تصفح الكمية:0 الكاتب:محرر الموقع نشر الوقت: 2025-11-10 المنشأ:محرر الموقع

الطاقة الحرارية هي الكهرباء المولدة باستخدام الحرارة. في الغالبية العظمى من الوقت، يتم استخدام هذه الحرارة لتحويل الماء إلى بخار عالي الضغط، والذي يقوم بعد ذلك بتدوير توربين متصل بمولد، مما ينتج الكهرباء.
الشيء الأساسي الذي يجب تذكره هو أن الطاقة الحرارية تحول الطاقة الحرارية (الحرارة) إلى طاقة كهربائية.
يمكن تقسيم العملية، المعروفة باسم دورة رانكين ، إلى أربع خطوات رئيسية:
توليد الحرارة: يتم حرق الوقود في غلاية لإنتاج حرارة شديدة. تشمل أنواع الوقود الشائعة ما يلي:
الفحم
الغاز الطبيعي
النفط (البترول)
الكتلة الحيوية (مثل الخشب والنفايات الزراعية)
الانشطار النووي (تنقسم ذرات اليورانيوم، وتطلق حرارة هائلة بدلاً من حرق الوقود)
توليد البخار: تُستخدم هذه الحرارة لغلي الماء في الغلايات العملاقة، مما ينتج عنه بخار عالي الضغط.
دوران التوربين: يتم دفع البخار عالي الضغط عبر توربين - سلسلة من الشفرات المثبتة على عمود. يؤدي ضغط البخار إلى دوران الشفرات والعمود بسرعات عالية جدًا.
توليد الكهرباء: يتم توصيل عمود الدوران بمولد. داخل المولد، يتم تحويل الطاقة الدورانية (الطاقة الميكانيكية) إلى طاقة كهربائية من خلال الحث الكهرومغناطيسي. ثم يتم إرسال هذه الكهرباء إلى شبكة الكهرباء.
بعد مروره عبر التوربين، يتم تبريد البخار في مكثف (غالبًا باستخدام الماء البارد من النهر أو البحر أو أبراج التبريد) لتحويله مرة أخرى إلى ماء، بحيث يمكن أن تبدأ الدورة مرة أخرى.
يتم تصنيف محطات الطاقة الحرارية حسب مصدر الحرارة الخاص بها:
نوع النبات | مصدر الوقود/الحرارة الأساسي | العملية الأساسية |
تعمل بالفحم | الفحم المسحوق | حرق الفحم لإنتاج البخار. |
تعمل بالغاز | الغاز الطبيعي | احرق الغاز في توربين (مثل المحرك النفاث) واستخدم حرارة العادم لإنتاج البخار لتوربينة ثانية. يُطلق على هذا غالبًا اسم توربينات الغاز ذات الدورة المركبة (CCGT). |
النووية | الانشطار النووي (اليورانيوم) | استخدم تفاعلًا نوويًا متسلسلًا متحكمًا فيه لتوليد الحرارة، والتي تُستخدم بعد ذلك لإنتاج البخار. |
تعمل بالكتلة الحيوية | المواد العضوية (الخشب والنفايات) | حرق المواد البيولوجية لإنتاج البخار. |
الطاقة الحرارية الأرضية | الحرارة من داخل الأرض | استخدم البخار الموجود تحت الأرض أو الماء الساخن بشكل طبيعي لتدوير التوربين. |
الطاقة الشمسية الحرارية | ضوء الشمس | استخدم المرايا لتركيز ضوء الشمس لتسخين السائل، مما ينتج عنه البخار. |
المزايا | العيوب |
الموثوقية: يمكن أن تعمل على مدار 24 ساعة طوال أيام الأسبوع، بغض النظر عن الطقس، مما يجعلها مصدر طاقة ثابت للحمل الأساسي . | انبعاثات الغازات الدفيئة: تعد مصانع الوقود الأحفوري (الفحم والغاز) من أهم مصادر انبعاث ثاني أكسيد الكربون، مما يساهم بشكل كبير في تغير المناخ. |
التكنولوجيا الراسخة: التكنولوجيا مفهومة جيدًا وتستخدم على نطاق واسع على مستوى العالم. | تلوث الهواء: يطلق ملوثات ضارة أخرى مثل SO₂ (يسبب الأمطار الحمضية)، وأكاسيد النيتروجين، والجسيمات، التي تؤثر على الصحة والبيئة. |
الطاقة عند الطلب: يمكن تعديل الإخراج بناءً على الطلب على الكهرباء. | استهلاك مرتفع للمياه: يتطلب كميات هائلة من المياه للتبريد. |
توفر الوقود (بالنسبة للبعض): مصادر مثل الفحم والغاز متوفرة حاليًا. | فقدان الكفاءة الحرارية: يتم هدر كمية كبيرة من الحرارة في العملية (عادةً ما تتراوح بين 40 إلى 60٪)، ويتم إطلاقها في البيئة. |
تنتج النفايات: تنتج الرماد (الفحم) أو النفايات المشعة (النووية) التي يجب إدارتها بعناية. |
الطاقة الحرارية هي العمود الفقري لإمدادات الكهرباء في العالم، حيث يتم توليد الطاقة باستخدام الحرارة – بشكل أساسي من حرق الوقود الأحفوري أو التفاعلات النووية – لتشغيل التوربينات. وفي حين أنها طريقة موثوقة ومثبتة، فإن تأثيرها البيئي، وخاصة من الوقود الأحفوري، هو أكبر عيب لها، مما يدفع التحول العالمي نحو مصادر الطاقة المتجددة مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح والطاقة المائية.