هویه و لحیم کاری

هویه و لحیم کاری
وسیله ای كه در لحیم كاری مورد استفاده واقع می شود را هویه می گویند. هویه در اثر عبور جریان الكتریسته از یك المنت حرارت تولید شده و این حرارت به نوك هویه منتقل می شود. در بازار دو نوع هویه بیشتر به چشم می خورد ...

یكی از ابزارهای مهم در صنعت برق و الكترونیك لحیم كاری است. ماده اتصال دهنده ، كه آلیاژی از فلز قلع و سرب است را لحیم می نامند. در عمل لحیم كاری توسط یك وسیله گرما دهنده مثل هویه صورت می پذیرد یعنی بوسیله هویه ، محل اتصال دو فلز را گرم كرده تا به نقطه ذوب لحیم برسد و لحیم به محل اتصال اعمال شده و پس از سرد شدن ، دو قطعه به هم محكم می شوند.
آشنایی به فن لحیم كاری برای متخصصین امور برقی و تكنسینهای الكترونیكی بسیار حائز اهمیت است لذا در این جا نكات مهم را مورد بحث قرار می گیرد .
لحیم :
همانگونه كه گفته شد لحیم آلیاژی از قلع و سرب است كه بر حسب درصد آنها در آلیاژ درنظر گرفته می شود. چنانچه بر روی قرقره لحیم نگاه كنید دو عدد بر روی آن نوشته شده است بطور مثال 60/40 این به آن معنا است كه لحیم فوق دارای 60 درصد قلع و 40 درصد سرب می باشد.
اصولا برای لحیم كاری در الكترونیك باید از لحیمی استفاده شود كه در صد قلع آن 40 باشد. دلیل آن این است كه نقطه ذوب قلع كمتر است. بنابراین هرچه درصد قله بیشتر باشد لحیم در درجه كمتری ذوب می شود. درجه حرارت چنانچه بالا باشد سبب معیوب شدن نیمه هادیها مثل دیود ، …. می شود بخصوص آنكه باعث خرابی مدار چاپی نیز می شود. در مجموع در كارهای الكترونیكی از درصد قلع بیشتر استفاده نمائید. بهترین نوع لحیم ، لحیم 63 درصد است كه در بازار به همین نام یافت می شود .
هویه :
وسیله ای كه در لحیم كاری مورد استفاده واقع می شود را هویه می گویند . هویه در اثر عبور جریان الكتریسته از یك المنت حرارت تولید شده و این حرارت به نوك هویه منتقل می شود . در بازار دو نوع هویه بیشتر به چشم می خورد .
هویه قلمی
هویه هفت تیری
این دو چه تفاوتی با هم دارند ؟
اصولا هویه هفت تیری برای توان های بالا مورد استفاده است و برای لحیم كاری در برق و یا مدارهای الكترونیكی لامپی بكار گرفته می شود .
در هویه قلمی برای توانهای كم بنابراین برای كارهای الكترونیكی در مدارهای جدید و مونتاژ مورد بهره برداری واقع می شود. لذا برای كارهای مختلف الكترونیكی از هویه قلمی با توان 16 الی 30 وات استفاده نمائید .
روغن لحیم :
هرگاه دو قطعه را بخواهند بوسیله لحیم ، اتصال دهند بایستی كاملا تمیز و از هرگونه چربی ، رنگ و اكسید پاك گردند . بنابراین در زمان لحیم چون درجه حرارت بالا است سبب می شود در سطح خود لایه ای اكسد بوجود آید و پس از لحیم كاری ممكن است این لایه اكسید مانع از تماس الكتریكی بین آن دو شود . برای جلوگیری از این كار از روغن لحیم استفاده می كنند . این روغن از ماده ای به نام كلوفون تشكیل شده و حل كننده اكسید و هر مواد زائد است .
طرز كار با روغن لحیم :
قبل از لحیم كاری باید محل اتصال به این روغن آغشته شود و بعد عمل لحیم كاری صورت گیرد. با انجام این كار روغن، مواد زاید بر روی اتصال را در خود حل كرده و هنگامی كه هویه داغ به محل اتصال نزدیك می شود ، روغن را كنار زده و محل اتصال را از ماده های خارجی خالی می نماید . امروزه لحیمهای در الكترونیك مورد استفاده می گردد كه در داخل خود روغن لحیم دارند لذا نیازی به روغن لحیم جداگانه ندارند اصطلاحأ به این نوع لحیم ، سیم لحیم با مغزی روغن می گویند. بهر صورت در هنگام لحیم كاری بایستی از تمیز بودن محل اتصال ، اطمینان حاصل شود .

مشخصات جریان الکتریکی

مشخصات جریان الکتریکی

از نظر تاریخی نماد جریان I، از واژه آلمانی Intensität که به معنی شدت است، گرفته شده است. واحد جریان الکتریکی در دستگاه SI، آمپر است. به همین علت بعضی اوقات جریان الکتریکی بطور غیر رسمی و به دلیل همانندی با واژه ولتاژ، آمپراژ خوانده می‌شود.

تبیین برون سپاری عملیات بهره‌برداری و تعمیرات نیروگاه

تبیین برون سپاری عملیات بهره‌برداری و تعمیرات نیروگاه
برون‌سپاری رویکردی است که با واگذاری عملیات بهره‌برداری، تعمیرات و نگهداری در سطوح و شکلهای مختلف به پیمانکاران خارج از سازمان و اعمال یک سیستم کنترل و نظارت بر انجام آنها در سازمان تحقق می‌یابد.
از آنجایی که بازگشت سرمایه یک شاخص مهم در بهر‌ه‌برداری از هر بنگاه اقتصادی- تولیدی محسوب می‌شود و مدیریت بهره‌برداری و نگهداری عاملی مهم در حصول شاخص «بازگشت سرمایه» در نیروگاه است. از این رو اهمیت شناخت ریسکها و بهینه‌سازی و توازن آنها مشخص می‌شود...

