پیش بینی می شود انرژی های تجدید پذیر و باتری های ارزان قیمت، با تکیه بر انرژی های باد و خورشید، تا سال 2050 بتوانند حدود 50 درصد از برق جهان را تولید کنند.

این را می توان یک تحول بزرگ و اساسی در ارائه روش های کم هزینه تامین انرژی دانست. روش های صرفه جویی در مصرف انرژی و راه های کاهش هزینه انرژی، همان چیزی است که تمام ملت ها در حال تحقیق درباره آن هستند.

تا سال های قبل، زغال سنگ، ارزانترین شکل انرژی بود. اکنون نیروگاه های خورشیدی و بادی نیمی از هزینه های کارخانه های جدید زغال سنگ کاهش داده اند. پیش بینی می شود انرژی های تجدید پذیر رایج و باتری های ارزان قیمت منجر به تولید 50 درصد از تولید برق جهان تا سال 2050 شوند. اینها بهترین روش های کم هزینه تامین انرژی محسوب می شوند.

روش های کم هزینه تامین انرژی بر پایه انرژی های نو چگونه اند؟

منابع انرژی تجدیدپذیر نظیر انرژی باد و خورشید، گزینه هایی هستند که از نظر مقدار کربن، ناچیز بوده و این منبع را به محیط زیست، کمتر وارد می کنند. بنابراین می توان آنها را روش های کم هزینه تامین انرژی دانست، در حالیکه مزایای زیست محیطی و هزینه کمتری داشته و بخش انرژی را تحت کنترل خود درآورده اند. توسعه و پیشرفت تکنولوژی باعث کاهش هزینه های منابع انرژی تجدیدپذیر شده است. خطرات ناشی از تغییرات آب و هوایی در جهان منجر شده که حرکت به سمت استفاده از انرژی های تجدیدپذیر بسیار ضرورت پیدا کند.

آژانس بین المللی انرژی های تجدیدپذیر (IRENA) گزارشی منتشر کرد که در آن اعلام شده است “هزینه انرژی های تجدید پذیر با چنان سرعتی کاهش می یابد که تنها طی چند سال، به یک منبع انرژی ارزان تر از سوخت های قدیمی و فسیلی، تبدیل خواهد شد.”

گزارش IRENA نشان داد كه انرژی های باد و خورشید، ارزان ترین منابع انرژی هستند. این گزارش بیان می کند که در سال 2017 قیمت توربین های بادی به طور متوسط ​​0.06 دلار برای هر کیلووات ساعت بوده و در برخی مواقع به 0.04 دلار در هر کیلووات ساعت کاهش یافته است. در همان زمان، هزینه سلول های فتوولتائیک خورشیدی (PV) به 0.10 دلار در هر کیلووات ساعت کاهش یافته بود.

در مقایسه بین روش های کم هزینه تامین انرژی و موارد سوخت های فسیلی، اینگونه بیان می شود که برق تولید شده توسط سوخت های فسیلی معمولاً از 0.05 تا 0.17 دلار در هر کیلووات ساعت است. همین گزارش پیش بینی می کند که طی چند سال آینده، انرژی های تجدیدپذیر خورشید و باد قادر به تأمین برق با حداقل 0.03 دلار در هر کیلووات ساعت خواهند بود. این یعنی در اختیار داشتن بهترین راه های کاهش هزینه انرژی.

روش های کم هزینه تامین انرژی مبتنی بر انرژی منابع آبی

یکی دیگر از منابع انرژی، قدرت جزر و مد آب دریا است. این نیروی عظیم، یکی از بهترین روش های کم هزینه تامین انرژی محسوب می شود که البته هنوز به اندازه کافی، شناخته شده نیست!

