شگفتیهای صنعت برق

در چین محققان با استفاده از پنل های خاص خورشیدی موفق به تولید برق از باران شدند .

در این میان قطرات باران ، با انرژی جنبشی خود ، پتانسیل جمع آوری و تبدیل شدن به الکتریسیته را دارند.

از آب باران با استفاده از برق رسانی تماسی مایع-جامد و نانو ژنراتورهای تریبیو الکتریک (TENG) بررسی شد اما افزایش مقیاس آن بسیار دشوار بود.از پیشرفت های آن پنل TENG مبتنی بر قطره است که D-TENG نام دارد . ایندستگاه ها خروجی آنی بالایی را از خود نشان میدهد.

شبکه های هوشمند یا Smart Grids ترکیبی از فن آوری های اطلاعات و ارتباطات با سیستم های برق استفاده میکنند. هوش مصنوعی نقش بسازایی در آن دارد چون داده های بزگ را تجزیه و تحلیل میکند و به سیستم ها کمک میکند با تغییرات لحظه ای در تقاضای برق، به بهترین شکل واکنش نشان دهد.

– الکتریسیته با سرعت نور حرکت می‌کند که 186000 مایل در ثانیه است.
– قبل از اینکه الکتریسیته و برق در زندگی ما انسان‌ها جا بیوفتد،مصریان باستان از اینکه ماهی‌های الکتریکی و صاعقه بسیار قدرتمند هستند آگاه بودند. مصریان باستان به این ماهی‌ها “تُندرهای رود نیل” می گفتند. (ماهی‌های الکتریکی به ماهی‌هایی گفته می‌شود که می‌تواند میدان الکتریکی تولید کنند)

– برخی از گونه های مارماهی های الکتریکی می توانند شوک الکتریکی قوی تا حدود 860 ولت برای دفاع از خود و یا شکار تولید کنند.

– وقتی صاعقه اتفاق می‌افتد جریان از آسمان به زمین می‌زند. اما آن چیزی که ما میبینیم در واقع باری است که از زمین به ابر می‌رود.

با استفاده از آب – باد – خورشید و حتی فضولات حیوانات می‌توان تولید الکتریسیته کرد و از آن استفاده کرد.

– در برخی موارد از شوک‌های الکتریکی برای درمان و علاج بیماری تشنج استفاده می‌شود. تشنج از فعالیت الکتریکی غیر عادی مغز رخ می دهد. الکتریسیته در بدن ما انسان‌ها وجود دارد. سلول‌های عصبی ما از آن برای ارسال سیگنال به عضلات بهره میبرد.

– در دهه 80 میلادی رقابت بین توماس ادیسون و نیکولا تسلا که “جنگ جریان‌ها” نام داشت اتفاق افتاد. تسلا کمک زیادی به اختراع برق AC و ادیسون کمک شایانی به اختراع شدن برق DC کرد. هر دوی این مخترعان بزرگ در تلاش بودند که اختراع خودشان را گسترده و یا به اصطلاح امروزی پاپیولار کنند که در واقع جریان AC پیروز این رقابت شد، چون ایمن‌تر بود و در مسافت‌های بالا راحت‌تر قابل اجرا و استفاده بود.

ایسلند یکی از کشور‌هایی است که بیشترین مصرف برق را دارد. همچنین اولین و تنها کشوری است که تا کنون فقط از منابع انرژی تجدیدپذیر برای تولید برق استفاده کرده است. (طبق آماری که در سال 2017 گرفته شد) مصرف آن‌ها حدود 23 درصد بیشتر از ایالات متحده بود. همچنین سرانه مصرف برق در ایران 6 برابر میانگین جهانی است. (طبق آخرین آمار در سال 1400)

اولین مشاهدات شناخته شده در مورد نیروی الکتریکی در حدود 600 سال قبل از میلاد مسیح توسط فیلسوف و دانشمند یونانی تالس انجام شد. تالس با مالیدن خز و سنگ کهربا به هم متوجه شد پرها و اجسام ریز جذب سنگ کهربا می‌شوند.
تالس با آزمایش سنگ lodestone که به صورت طبیعی فلز و اشیای فلزی را جذب می‌کند به این نتیجه رسید که سنگ lodestone دارای روح است و به این دلیل است که فلزها جذب آن می‌شوند. این نتیجه به این دلیل حائز اهمیت است که توانایی سنگ lodestone را به قدرت یک خدا یا موجود الهی نسبت نمی دهد.

– اصطلاح الکتریسیته از کلمه یونانی الکترون elektron به معنا کهربا گرفته شده است. این اشاره به آزمایش‌هایی است که تالس روی قطعات کهربا انجام داد و منجر به اختراع الکتریسیته ساکن شد. الکتریسیته ساکن زمانی اتفاق می‌افتد که الکترون‌ها از جسمی به جسم دیگر می‌پرند.

– در سال 1663 دانشمند آلمانی otto van guericke اولین ژنراتور الکتریکی را ایجاد کرد. این دستگاه در هنگام اعمال اصطحکاک، الکتریسیته ساکن تولید می کند. ماشین van guericke از یک کُره شیشه‌ای تشکیل شده است که یک توپ گوگرد را در بر گرفته، این کُره به گونه‌ای نصب شده بود که بتوان آن را با استفاده از میل لنگ چرخاند. هنگامی که توپ با یک پد مالیده می‌شود، یک جرقه الکتریکی ساکن تولید می‌کند.