با اعمال سنجیده سیستم برون‌سپاری می‌توان بطور موثر و کارآمد در جهت بهینه‌سازی و توان ریسکها، کاهش شاخه‌های فرعی و جزیی سازمان و متمرکز‌تر کردن هسته مرکزی و ایجاد ساختار مدیریتی و اطلاعاتی موثر جهت همکاری و هماهنگی با پیمانکاران و سیستم‌های خارجی قدم برداشت. مهمترین عامل اصلی برای برون سپاری خدمات در سازمانها و مراکز مختلف،‌کاهش مسوولیت‌های اجرایی و کاهش هزینه‌ها است.
برون‌سپاری فعالیت‌های یک سازمان به بخش خصوصی، روشی است که امروزه توسط سازمانهای پیشرفته در جهان، در حال اجرا است. واگذاری به صورت مرحله‌ای انجام می‌شود و فعالیت‌های زیان‌ده شناسایی و اولویت‌بندی شده و به تدریج به بخش خصوصی واگذار می‌شود، نیاز به منابع انسانی جدید به دلیل افزایش حجم کار، یکی از موارد مهم برای این نوع تصمیم‌گیری‌ها است.
برای تجهیزاتی که باید به طور دائم بهره‌برداری شوند، تعمیرات و نگهداری و انجام به موقع سرویسهای روزانه و برنامه‌ای و اضطراری اهمیت زیادی دارد و باید نیروی زیادی با تخصص‌های مختلف به طور تمام وقت در اختیار نیروگاه باشند تا با برنامه‌ریزی و انجام اقدامات پیشگیرانه و به موقع، از توقف‌های ناخواسته واحدها جلوگیری کرده و موجبات افزایش آمادگی و عملکرد بهینه و کاهش هزینه‌های تولید نیروگاه را فراهم آورند.
در این راستا پیش‌بینی و تهیه و تامین به موقع امکانات و لوازم مصرفی و لوازم یدکی مورد نیاز بسیار ضروری بوده و معمولاً باید تامین و یا احداث کارگاه تعمیرات مرکزی، انبار‌ها، تهیه و تامین ماشین‌آلات و ابزار کار لوازم آزمایشگاهی در زمینه‌های کاری مختلف تخصصی و عمومی مدنظر قرار گیرد. برای پشتیبانی ارایه خدمات فوق‌الذکر که بطور مستقیم در ارتباط با تولیدنیرو مطرح می‌شوندنیازهای اساسی دیگری چون مهندسی و برنامه‌ریزی، امور مالی و بازرگانی، ارتباطات و مخابرات، سیستم نقلیه مناسب برای نقل و انتقال پرسنل و تجهیزات، کانتین، نگهبانی و حراست، ایمنی و ... نیز وجود دارد که باید عوامل و امکانات و نیروهای مربوطه را به طور مناسب و شایسته‌ای ایجاد کرد.
● شناسایی ریسکهای موجود در مدیریت نگهداری و تعمیرات نیروگاه
نخستین گام در جهت مدیریت نگهداری و تعمیرات، شناسایی ریسکهای موجود در نیروگاه است، ریسکهای مختلفی درنیروگاه قابل تشخیص هستند که عبارتند از:
۱) کاهش میزان دسترسی و آمادگی واحد نیروگاه
۲) کاهش ضریب بار نیروگاه
۳) افزایش نرخ گرمایی به ازاء تولید یک مگاوات (یا سوخت پست‌تر می‌شود)
۴) افزایش مصرف قطعات یدکی
۵) افزایش تعمیرات بدون برنامه‌ زمانبندی
۶) مدیریت ریسک غیرمناسب
۷) پشتیبانی تدارکات غیر مناسب
پس از شناسایی ریسکها باید به بهینه‌سازی و توازن آنها پرداخت،‌تا پس از ارزیابی و در صورت لزوم بتوان به برون‌سپاری برخی از فعالیتها اقدام کرد. این امر شامل چند مرحله است:
▪ تحلیل ریسکها
▪ ارزیابی شخصی از آنها
▪ برون سپاری برخی از فعالیتها
▪ اصولاً برای برون‌سپاری فعالیت، ابتدا باید نوع فعالیت را شناخت. از دیدگاهی، فعالیت‌های یک سازمان به دو گونه «مرکزی» و «غیرمرکزی» تقسیم می‌شوند و برون‌سپاری اصولاً بر فعالیتهای «غیرمرکزی» متمرکز می‌شود.
● چه جنبه‌هایی از تعمیرات و به چه میزان برون‌سپاری شوند؟
روند مدیریت تعمیرات، در شکل زیر آورده شده است:
می‌توان باتوجه به میزان استراتژیک بودن و قابلیت رقابت‌پذیری یک فعالیت در خارج از سازمان، معیارهای متفاوتی برای فعالیتهای مختلف برون‌سپاری در نظر گرفت:
۱) فعالیتهای استراتژیک و رقابتی سازمان: برون سپاری نشود.
۲) فعالیتهای استراتژیک و غیررقابتی سازمان: مهندسی مجدد در رابطه با آنان انجام شود.
۳) فعالیتهای غیراستراتژیک و رقابتی سازمان: نیاز برون‌سپاری آنها بررسی شود.
۴) فعالیتهای غیر استراتژیک و غیر رقابتی سازمان: برون‌سپاری شود.
در سازمان، معیارهای متفاوتی برای فعالیتهای مختلف برون‌سپاری در نظر گرفت.
با توجه به معیارهای فوق و روند مدیریت تعمیرات، می‌توان مراحل مختلفی از این فعالیتها را به پیمانکاران برون‌سپاری کرد که رویکردهای متفاوتی را موجب می‌شود:
▪ رویکرد اول: فقط انجام کار برون‌سپاری شود مثلاً در زمان فشار کاری، Shutdiwn و ...
▪ رویکرد دوم: همه این فعالیتها (در روند مدیریت تعمیرات) به جز آیتم‌های شناسایی و تحلیل کار برون‌سپاری شوند. پیمانکار درخصوص زمان و چگونگی انجام کار تصمیم می‌گیرد ولی شرکت سفارش‌دهنده آنچه را که باید انجام شود.
▪ رویکرد سوم: همه این مراحل برون‌سپاری شوند و کنترل استراتژی تعمیرات به پیمانکاران داده شود. قرارداد باید حول موفقیت در کسب درآمد دلخواه و مطلوب با توجه به عملکرد تجهیزات پایه‌ریزی شده تا به پیمانکار آزادی عمل لازم جهت استفاده از حداکثر تواناییش داده شود.