افرادی که موافق استفاده از قدرت جزر و مد دریا هستند و آن را یکی از بهترین روش های کم هزینه تامین انرژی می دانند، باز هم خاطرنشان کرده اند که هزینه های ساخت تجهیزاتی که بتوانیم از این انرژی فوق العاده استفاده کنیم، در حال حاضر بسیار گران است! اما قدرت جزر و مد، یکی از راه های کاهش هزینه انرژی است که کمترین هزینه های عملیاتی و نگهداری را دارد.

انرژی جزر و مد، یک منبع قوی است که مزایای بالقوه زیادی دارد اما هنوز آنطور که باید از آن استقبال نشده است! هزینه بالای پروژه های جزر و مد عمدتاً به این دلیل است که این صنعت هنوز در مراحل اولیه توسعه است؛ در حالیکه سرمایه گذاری برای بهره برداری از انرژی باد و خورشیدی به عنوان روش های کم هزینه تامین انرژی، بیشتر بوده و هزینه های آن بسیار کمتر است.

برق- آبی، یکی دیگر از منابع انرژی تجدیدپذیر و ارزان قیمت است که به طور متوسط 0.05 دلار در هر کیلووات ساعت می تواند تأمین کند اما هزینه متوسط ساخت نیروگاه های جدید، گران است. ساخت سد و مخزن برای حفظ انرژی برق- آبی به مقدار قابل توجهی سرمایه، زمان و زیرساخت ها نیاز دارد.

 انتخاب هوشمندانه روش های کم هزینه تامین انرژی

انتخاب دقیق و هوشمندانه تکنولوژی، فناوری ها و توسعه روش های کم هزینه تامین انرژی، چالش برانگیز است و در برخی موارد می تواند مشکل ساز باشد! مقایسه هزینه های طراحی و تولید یک نسل از تجهیزات مؤثر به عنوان راه های کاهش هزینه انرژی، نقش بسزایی در تصمیم گیری های عمومی در سطح بین المللی یا ملی دارد. اما سوال اصلی این است که هزینه واقعی آن چقدر است؟! وقتی صحبت از رقابت فناوری های نوین در تولید برق می شود، پاسخ به این آسانی ها نیست!

بسیاری از تولیدکنندگان تجهیزات و فناوری هایی که روش های کم هزینه تامین انرژی را ارائه می دهند، ادعا می کنند که کم هزینه ترین روش را در اختیار دارند؛ اما آیا به راستی، اینچنین است؟

قدیمی ترین فناوری تولید انرژی، یک منبع تجدیدپذیر در دسترس و ارزان، یعنی آب است. یکی از جدیدترین روش های کم هزینه تامین انرژی، انرژی زمین گرمایی می باشد که از گرمای درونی زمین به عنوان سوخت کم هزینه استفاده می کند. البته، زغال سنگ، ارزان قیمت است اما گاز طبیعی، ارزان تر از آن است و باعث افت زغال سنگ در بازارهای رقابتی می شود.

انرژی هسته ای بدون انتشار دی اکسید کربن، هزینه کمتری دارد. انرژی های خورشید و باد هیچ گونه هزینه سوخت یا مشکلات انتشار آلاینده ها را ندارند. همه این روش ها را می توان جزو بهترین روش های کم هزینه تامین انرژی معرفی کرد.

هزینه ها، عامل تأثیرگذار در بهره برداری از روش های کم هزینه تامین انرژی

هزینه سوخت، یک عنصر بسیار مهم در تمام منابع انرژی است اما هر فناوری، جوانب مثبت و منفی مخصوص به خود را دارد. منابع آبی، انرژی زمین گرمایی و هسته ای به سرمایه بالا برای ساخت و ساز نیاز دارند. ذغال سنگ و گاز طبیعی میزان انتشار گاز کربن دی اکسید بسیار بالایی دارند و برای محیط زیست، مضر هستند.

استفاده از انرژی خورشید و باد، به هزینه های زیادی نیاز دارد و زمین های زیادی را باید برای تأسیسات و تجهیزات اشغال کرد. با این حال، خورشید و باد، بهترین روش های کم هزینه تامین انرژی هستند. این منابع می توانند تا 10 سال، منابع انرژی را تأمین کنند. پس از آن توصیه شده است که استفاده از باتری های جدید، نظیر باتری فلز-هوا، به این حوزه معرفی شود.

