ما هي طرق توليد الطاقة الرئيسية في العالم والصين حالياً؟

تشمل أشكال توليد الطاقة الحالية في الصين بشكل رئيسي ما يلي.
(1) توليد الطاقة الحرارية. محطة توليد الطاقة الحرارية هي منشأة تستخدم الفحم والنفط والغاز الطبيعي كوقود لإنتاج الكهرباء. وتتلخص عملية الإنتاج الأساسية في: احتراق الوقود الذي يحول الماء في المرجل إلى بخار، وتتحول الطاقة الكيميائية للوقود إلى طاقة حرارية. يدفع ضغط البخار دوران التوربين البخاري، الذي يتحول بدوره إلى طاقة ميكانيكية، ثم يدير التوربين البخاري المولد ليدور، محولاً الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية. تتطلب الطاقة الحرارية حرق الوقود الأحفوري كالفحم والنفط. من جهة، احتياطيات الوقود الأحفوري محدودة، وكلما زاد حرقها، قلّ خطر نضوبها. وتشير التقديرات إلى أن موارد النفط العالمية ستنفد خلال 30 عامًا. من جهة أخرى، يؤدي احتراق الوقود إلى انبعاث ثاني أكسيد الكربون وأكاسيد الكبريت، مما يتسبب في ظاهرة الاحتباس الحراري والأمطار الحمضية، ويؤدي إلى تدهور البيئة العالمية.
(2) الطاقة الكهرومائية. تصطدم المياه، التي تحوّل طاقة الوضع الكامنة فيها إلى طاقة حركية، بتوربين مائي، فيبدأ التوربين بالدوران، ثم يتصل بالمولد الكهربائي الذي يبدأ بتوليد الكهرباء. من عيوب الطاقة الكهرومائية غمر مساحات شاسعة من الأراضي بالمياه، مما قد يُلحق الضرر بالبيئة، وفي حال انهيار خزان مائي كبير، ستكون العواقب وخيمة. إضافةً إلى ذلك، فإن موارد المياه في أي بلد محدودة، وتتأثر بالفصول.
(3) توليد الطاقة الشمسية. يحوّل توليد الطاقة الشمسية ضوء الشمس مباشرةً إلى كهرباء (ويُسمى أيضًا توليد الطاقة الكهروضوئية)، ويعتمد مبدأه الأساسي على "التأثير الكهروضوئي". فعندما يسقط فوتون على معدن، يمتص إلكترونٌ فيه طاقته. وتكون الطاقة التي يمتصها الإلكترون كافيةً للتغلب على جاذبية المعدن الداخلية، فيقوم بشغلٍ، وينطلق من سطح المعدن، ويتحول إلى إلكترون ضوئي. وهذا ما يُعرف بـ"التأثير الكهروضوئي". يتميز نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية بالخصائص التالية:
① لا توجد أجزاء دوارة، ولا ضوضاء؛ ② لا تلوث للهواء، ولا تصريف لمياه الصرف الصحي؛ ③ لا توجد عملية احتراق، ولا حاجة للوقود؛ ④ صيانة بسيطة وتكلفة صيانة منخفضة؛ ⑤ موثوقية واستقرار تشغيل جيدان؛
⑥ تتميز البطارية الشمسية، باعتبارها مكونًا رئيسيًا، بعمر خدمة طويل؛
⑦ تتميز كثافة الطاقة الشمسية بانخفاضها، وتختلف من مكان لآخر ومن وقت لآخر. وهذه هي المشكلة الرئيسية التي تواجه تطوير الطاقة الشمسية واستخدامها.
(4) توليد الطاقة من الرياح. توربينات الرياح هي آلات توليد الطاقة التي تحول طاقة الرياح إلى طاقة ميكانيكية، وتُعرف أيضًا باسم طواحين الهواء. وبشكل عام، هي محرك يستخدم الحرارة، حيث تستخدم الشمس كمصدر للحرارة والغلاف الجوي كوسيط تشغيل. ولها الخصائص التالية:
①متجدد، لا ينضب، لا حاجة للفحم والنفط وأنواع الوقود الأخرى المطلوبة لتوليد الطاقة الحرارية أو المواد النووية المطلوبة لمحطات الطاقة النووية لتوليد الكهرباء، باستثناء الصيانة الدورية، دون أي استهلاك آخر؛
② نظافة، فوائد بيئية جيدة؛ ③ نطاق تركيب مرن؛
④ التلوث الضوضائي والبصري؛ ⑤ شغل مساحة كبيرة من الأرض؛
⑥ غير مستقر ولا يمكن السيطرة عليه؛ ⑦ لا تزال التكلفة مرتفعة حاليًا؛ ⑧ يؤثر على أنشطة الطيور.