اصولاً‌بهترین رویکرد در انتخاب نوع برون‌سپاری با توجه به عوامل اقتضایی و نیاز نیروگاه در شرایط موجود تعیین می‌شود. بنابراین در پروسه برون‌سپاری، ابتدا باید به شناسایی ریسکهای موجود در سیستم بهره‌برداری و تعمیرات درون‌سازمانی پرداخت. پس از آنالیز این ریسکها و ارزیابی شخصی می‌توان بر حسب ضرورت و نیاز نیروگاه، درصدی از عملیات بهره‌برداری و تعمیرات را برون‌سپاری کرد.
همانطور که از مطالب این بخش می‌توان جمع‌بندی کرد این است که هسته مرکزی و فعالیتهای تعیین‌کننده سازمان را نمی‌توان برون‌سپاری کرد و بخشهایی را نیز که می‌خواهیم برون‌سپاری بکنیم ابتدا باید شاخص‌ها و معیارهای کمی مورد درخواست را تا حد لزوم به دقت تعیین کرد و نماینده سازمان به طور مستمر این شاخص‌ها را کنترل و نظارت کند. بدین ترتیب سازمان می‌تواند بر فعالیتهای مرکزیش متمرکز شود و نتیجه برون‌سپاری منطقی و سنجیده موارد زیر می‌تواند باشد:
- افزایش عملکرد موثر نیروگاه و نظارت بر آن
ـ بازرسی منظم عملیاتی
- تقسیم تجربه و دانش
● ضرورت برون‌سپاری بهره‌برداری نیروگاه
تاکنون توسط شرکتهای مدیریت تولیدبرق، که تصدی بهره‌برداری نیروگاه را دارند،‌تعمیرات اساسی و یا روتین نیروگاه بطور کامل و یا جزء به جزء به شرکتهای تعمیراتی خارج از نیروگاه محول شده است و بدین ترتیب برون‌سپاری تعمیرات با نظارت نیروگاه در ایران صورت پذیرفته است ولی تاکنون بهره‌برداری (با قرارداد درازمدت) نیروگاه تاکنون در ایران برون‌سپاری نشده است.
دردهه ۶۰ (شمسی)،‌نیروگاه بطور متمرکز زیرنظر شرکت توانیر و به شکل دولتی اداره می‌شدند. دردهه ۷۰ نیروگاه به شرکتهای برق منطقه‌ای واگذار شده و شیوه اداره تولید برق بطور غیرمتمرکز در سطح کشور تجربه شد و نیروگاهها با همان بافت موجودشان به شکل شرکت سهامی خاص تبدیل شدند و تجهیزات نیروگاه را به اجاره گرفتند و طی قرارداد‌های انرژی با شرکتهای برق منطقه‌ای، عهده‌دار تولید برق شدند.
در دهه ۸۰ ستاد صنعت‌برق کشور، جهت رهاسازی بیشتر در بخش تصدی تولیدبرق برای نیروگاههای جدید‌التاسیس طرح برون‌سپاری عملیات بهره‌برداری و تعمیرات نیروگاه را مطرح کرد.
مهمترین عامل اصلی برای برون‌سپاری خدمات در سازمانها،‌کاهش مسوولیتهای اجرایی،‌افزایش بهره‌وری که از طریق افزایش اثربخشی و کارآیی نتیجه می‌شود و ایجاد زمینه رقابت در انجام فعالیت که موجب کاهش هزینه‌ها می‌شود. به منظور دستیابی به اهداف یاد شده، واگذاری برخی از فعالیتها به بخش خصوصی در چند سال اخیر به صورت جدی در وزارت نیرو پیگیری می‌شود و برون‌سپاری تعمیرات و بهره‌برداری نیروگاهها از آن جمله است. در جنب این مورد، مواردی نیز که جسته و گریخته بگوش می‌رسد نشان از انگیزه‌های دیگر زیر نیز دارد:
الف) بهره‌برداران، سیستم را بهتر راهبری کنند.
ب) بهره‌برداران، بطور علمی، با مساله بهره‌برداری برخورد ‌کنند.
ج) شاخص‌های بهر‌ه‌برداری از میانگین پایینی برخوردار نباشد بعنوان مثال میانگین ضریب آمادگی نیروگاههای بخاری درکشور ۷۰ درصد است و نیاز است ضریب آمادگی را به عدد ۹۷ درصد رساند.
برای بهبود وضع موجود بهره‌برداری، استفاده از سوپروایزر خارجی، جهت انتقال دانش فنی بهره‌برداری توسط برخی مسوولین توصیه می‌شود. ارتقاء شاخصهای بهره‌برداری و در نتیجه بهره‌برداری اقتصادی از تولید برق از دیگر منافع برون‌سپاری عملیات بهره‌برداری نیروگاه در ایران به نظر می‌رسد.
● نیاز به تبیین مفاهیم و الزامات برون‌سپاری بهره‌برداری
تبیین موضوع برون‌سپاری بهره‌برداری نیروگاه، نیاز به تعریف مفاهیم، خواسته‌ها و الزامات این موضوع است و پیگرد آن نیاز به فرهنگ ‌سازی و ایجاد باور در عوامل ذیربط در این صنعت است و تشکیل نهاد نظارتی به نمایندگی از مالکین صنعت‌برق از قدمهای اساسی در این رابطه است.
پاسخ به سوالات زیر جهت تبیین حدود مساله رانیز می‌طلبد:
▪ کدامیک از مدلهای اجرایی زیر، جهت برون‌سپاری بهره‌برداری مدنظر است؟
▪ عوامل سازمان بهره‌برداری به استخدام در می‌آید تا سرویس به یک شرکت مدیریت تولید برق بدهد؟
▪ نیروگاه و تجهیزات آن در اختیار یک سازمان بهره‌بردار قرار می‌گیرد تا نیروگاه را مطابق مشخصات فنی و اقتصادی تعریف شده، بهره‌برداری کند و خروجی لازم را بدهد؟
▪ با توجه به تعریف واگذاری عملیات بهره‌برداری نیاز به حضور و تصمیم‌گیری مالک تجهیزات و یا نماینده او است، این نماینده مالک، شرکت توانیر (و یا واحدی از آن شرکت)- شرکت برق منطقه‌ای مربوطه (و یا واحدی از آن)- و یا شرکت مدیریت تولید برق ایجاد شده در نیروگاه است؟
▪ برون‌سپاری بهره‌برداری (واگذاری بهره‌برداری نیروگاه به بخش خصوصی (داخلی یا خارجی)) بر اساس چه قانون و یا محملهای مقرراتی، صورت می‌پذیرد؟ چون اولین گام مورد نیاز جهت این امر،‌تنظیم زیرساختهای قانونی آن است و این قانون نیز باید رسا و شفاف،‌حتی جزییات امر را مشخص کند.