خودروهای برقی در واقع اختراع قرن 21 نیستند. قدمت این فناوری بین سال‌های 1832 تا 1839 برمی‌گردد. اولین وسیله نقلیه الکتریکی توسط رابرت اندرسون، مخترع اسکاتلندی ساخته شد. او کالسکه‌ای را ساخت که توسط باتری‌های غیرقابل شارژ و با برق کار می‌کرد. در واقع اولین کالسکه بدون اسب قبل از گسترش استفاده خودروهای بنزینی بود.

– در سال 1896 menelik منلیک دوم امپراتور اتیوپی 2 صندلی برقی خرید تا به عنوان یک نوع مجازات انسانی از آن‌ها استفاده کند. این در حالی بود که اتیوپی در آن زمان برق نداشت و به گفته برخی منابع منلیک از یکی از صندلی ها برای تاج و تخت خودش استفاده کرد. اگرچه این مورد هیچ وقت ثابت نشد و دور از عقل به نظر می‌رسد.

– از آن‌جایی که ذغال سنگ‌ها (سوخت فسیلی) از دسته سوخت‌های فسیلی تجدید ناپذیر هستند. یافتن منابع جایگزین و تجدید پذیر حیاتی شده است. انرژی خورشید (سولار)، انرژی باد، و انرژی آب در همه‌ی نقاط به صورت گسترده در دسترس نیستند تا جایگزین سوخت‌های فسیلی شوند.

– بیشتر اختراعات الکتریکی که امروزه توسط ما استفاده می‌شود. مثل فیوز، کنتور، سوییچ‌ها و … توسط توماس ادیسون اختراع شده که بیش از 2000 اختراع دارد.

کنتور هوشمند برق پرمصرف‌ها را قطع می‌کند؟

کنتورهای هوشمند برخلاف کنتورهای قدیمی فقط عدد مصرف برق را ثبت نمی‌کنند. این تجهیزات می‌توانند اطلاعات مصرف را در بازه‌های زمانی مشخص ثبت و از طریق بسترهای ارتباطی مانند شبکه تلفن همراه به سامانه‌های شرکت توزیع ارسال کنند.

در نتیجه شرکت توزیع می‌تواند وضعیت مصرف مشترک را با جزئیات بیشتری بررسی کند.

در طرح‌های جدید مدیریت مصرف، برای بعضی مشترکان پرمصرف، توان مصرفی در بازه‌های زمانی مشخص مانند ۳۰ دقیقه بررسی می‌شود. برای نمونه، در استان مرکزی اعلام شده که مشترکان پرمصرف تحت محدودیت هوشمند قرار گرفته‌اند و مصرف آن‌ها در بازه نیم‌ساعته بررسی می‌شود.

بنابراین چیزی که اهمیت دارد فقط مقدار انرژی مصرف‌شده در یک روز یا ماه نیست؛ بلکه مقدار توانی که در یک بازه زمانی مشخص به‌صورت هم‌زمان مصرف می‌کنید نیز اهمیت دارد.

اگر مغازه‌ای به‌دلیل روشن بودن هم‌زمان کولر، یخچال، روشنایی، تابلو تبلیغاتی و سایر تجهیزات در ساعات گرم روز با محدودیت مصرف و قطع موقت برق مواجه می‌شود، لازم نیست همیشه تجهیزات ضروری را خاموش کند.

یکی از راهکارهای کاربردی، نصب سیستم مدیریت هوشمند بار (Load Management) داخل تابلو برق است.

در این سیستم، یک ترانس جریان (CT) میزان مصرف برق را به‌صورت لحظه‌ای اندازه‌گیری می‌کند. کنترلر نیز مصرف را دائماً بررسی می‌کند و وقتی توان مصرفی به محدوده تعیین‌شده نزدیک شود، بارهای غیرضروری را بر اساس اولویت به‌صورت خودکار قطع می‌کند.

مثلاً:

مصرف بالا می‌رود → تابلو تبلیغاتی قطع می‌شود → اگر کافی نبود، کولر دوم یا یک بار غیرضروری دیگر قطع می‌شود → با کاهش مصرف، تجهیزات دوباره وصل می‌شوند.

در این میان می‌توان بارهای ضروری مانند یخچال، صندوق، سیستم امنیتی و روشنایی اصلی را در اولویت قرار داد تا قطع نشوند.

مزیت مهم این روش این است که به جای خاموش کردن دستی تجهیزات یا دستکاری کنتور، مصرف برق داخل مغازه مدیریت می‌شود و فقط بارهایی که امکان قطع موقت دارند، از مدار خارج می‌شوند.

البته این سیستم جایگزین اصلاح انشعاب یا افزایش قدرت در مواردی که ظرفیت برق واقعاً کافی نیست، نمی‌شود و طراحی آن باید متناسب با نوع کنتور، قدرت انشعاب و تجهیزات مغازه توسط برقکار متخصص انجام شود.