهرها و رودخانه ها را کاهش دهد.  

زمین گرمایی 

سیستم های انرژی زمین گرمایی گرمای داخل زمین (به شکل بخار داغ و بخار هیدروکربن) را به الکتریسیته تبدیل می کنند. برق تولید شده از انرژی زمین گرمایی در صنایع مختلف استفاده می شود. به عنوان مثال، گرما را برای گلخانه های کشاورزی و همچنین گرمایش و سرمایش برای تولید و فرآوری مواد غذایی فراهم می کند. انرژی زمین گرمایی همچنین برای گرم کردن و خنک کردن ساختمان های تجاری از جمله بیمارستان ها، مدارس و غیره استفاده می شود. پمپ های حرارتی زمین گرمایی (GHP) برای کاربردهای مقیاس کوچکتر مانند تامین انرژی خانه ها استفاده می شود.  

هم نیروگاه های بزرگ زمین گرمایی و هم نیروگاه های GHP در مقیاس کوچکتر در مقایسه با سایر منابع انرژی تجدیدپذیر به ردپای نسبتا کمی نیاز دارند. علاوه بر این، جریان گرمای پایان ناپذیر درون زمین منبع سوختی است که به طور مداوم قابل تجدید است.  

انرژی زیست توده 

زیست توده از مواد آلی و محصولات جانبی برای تامین حرارت مستقیم، تولید برق و سوخت های زیستی از جمله بیودیزل و اتانول استفاده می کند. سوخت های زیستی را می توان در بویلرهای صنعتی برای تولید بخاری که فرآیندها را تامین می کند استفاده کرد. آنها همچنین پتانسیل جایگزینی سوخت های فسیلی در بخش حمل و نقل را دارند. 

انرژی زیستی نسبت به انرژی خورشیدی و بادی تولید انرژی کل پایدارتری را ارائه می دهد، اما باعث ایجاد گازهای گلخانه ای در سطح پایین می شود. این گازها همراه با اثرات زیست‌محیطی اضافی از جمله اثرات استفاده از محل دفن زباله، در مورد پایداری انرژی زیست توده واقعاً تردید ایجاد می‌کند. 

در مورد انرژی هسته ای چطور؟ 

انرژی هسته ای به اورانیوم معدنی کمیاب و غیر قابل تجدید نیاز دارد، اما همچنان منبع انرژی کم انتشار کربن محسوب می شود. نسل بعدی نیروگاه ها و ژنراتورهای هسته ای کوچکتر، همه کاره تر و کارآمدتر از نظر انرژی هستند. راکتورهای پیشرفته مدولار کوچک (SMR) می‌توانند بر اساس نیاز اندازه متفاوتی داشته باشند و کاربردهای مختلفی از جمله تولید برق، نمک‌زدایی، گرمایش و موارد دیگر داشته باشند.  

انرژی هسته ای و برق آبی با هم سه چهارم انرژی کم کربن جهان را تامین می کنند، اما به دلیل نگرانی های ایمنی و هزینه های عملیاتی، تولید برق هسته ای در اقتصادهای پیشرفته کاهش می یابد. با حداقل سرمایه گذاری جدید در حال انجام، تولید برق هسته ای ممکن است کاهش یابد دو سوم تا سال 2040. 

درک شبکه برق 

درک اینکه کجا و چگونه برق تولید می شود می تواند به شما در تعیین موثرترین استراتژی انرژی تجدیدپذیر کمک کند. بسیاری از شبکه‌های برق از ترکیبی از انرژی تجدیدپذیر و سوخت‌های فسیلی برای تامین برق پایدار استفاده می‌کنند. ریزشبکه ها - شبکه های کوچک و مستقل - به شبکه اصلی متصل می شوند و از انرژی تجدیدپذیر و منابع انرژی جایگزین برای متعادل کردن نیازهای بار استفاده می کنند. از آنجایی که ریزشبکه ها تامین محلی را با پایداری و انعطاف پذیری بیشتر شبکه ارائه می دهند، به کاهش احتمال اختلال در تامین انرژی کمک می کنند. 

گزینه‌های زیادی برای منابع انرژی تجدیدپذیر وجود دارد، بنابراین افراد و سازمان‌ها می‌توانند بهترین گزینه را برای دستیابی به اهداف پایداری خود انتخاب کنند. چه با یک سیستم اختصاصی انرژی تجدیدپذیر در محل، شبکه ای که از ترکیبی از منابع انرژی استفاده می کند یا رویکرد ترکیبی که از ترکیبی از هر دو استفاده می کند، انتخاب می تواند بر اساس راحتی، مقرون به صرفه بودن یا عوامل دیگر باشد. 

در IBM، 64 درصد از مصرف انرژی این شرکت در سراسر عملیات جهانی از منابع تجدیدپذیر تامین می شود. از این میان، 49 درصد مستقیماً از تأمین‌کنندگان برق تجدیدپذیر و 15 درصد مستقیماً از شبکه تأمین می‌شود. می‌توانید درباره تأثیر IBM بیشتر بخوانید اینجا کلیک نمایید. 

انرژی های تجدیدپذیر با فناوری های نوظهور دیدار می کند 

فن آوری ها از جمله هوش مصنوعی (AI) و تجزیه و تحلیل داده ها کلید افزایش مزایای انرژی های تجدیدپذیر هستند. آن‌ها می‌توانند به ساده‌سازی و خودکارسازی فناوری‌های انرژی، مانند ایجاد مدل‌های سفارشی برای ارتقای بهینه‌سازی عرضه انرژی، کمک کنند.  

به عنوان مثال، داده ها ارزش زیادی برای شرکت های انرژی و آب و برق فراهم می کند. بینش‌های مربوط به عملکرد و سلامت دارایی‌های عملیاتی، از جمله دارایی‌های دیجیتال، همراه با برنامه‌های نگهداری، تعمیر و جایگزینی برای روشن نگه داشتن قدرت بسیار مهم است. یکپارچه‌سازی هوش مصنوعی می‌تواند با بینش‌های جدیدی که به ریشه‌های مشکلات و همچنین ایجاد یک چارچوب تعمیر و نگهداری پیش‌بینی‌کننده می‌پردازد، عملیات انرژی و تاسیسات را بیشتر بهینه کند. اکنون با پلتفرم مدیریت دارایی سازمانی پویا (EAM) که با استفاده از مجموعه برنامه های کاربردی IBM® Maximo® ساخته شده است، بروس پاور آینده خود را مدیریت می کند.. 

برای کمک به تسریع انرژی های تجدیدپذیر و اهداف زیست محیطی خود با همتایان همفکر خود به نیروها بپیوندید.  

در خبرنامه IBM Sustainability مشترک شوید