▪ طول دوره واگذاری عملیات بهره‌برداری و تعمیرات نیروگاه در چه محدوده کوتاه، میان و درازمدت قرارمی‌گیرد؟
▪ موانع و خلاءهای قانونی جهت واگذاری بهره‌برداری و تعمیرات نیروگاه،‌از قبیل مباحث محیط‌زیست، قانون کار، ... تعیین شده و برای آنها چاره‌جویی شود.
▪ در برون‌سپاری بهره‌برداری، بیمه چه نقشی دارد؟ آیا تاسیسات تولید برق، بیمه می‌شود و یا محصول خروجی نیروگاه (برق تولید شده با معیارهای تعریف شده آن) بیمه می‌شود؟
▪ برون‌سپاری بهره‌برداری و تعمیرات نیروگاه از دید چه سطح از حاکمیت (شرکت توانیر)، مالکیت (شرکت برق منطقه‌ای) و یا تصدی‌گری (نیروگاه) مدنظر است؟ چون هر یک از این سطوح، مسوولیت و حیطه اختیار متفاوتی دارند و قاعدتاً بخشهای استراتژیک و مسوولیت‌‌زای فعالیت بهره‌برداری نباید برون‌سپاری شود و در هر یک از سطوح فوق‌الذکر این بخشها متفاوت است.
● مطالعه موردی برون سپاری بهره‌برداری و تعمیرات نیروگاه سهند
چندین نیروگاه که توسط سازمان توسعه برق ایران احداث و توسط شرکت توانیر مسوولیت نهایی بهره‌برداری از آن پیگیری می‌شود، درطرح برون‌سپاری بهره‌برداری و تعمیرات قرار گرفته بودند که عبارتند از: نیروگاههای هرمزگان، دماوند، سهند، آْبادان، سنندج.
نیروگاه حرارتی جدید‌الاحداث سهند، یکی از نیروگاههای بزرگ منطقه‌ آذربایجان است که در نزدیکی شهرستان بناب قرار گرفته است و بهره‌برداری تجارتی از آن از سال ۸۳ آغاز شده و روش مناسبی برای مدیریت این نیروگاه با توجه به شرایط و امکانات و محدودیت‌های محل و منطقه اتخاذ شود.
از آنجایی که در حال حاضر شهرستان بناب فاقد مراکز بزرگ صنعتی و شرکت‌های ارایه‌کننده خدمات فنی، مهندسی وصنعتی است و پایه توسعه این شهرستان بر مبنای کشاورزی و صنایع تبدیلی کشاورزی قرار دارد، پس ازاتمام ساختمان نیروگاه، تعداد زیادی از نیروی کار شاغل در ساخت و نصب نیروگاه،به جهت نبودن زمینه‌های کاری مشابه در شهرستان و منطقه بیکار خواهند شد و جهت اقامت درمحل نیاز به کار جدید داشته و در غیر این صورت ناگزیر به مهاجرت خواهند شد که این موضوع از نظر اقتصادی و اشتغال و مسکن با پیامدهای منفی برای شهرستان و منطقه همراه خواهد بود.
برای بهره‌برداری و تعمیرات نیروگاه نیاز به تخصص‌های کارشناسی و کمک‌کارشناسی و فنی است و تعداد نیروهای مورد نیاز با احتساب خدمات، بسیار کمتر از دوره احداث نیروگاه و حدود ۳۰۰-۴۰۰ نفر پیش‌بینی می‌شود که در حال حاضر تامین آنها از نیروهای شاغل و موجودشهرستان ونیروگاه، اکثراً‌ به جهت نبود تخصص‌های مورد نیاز، مقدور نیست و بدین‌منظور باید از افراد جدیدی استفاده شود که ورود آنها به محل به نوبه خود می‌تواند موجب بروز تاثیرات خاص بر محیط‌های فرهنگی و اجتماعی و اقتصادی موجود باشد.
گزینه‌های مختلف برای برون‌سپاری و واگذاری بهره‌برداری وتعمیرات نیروگاه سهند، از ناحیه مهندس مشاور طرح توجیهی این فعالیت، به شرح زیر در نظر گرفته شده بود:
الف) بهر‌ه‌برداری و تعمیرات توسط شرکت برق منطقه‌ای آذربایجان
ب) تاسیس شرکت مدیریت تولید برق جدید برای بهره‌برداری و تعمیرات نیروگاه
ج) واگذاری بهره برداری و تعمیرات به شرکت مدیریت تولید برق تبریز
د) واگذاری بهره‌برداری و تعمیرات از طریق مناقصه
▪ جمع‌بندی فنی واقتصادی گزینه الف:
این گزینه منجر به افزایش تصدی‌گری دولت می‌شود و با توجه به تجربیات گذشته، امکان کاهش بهره‌وری و عدم استفاده مطلوب از امکانات و نیروها و افزایش تلفات و مصارف وجود دارد.
▪ جمع‌بندی فنی و اقتصادی گزینه ب:
با توجه به تبصره یک از ماده چهار فصل دوم قانون برنامه سوم توسعه اقتصادی، اجتماعی و فرهنگی جمهوری اسلامی ایران، تشکیل شرکتهای دولتی صرفاً‌با تصویب مجلس شورای اسلامی مجاز خواهد بود،‌لذا تاسیس شرکت جدید مانند شرکت‌های تولید برق تبریز واراک برای نیروگاه حرارتی سهند و کوتاه‌مدت مقدور نیست.