(5) الطاقة النووية. هي طريقة لتوليد الكهرباء باستخدام الحرارة المنبعثة من الانشطار النووي في المفاعل النووي. وهي تشبه إلى حد كبير توليد الطاقة الحرارية. تتميز الطاقة النووية بالخصائص التالية:
① لا ينبعث من توليد الطاقة النووية كميات هائلة من الملوثات في الغلاف الجوي مثل توليد الطاقة بالوقود الأحفوري، لذلك لن يتسبب توليد الطاقة النووية في تلوث الهواء؛
② لن ينتج عن توليد الطاقة النووية ثاني أكسيد الكربون الذي يزيد من حدة ظاهرة الاحتباس الحراري العالمي؛
③وليس لوقود اليورانيوم المستخدم في توليد الطاقة النووية أي غرض آخر سوى توليد الطاقة؛
④ كثافة الطاقة للوقود النووي أعلى بعدة ملايين مرة من كثافة الطاقة للوقود الأحفوري، لذا فإن الوقود المستخدم في محطات الطاقة النووية صغير الحجم وسهل النقل والتخزين؛
⑤ في تكلفة توليد الطاقة النووية، تمثل تكاليف الوقود نسبة أقل، وتكون تكلفة توليد الطاقة النووية أقل عرضة لتأثير الوضع الاقتصادي الدولي، لذا فإن تكلفة توليد الطاقة أكثر استقرارًا من طرق توليد الطاقة الأخرى؛
⑥ ستنتج محطات الطاقة النووية نفايات مشعة عالية ومنخفضة المستوى، أو وقود نووي مستهلك. على الرغم من أنها تشغل حجمًا صغيرًا، إلا أنه يجب التعامل معها بحذر بسبب الإشعاع، ويجب أن تواجه ضغوطًا سياسية كبيرة؛
⑦ الكفاءة الحرارية لمحطات الطاقة النووية منخفضة، لذلك يتم تصريف المزيد من الحرارة المهدرة في البيئة مقارنة بمحطات الطاقة التي تعمل بالوقود الأحفوري العادي، وبالتالي فإن التلوث الحراري لمحطات الطاقة النووية أكثر خطورة؛
⑧ تكلفة الاستثمار في محطة الطاقة النووية مرتفعة، والمخاطر المالية لشركة الطاقة مرتفعة نسبياً؛
⑨ يوجد كمية كبيرة من المواد المشعة في مفاعل محطة الطاقة النووية، وإذا تم إطلاقها في البيئة الخارجية في حادث، فسوف تسبب ضرراً للبيئة وللناس؛
⑩ من المرجح أن يتسبب بناء محطات الطاقة النووية في خلافات ونزاعات سياسية. o ما هي الطاقة الكيميائية؟
الطاقة الكيميائية هي الطاقة المنبعثة عند حدوث تفاعل كيميائي. وهي طاقة كامنة، لا يمكن استخدامها مباشرةً لإنجاز شغل. تنطلق هذه الطاقة فقط عند حدوث تغير كيميائي، وتتحول إلى طاقة حرارية أو أشكال أخرى من الطاقة. الطاقة المنبعثة من احتراق النفط والفحم، وانفجار المتفجرات، والتغيرات الكيميائية في أجسامنا عند تناول الطعام، كلها أمثلة على الطاقة الكيميائية. تشير الطاقة الكيميائية إلى طاقة المركب. ووفقًا لقانون حفظ الطاقة، فإن هذا التغير في الطاقة مساوٍ في المقدار ومعاكس في الاتجاه للتغير في الطاقة الحرارية في التفاعل. عندما تعيد ذرات المركب المتفاعل ترتيب نفسها لتكوين مركب جديد، ينتج عن ذلك طاقة كيميائية. هذا التغير ينتج عنه تأثير طارد أو ماص للحرارة.