طی چند دهه آینده، بیش از 75٪ از منابع انرژی باد و 80٪ از ظرفیت سلول های خورشیدی که قرار است راه اندازی شوند، با قیمت های پایین تری نسبت به ارزان ترین منابع زغال سنگ، نفت یا گاز طبیعی، انرژی تولید می کنند.

انرژی های تجدیدپذیر به طور فزاینده ای مقرون به صرفه هستند. نشانه ها و تحقیقات امروزی ثابت کرده اند که شرکت های زیادی در حال ورود به صنعت انرژی های تجدیدپذیر هستند. یکی دیگر از مزایای رشد صنعت انرژی های تجدیدپذیر به عنوان ارائه دهنده روش های کم هزینه تامین انرژی این است که اکنون بیش از 10 میلیون نفر در صنعت جهانی مشغول به کار هستند. این مسئله یعنی ایجاد کار و شغل و رشد و توسعه برای صنایع مختلف.

چاره کار چیست؟

روش های کم هزینه تامین انرژی مبتنی بر منابع تجدید پذیر هستند. این منابع عمدتاً در طبیعت در دسترس هستند و فقط به هزینه های بهره برداری نیاز می باشد. با رشد جوامع و نیاز به استفاده از فناوری های نوین در تأمین انرژی، شرکت های تحقیقاتی به دنبال بهترین راهکارها و راه های کاهش هزینه انرژی هستند. باتری های خورشیدی، سلول های فتوولتایی و نسل جدید باتری فلز-هوا، امروزه بسیار با استقبال روبرو بوده است.

بهترین راه صرفه جویی در انرژی این است که همه ما به عنوان اعضای این جامعه، از این منابع حمایت کنیم و هم در پروژه های ساخت و ساز خانه ها و سایر مکان ها از این منابع بهره ببریم و هم الگوی بهینه ای را برای مصرف در تمام حوزه ها اجرا کنیم. البته با خرید محصولات فناوری –محور هم می توان از این روش های کم هزینه تامین انرژی حمایت نمود.

یکی از این روش های کم هزینه تامین انرژی سامانه سانیوا می باشد.

همه چیز در مورد باتری های خودروهای الکتریکی، نحوه کار کردن آن و شیوه های بازیافت این باتری ها را در این مطلب خواهید خواند..

 باتری های خودروهای الکتریکی چگونه کار می کند؟

درست در جایی که اتومبیل های احتراقی از سوخت بنزین یا گاز طبیعی انرژی می‌گیرند، نسل جدید خودروهای الکتریکی به طور مستقیم انرژی خود را از باتری تامین می کنند. باتری های خودروهای الکتریکی یک منبع تغذیه بزرگ و قوی برای خودرو محسوب می شوند. جالب آن است که بدانید باتری های ماشین برقی، نسخه کوچک شده یک باتری یون- لیتیم هستند؛ دقیقاً همان چیزی که در تلفن همراه یا باطری یک تلفن شارژی آن را می شناسید.

در باتری های خودروهای الکتریکی مجموعه ای از هزاران سلول یون-لیتیم در کنار یکدیگر قرار داده شده است تا همزمان با یکدیگر شارژ شوند. وقتی خودرو شارژ می شود از انرژی برق برای تغییرات شیمیایی در باتری استفاده می کند. پس از آن، زمانی که خودرو در جاده در حال حرکت است، این تغییرات برعکس شده و برق تولید می کنند. برق تولید شده در باتری های خودروهای الکتریکی، انرژی و نیروی لازم را برای به حرکت درآمدن خودرو فراهم می آورد.