▪ جمع‌بندی فنی و اقتصادی گزینه ج:
هم‌اکنون شرکت مدیریت تولید برق تبریز طرف قرارداد شرکت برق منطقه‌ای آذربایجان برای بهره‌برداری و تعمیرات سایر نیروگاههای حوزه مسوولیت شرکت برق منطقه‌ای آذربایجان بوده و تخصص و تجربه و امکانات لازم برای قبول تعهدات بیشتر را دارا است. در صورت واگذاری بهره‌برداری و تعمیرات نیروگاه سهند به شرکت یاد شده به نظر می‌رسد اهداف زیر قابل حصول خواهد بود:
- استفاده از نیروهای مستقر شرکت یاد شده در سایر نیروگاهها برای پشتیبانی فنی و خدماتی نیروگاه حرارتی سهند که در این صورت تعداد نیروهای پیش‌بینی شده برای بخش تعمیرات و مهندسی و برنامه‌ریزی و مالی و اداری نیروگاه سهند با کاهش چشمگیری همراه می‌شود.
- استفاده از تخصص‌ها و تجربیات موجود، شرکت یاد شده برای تامین بهره‌وری و راندمان کاری مناسب برای نیروگاه سهند
- استفاده از امکانات کاری شرکت یاد شده برای تسهیل و تسریع عملیات بهره‌برداری و تعمیرات نیروگاه سهند
- استفاده از شناخت شرکت یاد شده از فرهنگ و عادات اجتماعی و امکانات کاری منطقه برای روان سازی انجام فعالیت‌های بهره‌برداری و تعمیرات.
لازم به ذکر است که در این گزینه، شرکت مذکور در سطح منطقه، مونوپول می‌شود و زمینه ایجاد رقابت کاهش می‌یابد و از این دید، مخالف اهداف برون‌سپاری است.
▪ جمع‌بندی فنی و اقتصادی گزینه‌ د:
برای بهره‌برداری و تعمیرات نیروگاه حرارتی سهند، نیاز به حضور شرکتی ذیصلاح و با تجربه قوی نیروگاهی وجود دارد. با بررسی بعمل آمده در شهرستان تبریز و منطقه نزدیک به نیروگاه حرارتی سهند، به غیر از شرکت مدیریت تولید برق تبریز، شرکت و مرکز مناسب دیگری شناسایی نشد. شرکتهای با تجربه (که در گزارش مشاور این طرح به پنج، شش شرکت ذکر شده) دیگری که بتوانند از عهده این مهم برآیند، عمدتاً در سایر نقاط کشور تجربه و فعالیت داشته و دارند و در صورت عهده‌دار شدن ارایه خدمات در نیروگاه حرارتی سهند، به نظر می‌رسد جهت کسب موفقیت‌های مورد نظر باید نسبت به افزایش شناخت لازم ازملاحظات اجتماعی و امکانات قابل استفاده منطقه و تطبیق هر چه بهتر شرایط خود با آنها، تلاش مضاعفی بعمل آورند.
نیروها و امکانات موجود شرکتهای مذکور برای بهره‌برداری و تعمیرات نیروگاه حرارتی سهند، به جهت بعد مسافت،‌تاثیر کمتری در کاهش نیروهای پیش‌بینی شده برای نیروگاه و افزایش راندمان خواهد داشت. به جهت مشابهت زیاد تجهیزات و جانمایی و جادهی واحدهای این نیروگاه با نیروگاه شازند (اراک) و ساخت کشور چین بودن اکثر تجهیزات این دو نیروگاه به نظر می‌رسد که شرکت مدیریت تولید برق شازند با هزینه کمتری بتواند عهده‌دار ارایه خدمات بهره‌برداری و تعمیرات نیروگاه باشد.
● بررسی گزینه‌های مختلف و امکان‌سنجی نهایی فنی- اقتصادی گزینه‌ها
با مراجعه به گزینه‌های فوق و با در نظر گرفتن عوامل موثر در اجرای کار وهزینه‌ها به شرح زیر، ارزش دهی و بررسی نهایی انجام می‌شود:
▪ منع قانونی: گزینه‌ای که منع قانونی داشته باشد قابل پذیرش نیست.
▪ سرعت واگذاری و استقرار در کارگاه: در زمان بررسی این امکان‌سنجی، تا زمان شروع بهره‌برداری تجارتی از واحدها فرصت چندانی باقی نمانده بود و باید هر چه زودتر نیروهای شرکت بهره‌برداری و تعمیرات نیروگاه در کارگاه مستقر شده و بخشی از آموزش‌ها و ارتقاء شناخت خود از تجهیزات و سیستم‌ها را بصورت On Job training دریافت کنند، لذا گزینه‌ای که پروسه واگذاری و برون‌سپاری و استقرار نیروها در محل در آن با سرعت بیشتری قابل انجام باشد، دارای امتیاز است.
▪ شناخت از محل: شناخت ازمحل و منطقه و فرهنگ و ملاحظات اجتماعی می‌تواند در موقعیت شرکت بهره‌برداری و تعمیرات نیروگاه موثر باشد و لذا وجود این عوامل بعنوان امتیازی برای گزینه‌ها منظور می‌شود.
▪ دسترسی به نیرو و امکانات ستادی: دسترسی سریع به نیرو و امکانات ستادی شرکت بهره‌برداری و تعمیراتی برای بررسی و رفع اشکالات اضطراری و بحرانی نیروگاه اهمیت داشته و لذا وجود این عامل به عنوان امتیازی برای گزینه‌ها منظور می‌شود.
▪ هزینه‌ها: کاهش هزینه‌ها از اهداف اصلی در انجام هر فعالیت است و لذا گزینه‌ای که با هزینه‌ کمتری همراه باشد دارای امتیاز است.
با توجه به مراتب فوق ارزش‌دهی شرایط گزینه‌ها به شرح جدول زیر انجام و گزینه ج یعنی واگذاری بهره‌برداری و تعمیرات نیروگاه سهند به شرکت مدیریت تولید برق تبریز به عنوان گزینه برتر نتیجه شد.
کاهش هزینه طرح واگذاری بهره‌برداری و تعمیرات برای سال ۱۳۸۴ در این گزینه حدود ۱۰۶×۲۴۶۹ ریال برآورد شد.
● نتیجه:
▪ طی پروژه و یا جلساتی با مهندسین مشاور و ستاد صنعت‌برق، ضرورت- مدلهای اجرایی و بسترسازی برون‌سپاری عملیات بهره‌برداری و تعمیرات نیروگاهها تدوین شود (که در حال اجراست و در نیروگاه پرند اجرا شده است)
▪ جهت فرهنگ‌سازی و ایجاد باور در مدیران و کارشناسان صنعت‌برق، برگزاری سمینار و ارایه مقاله در نشریات تخصصی در رابطه با موضوع مقاله مورد نیاز است.
▪ بخش اصلی و تصمیم‌گیری (استراتژیک) امر بهره‌برداری نیروگاه،‌ نمی‌تواند برون‌سپاری شود و باید توسط عوامل مجرب و امین صنعت‌برق از ناحیه حاکمیت و نیز مالکیت تجهیزات این بخش مدیریت و راهبری شود.
▪ با توجه به گذشت حدود دو سال از اهتمام به انجام این امر در نیروگاههای جدید‌التاسیس، نیاز است سیاستگذاران و مدیران صنعت‌برق به ارزیابی این موضوع و تعیین میزان انطباق آن با برنامه‌ریزی و اهداف اولیه پرداخته‌اند.
▪ جهت تحقق برون‌سپاری بهره برداری نیروگاه، نیاز است که ظرفیت‌سازی درشرکتهای صاحب‌ صلاحیت در این زمینه در داخل کشور صورت پذیرفته است.
▪ تدوین مقررات، آیین‌نامه‌های این موضوع توسط ستاد صنعت‌برق کشور الزامی است و این قانون و مقررات،‌جزییات امر را باید به طرزی رسا و شفاف مشخص کند.

صحرای آفریقا منبع آینده تأمین برق

صحرای آفریقا منبع آینده تأمین برق
با هواپیما تقریباً از هر شهری در اروپا بلند می‌شوید و از روی مدیترانه رهسپار جنوب می‌گردید، و ظرف یک یا دو ساعت تغییری چشمگیر را در روشنایی متوجه خواهید شد. درحالی که مسافران بلوز پشمی و کت‌های خود را درمی‌آورند یک روشنایی زاویه‌دار از پنجره‌های هواپیما به داخل نفوذ می‌کند. بعد برای چهار یا پنج ساعت می‌توانید به چشم‌انداز ترسناک زیرپای خود خیره شوید: یک گستره سوزان از شن و سنگ زرد تقریباً دو برابر اندازه اروپای غربی، اما کاملاً عاری از ساختمان، جاده و مردم. شما دارید به بزرگترین بیابان جهان نگاه می‌کنید...

صحرا برای سال‌ها ناحیه‌ای کم‌ارزش و بی‌اهمیت از نظر اقتصادی شناخته شده است. اما این برداشت احتمالاً در آستانه یک تجدیدنظر کامل باشد. سیاستمداران و دانشمندان در دو طرف مدیترانه دارند توجه خود را روی امکانات بالقوه صحرا در تولید برق برای اروپا برای قرن‌هایی که در پیش است متمرکز می‌سازند. این افراد معتقدند ارزش واقعی این بیابان ۶/۸ میلیون کیلومتر مربعی در چیزی که مدت‌ها بزرگترین دردسر آن تلقی می‌شد خفته است: لم‌یزرع بودن آن. دمای بعضی از نواحی صحرا در بسیاری از بعدازظهرها به ۴۵ درجه سانتی‌گراد می‌رسد. این بیابان به عبارت دیگر یک انبار طبیعی انرژی خورشیدی است.
چند سال پیش دانشمندان شروع به محاسبه کردند که صحرا چه مقدار انرژی می‌تواند در خود داشته باشد. آنها از پاسخی که دریافت کردند حیرت‌زده شدند: یک قطعه بزرگ آن به مساحت ۹۰۶۰۰ کیلومترمربع ـ کوچک‌تر از پرتغال و اندکی بیشتر از ۱درصد کل منطقه ـ می‌توانست مقداری برابر همه نیروگاه‌های جهان برق تولید کند. یک قطعه کوچک‌تر به مساحت ۱۵۵۰۰ کیلومترمربع می‌توانست به ۵۰۰ میلیون نفر در اروپا برق برساند.
مایکل پاولین مدیر یکی از سه شرکت زیست محیطی بریتانیا که بر طرح جنگل صحرا نظارت دارد و سرگرم آزمایش نیروگاه‌های خورشیدی در عمان و امارات عربی متحده است، می‌گوید: «اعتراف می‌کنم تا زمانی که خودم این محاسبه را انجام ندادم، آن را باور نداشتم.» پاولین امکانات نهفته صحرا را «گیج‌کننده» می‌خواند.
در این مرحله، هیچ‌کس ایجاد نیروگاهی به اندازه یک کشور کوچک را پیشنهاد نمی‌کند. اما یک تکنولوژی نسبتاً پیشرفته وجود دارد که هواداران آن می‌گویند می‌تواند گرما و نور خورشید صحرا را به یک منبع مهم برق ـ متمرکز بر نیروی برق خورشیدی (CSO) ـ تبدیل سازد. برخلاف صفحه‌های خورشیدی که نور خورشید را مستقیم به برق تبدیل می‌سازند، CSP از آینه‌ها برای تمرکز نور روی لوله‌ها یا دیگ‌های بخار استفاده کرده، بخار فوق‌العاده گرمی جهت کارکرد توربین‌های دستگاه‌های مولد برق تولید می‌کند. نیروگاه‌های کوچک CSP از دهه ۱۹۸۰ در صحرای موجیو کالیفرنیا برق تولید کرده‌اند. طرح جنگل صحرا ساخت نیروگاه‌های CSP را در زیر دریا برای اینکه آب دریا بتواند به درون آنها جاری و به آب تصفیه شده برای برق دادن به توربین‌ها و شستن گرد و غبار آینه‌ها تغلیظ شود پیشنهاد می‌کند (صحرا دارای تعدادی از این چاله‌ها است.) آب به هدر رفته برای آبیاری مناطق اطراف نیروگاه‌ها برای ساخت آبادی‌های سرسبز مورد استفاده قرار خواهد گرفت ـ به این دلیل نام این گروه «جنگل» گذاشته شده است.