 نگاهی بر فناوری باتری های خودروهای الکتریکی

به طور کلی فناوری که در باتری خودروهای الکتریکی به کار رفته است از یک چرخه شارژ شدن- تخلیه شدن تبعیت می کند. انرژی ذخیره شده در باتری هنگام رانندگی تخلیه می شود؛ پس از آن، سیستم هشدار به راننده اطلاع می دهد و باید باتری خودرو را شارژ کند. هرچه این چرخه، تکرارپذیرتر باشد با گذشت زمان بر میزان شارژ باتری تاثیر می گذارد. این عامل باعث کاهش زمان مورد نیاز برای هر سفر با خودرو خواهد بود.

اکثر تولیدکنندگان باتری های خودروهای الکتریکی، محصولات تولید شده را بین ۵ تا ۸ سال ضمانت می کنند. پیش بینی بازار خرید نسل جدید باتری برای خودروهای الکتریکی این است که ماندگاری آنها تا ۱۰ تا ۲۰ سال قبل از نیاز به تعویض، تضمین شده است. در حداکثر مدت زمان ۲۰ سال، این باتری ها دوام می آورند و پس از آن شاید نیاز به تعویض داشته باشند.

نحوه عملکرد باتری های خودروهای الکتریکی بر اساس یک فناوری ساده قابل درک است. این باتری به یک یا چند موتور الکتریکی متصل می شود که مسئول به حرکت درآوردن چرخ های خودرو هستند. زمانی که پدال شتاب دهنده را در خودرو فشار می دهید، خودروی الکتریکی فوراً برق مورد نیاز  موتور را تامین می کند. این برق، همان انرژی ذخیره شده در باتری است که به مصرف می رسد.

موتور خودروهای الکتریکی شبیه به یک ژنراتور کار می کند. زمانی که خودرو شتاب می گیرد، برق مصرف می شود و زمانی که خودرو را متوقف می کنید، این تبدیل انرژی صورت می گیرد. نکته قابل توجه این است که در هر شتاب یا توقف شدید، اتلاف انرژی رخ می دهد. این اتلاف انرژی در باتری ذخیره می شود، بنابراین پس از یک مدت زمان خاص نیاز دارید که باتری های خودروهای الکتریکی را شارژ کنید.

باتری لیتیم- یون، باتری های خودروهای الکتریکی

باتری لیتیم- یون (Li-ion) نوعی باتری قابل شارژ است که در وسایل نقلیه الکتریکی و تعدادی از وسایل الکترونیکی قابل حمل استفاده می شود. آنها چگالی انرژی بالاتری نسبت به باتری های قابل شارژ سرب-اسید یا نیکل-کادمیوم دارند. این به معنای آن است که تولیدکنندگان باتری می توانند در فضای طراحی باتری صرفه جویی کنند و اندازه کلی باتری را کاهش دهند.

باتری های خودروهای الکتریکی از نوع لیتیم- یون نیز در مقایسه با بسیاری از گزینه های دیگر، ایمن تر هستند و تولیدکنندگان باتری باید اطمینان حاصل کنند که اقدامات ایمنی برای محافظت از مصرف کنندگان در صورت احتمال غیرفعال شدن باتری وجود دارد. به عنوان مثال، تولید کنندگان، خودروهای الکتریکی خود را به محافظ شارژ، مجهز می کنند تا از باتری ها در طی زمان شارژ سریع، در مدت زمان کوتاه، محافظت کنند.

عمر باتری های خودروهای الکتریکی

هنگامی که باتری های خودروهای الکتریکی، ظرفیت خود را برای تأمین انرژی یک وسیله نقلیه از دست بدهند یا به عبارت ساده تر، کارآیی آن برای خودرو کاهش پیدا کند، می توان با مشارکت در سیستم ذخیره سازی باتری، برای تأمین انرژی یک خانه یا ساختمان از آنها استفاده کرد. یک سیستم ذخیره انرژی باتری، انرژی را در باتری ذخیره می کند. این انرژی می تواند در زمان دیگری استفاده شود.

باتری های خودروهای الکتریکی یک فن آوری اثبات شده هستند که سال ها دوام خواهد داشت. در واقع، تولید کنندگان، آنها را تضمین می کنند.

جالب است بدانید هنگامی که باتری تلفن همراه شما پس از فقط دو سال شروع به فرسودگی می کند، در این مدت ممکن است صدها بار کاملاً شارژ شده باشد. هر یک از این چرخه های به اصطلاح، شارژ در برابر عمر باتری محسوب می شود. پس از حدود 500 دوره شارژ کامل، یک باتری تلفن از نوع یون- لیتیم شروع به از دست دادن بخش قابل توجهی از ظرفیت خود در هنگام تجدید شدن می کند.

اگرچه ممکن است این نمونه عملکرد برای یک تلفن، خوب باشد اما برای اتومبیل الکتریکی برای پیمودن هزاران مایل، کافی نیست! بنابراین تولید کنندگان باتری های خودروهای الکتریکی تمام تلاش خود را می کنند تا باتری های اتومبیل برقی، بیشتر دوام بیاورند.

در باتری های خودروهای الکتریکی، باتری ها “بافر می شوند”، به این معنی که رانندگان نمی توانند از مقدار کل انرژی ذخیره شده استفاده کنند؛ این باعث کاهش تعداد چرخه های باتری می شود. همراه با تکنیک های دیگر مانند سیستم های خنک کننده هوشمند، این باتری ها محافظت می شوند؛ این بدان معنی است که باتری های ماشین الکتریکی باید سال ها بدون دردسر، کار کنند. این یعنی، عمر بیشتر باتری های خودروهای الکتریکی. هنگامی که ظرفیت باتری به زیر 80% می رسد  ممکن است کاهش دامنه و عملکرد باتری به وضوح در خودرو مشاهده شود.

بازیافت باتری های خودروهای الکتریکی

بسیاری از تولیدکنندگان درباره چگونگی استفاده مجدد از باتری های خودروهای الکتریکی، پس از رسیدن به حداقل کارآیی، در حال تحقیق هستند. یک ایده جدید که به نوعی در آینده این فناوری هم نقش دارد این است که از این باتری ها برای تأمین انرژی خانه ها و ساختمان ها استفاده شود. پس از حذف شدن باتری از اتومبیل های برقی، اکثر آنها برای سایر کاربردهای متداول مانند ذخیره انرژی در شبکه برق یا خانه – که در حال رشد است – مناسب هستند.

هنگامی که باتری های خودروهای الکتریکی به پایان عمر خود می رسند، مجدداً بازیافت می شوند که به طور معمول شامل جداسازی مواد با ارزشی مانند نمک های کبالت و لیتیم، فولاد ضد زنگ، مس، آلومینیوم و پلاستیک است. در حال حاضر، فقط حدود نیمی از مواد موجود در یک باتری خودروی برقی، بازیافت می شود، اما با توجه به اینکه انتظار می رود تا چند دهه آینده، محبوبیت خودروهای الکترونیکی افزایش یابد، تولیدکنندگان خودرو به دنبال بهبود این موضوع باشند.

آیا باتری های خودروهای الکتریکی ایمن هستند؟

با توجه به محبوبیت و گسترش این فناوری در جهان، خودروهای الکتریکی رو به رشد هستند. این سوال شاید در ذهن ها به وجود آید که آیا باتری های خودروهای الکتریکی برای محیط زیست خطرناک هستند یا خیر؟

پاسخ این است!

باتری های قابل شارژ در خودروهای برقی را می توان مجدداً به کارخانه منتقل کرد تا بتوان آن را در مسیر بازیافت صحیح قرار داد. این باتری ها به طور کلی خطرناک نیستند و می توانند برای تأمین برق یا انرژی در سایر وسایل خانگی هم به کار بروند. بهترین کاربرد برای باتری های بازیافت شده از خودروهای برقی، استفاده آنها در سیستم ذخیره سازی باتری های خانگی است.

با سانیوا آشنا شوید.