اما بالا بردن فناوری برای تولید مقدار کافی برق به معنای ساخت مجموعه پراکنده‌ای آینه و لوله درصدها کیلومتر زمین متروک است ـ و این هزینه زیادی می‌برد.
جری وولف یک مهندس که صاحب «دیزرتک» یک کنسرسیوم بین‌المللی از دانشمندان انرژی خورشیدی است، تخمین می‌زند که آغاز انتقال برق صحرا در سال ۲۰۲۰ حدود ۵۹ میلیارد دلار هزینه دربر خواهد داشت.
● خورشید را دنبال کنید
ساخت نیروگاه تنها بخشی از این چالش است. یکی از اشکالات فناوری CSP این است که تنها در هوای آفتابی داغ بیشترین کارآیی را دارد و بیابان‌ها به اینکه دور از مراکز پرجمعیت باشند، گرایش دارند. گانرآسپلاند رئیس پژوهش HVDC در فناوری‌های ABB در لودویکا سوئد می‌گوید برای تأمین ۲۰ درصد نیاز برق اروپا، بیش از ۱۹۳۰۰ کیلومتر کابل (HVDC) ولتاژ قوی جریان مستقیم باید در زیر مدیترانه کشیده شود.
در حقیقت برای استفاده از منابع قابل تجدید انرژی از جمله انرژی‌های خورشیدی، بادی، جزر و مدی، اروپا به ساخت شبکه‌های برق کاملاً جدید نیاز خواهد داشت و دلیل آن این است که خطوط قدیمی جریان متناوب که بیشتر برای نیروگاه‌های با سوخت زغال‌سنگ (که ۸۰ درصد برق اروپا را تأمین می‌کنند) ساخته شده‌اند، فقط برای یک بار تولید برق کارآیی دارند. مرکز هوافضای دولتی آلمان که درباره انرژی تحقیق می‌کند، تخمین می‌زند که جایگزین کردن این خطوط می‌تواند هزینه ساخت نیروگاه‌های خورشیدی را در صحرا افزایش دهد و مقدار زیادی برق با هزینه ۴۶۵ میلیارد دلار طی ۴ سال آینده به اروپا بفرستد. برای این کار یارانه‌های سخاوتمندانه دولتی ـ یک فکر بالقوه بی‌طرفدار درحالی که اروپا با رکود روبرو است ـ موردنیاز خواهد بود. آسپلاند می‌گوید: «این کار البته هزینه خیلی زیادی دارد. سوزاندن زغال سنگ خیلی ارزان‌تر از تولید برق در صحرا است.»
احتمالاً به همین دلیل حمایت سیاسی از آن آهسته شکل گرفته است. نیکلا سارکوزی رئیس جمهوری فرانسه ساخت نیروگاه جدید خورشیدی را در صحرا، هنگام افتتاح اتحادیه مدیترانه، پیشنهاد کرد. (اتحاد مدیترانه یک گروه مرکب از ۴۳ کشور در اروپا، شمال آفریقا و خاورمیانه است.) اما منتقدان می‌گویند این طرح بلندپروازانه هزینه سنگین و مشکلات سیاسی آن را نادیده گرفته است. هرمان تسی‌یر، عضو پارلمان آلمان که از طرح دولت برای دادن یارانه به صفحات خورشیدی روی بام‌های خانه‌ها در آلمان حمایت کرده است، می‌گوید: «آنها هزینه‌های تولید واقعی توفان‌های شن در صحرا و این واقعیت را که ساخت شبکه‌های انتقال نیرو سال‌های سال طول می‌کشید نادیده گرفته‌‌اند. اگر همه این عوامل را به حساب آورید، این حقیقت ندارد که این طرح به برق ارزان‌تر منجر خواهد شد.»
اما خیال بافان به کار خود ادامه می‌دهند. شرکت مهندسی آبنگوا دارد یک نیروگاه حرارت خورشیدی دومنظوره در الجزایر و یکی دیگر در مغرب می‌سازد، در حالی که سومی نیز به وسیله یک کنسرسیوم اسپانیایی – ژاپنی در مصر ساخته می‌شود. گام بعدی کابل‌گذاری خواهد بود. اگرچه پارلمان اروپا اخیراً قانونی را تصویب کرد که به سرمایه‌گذارانی که یاری کنند تا این قاره به هدفش که گرفتن ۲۰ درصد از برق خود از منابع قابل تجدید است برسد، کمک مالی خواهد کرد، اما ایجاد زیربنای لازم می‌تواند سال‌ها به طول انجامد. نیکلاس دانلوپ مدیرعامل پارلمان مهندسی NGO می‌گوید: «من از آن می‌ترسم که اتحادیه اروپا تا زمان مرگ از این حرف‌ها بزند.»
دانلوپ در اواخر نوامبر یک گردهمایی در پاریس با شرکت حدود ۶۰ مهندس و هوادار محیط زیست از اروپا و شمال آفریقا برای بحث درباره اینکه چگونه می‌توان مقام‌های دولتی را وادار کرد که عملی در این باره انجام دهد، تشکیل داد. تقریباً همه کسانی که در اتاق کنفرانس در وزارت محیط زیست فرانسه جمع شدند گفتند بی‌اطلاعی گسترده‌ای در میان دولت‌هایشان درباره برق خورشیدی و احساس فوریت برای توسعه آن وجود دارد. دانلوپ معتقد است منتظر یک برنامه گسترده اروپا برای ساخت نیروگاه و ایجاد یک شبکه بزرگ انتقال انرژی پاک به سرتاسر قاره شدن بیهوده است. او فکر می‌کند به جای آن شرکت‌ها باید به مجرد اینکه نیروگاه‌های شمال آفریقا شروع به کار کردند، با کشیدن چند خط کابلی در زیر مدیترانه شروع به انتقال مقدار اندکی انرژی خورشیدی کنند.
او می‌گوید: «من این را شیوه لگو می‌خوانم. جا دادن قطعات یکی یکی در کنار هم.» او می‌گوید اگر بتوان نشان داد برق از صحرا می‌تواند ارزان‌ تولید شود، شرکت‌ها و دولت‌ها به زودی به وسط خواهند پرید و اگر آنها این کار را بکنند، شاید مسافران هواپیما یک روز به جای خیره شدن به شن‌های صحرا، آینه‌ها و نواحی سبز پراکنده برروی آن را بشمارند

نحوه تخصیص هزینه تبادلات توان در یک سیستم تجدید‌ ساختار یافته

نحوه تخصیص هزینه تبادلات توان در یک سیستم تجدید‌ ساختار یافته
امروزه گرایش عمده در صنعت‌برق به سمت ایجاد یك ساختار رقابتی برای افزایش كارایی و بازده مدیریتی و فنی تكنیكی صنعت‌برق است. برای برقراری محیط رقابتی عادلانه و جلوگیری از انحصاری شدن بازار، خطوط انتقال به صورت دسترسی آزاد (Open Access) در اختیار تمام مبادلات بازار قرار می‌گیرد و در مقابل استفاده‌كنندگان باید هزینه استفاده از سیستم انتقال را به صاحبان و مالكان آنها بپردازند. در این مقاله عوامل عمده و اصلی تعیین‌كننده هزینه تبادلات توان در یك محیط تجدید ساختار شده مورد بررسی قرار گرفته و روشهایی برای محاسبه آنها ارایه می‌شود...

.
با جهت‌گیری و تمایل سیستمهای قدرت به سمت خصوصی سازی و تجدید و تغییر ساختار سیستمهای قدرت از یك سیستم یكپارچه تولید، انتقال و توزیع كه یك نهاد متولی تمام قسمتهای آن است به سمت سیستمی كه بخشهای تولید، انتقال و توزیع آنها از هم تفكیك شده و هر بخش دارای صاحبان و مالكان متعدد بوده كه برای حداكثر كردن سود خود با یكدیگر به رقابت می‌پردازند و با آزادسازی خطوط انتقال و امكان دسترسی آزاد تمام خریداران و فروشندگان توان به خطوط انتقال، نحوه تخصیص هزینه مبادلات انتقال توان در چنین سیستمی بسیار مهم است. فروشندگان توان نیاز دارند كه هزینه واقعی آزادسازی خطوط را بدانند تا براساس آن تصمیمات به صرفه و اقتصادی را برای تقویت و تشویق یك قرارداد و یا انقضاء قرارداد دیگربا در نظر گرفتن محدودیتهای سیستم اتخاذ كنند همچنین مبادله‌كنندگان توان (فروشندگان و خریداران توان) نیاز به دانستن هزینه‌های مذكور برای اتخاذ تصمیمات اقتصادی برای تقویت و توسعه شبكه هستند.
در این مقاله مولفه‌های اصلی تعیین‌كننده هزینه انتقال توان مورد نقد و بررسی قرار می‌گیرد و روشهایی برای محاسبه هر مولفه ارایه و با مثالهایی تشریح می شود.
● انواع قراردادهای انتقال توان در یك سیستم تجدید ساختار یافته
در یك سیستم تجدید ساختار یافته انواع مختلفی از قراردادهای انتقال توان می‌تواند وجود داشته باشد كه می‌توان آنها را در چهار گروه طبقه‌بندی كرد. نحوه تخصیص هزینه انتقال كاملاً‌وابسته به نوع قرارداد بوده و برای انواع مختلف تبادلات توان متفاوت هستند. چهار گروه نحوه تبادل توان در یك محیط تجدید‌ ساختار یافته عبارتند از:
۱) قراردادهای محكم Firn
در بعضی از موارد خریدار توان، می‌خواهد مطمئن باشد كه توان مورد نیاز او تحت هر شرایطی (حتی با وقوع هر نوع پیشامدی) توسط فروشنده (فروشندگان) توان (یا دلالان توان) تامین می‌شود. قرارداد تنظیمی بر اساس تامین نیازمذكور از نوع قراردادهای محكم است و واضح است كه در این نوع تبادل توان، دلال یا فروشنده توان، ظرفیت رزرو خود را نیز لحاظ می‌كند.
۲) قراردادهای غیرمحكم Nor-firm
این نوع قراردادها دو نوع هستند: قراردادهای قابل انقضاء (curtailable) و قراردادهای در دسترس (as-available). قراردادهای قابل انقضاء قراردادهایی هستند كه فروشنده توان به صلاحدید خود می‌تواند آن را انقضاء كند. قراردادهای در دسترسی، قراردادهایی كوتاه مدت و اساساً اقتصادی هستندكه در هنگامی كه ظرفیت سیستم اجازه دهد در نواحی ویژه و در زمانهای خاص امكان‌پذیر ۳) قراردادهای طولانی مدت
قراردادهای طولانی مدت در یك بازه زمانی چندین ساله منعقد می‌شوند. مدت زمان یك قرارداد طولانی مدت معمولاً به اندازه‌ای است كه برای ساخت خطوط جدید كفایت كند.
۴) قراردادهای كوتاه‌مدت
قراردادهای كوتاه مدت ممكن است در بازه زمانی از چند ساعت تا یك یا دو سال بسته شوند. بهر حال در بازه زمانی در نظر گرفته شده نیاز به تقویت خطوط شبكه نیست. قراردادهای طولانی مدت وكوتاه مدت می‌تواند از نوع Firm یا Non-Firm باشد و همچنین قراردادهای Firm یا Non-Firm ممكن است طولانی مدت یا كوتاه مدت باشند.
● مولفه‌های تعیین كننده هزینه تبادل توان
مولفه‌های اصلی تعیین‌كننده هزینه تبادل توان عبارتند از: هزینه بهره‌برداری، هزینه فرصت، هزینه تقویت شبكه، هزینه سیستم موجود. در ادامه هر یك از هزینه‌های مذكور تشریح شده و روشهایی برای محاسبه آنها ارایه می‌شود.
۱) هزینه بهره‌برداری
هنگامی كه قرارداد جدیدی در بازار برق منعقد می‌شود، لازم است برای مینیمم شدن هزینه‌های تولید كل سیستم برای قراردادهای ماقبل، تولید كل سیستم با در نظر گرفتن قرارداد جدید توزیع مجدد (redispatch) و نوبت‌بندی مجدد (rescheduling) شود. تفاوت هزینه بهره برداری سیستم با در نظر گرفتن قرارداد جدید و بدون در نظر گرفتن آن برای قراردادهای ماقبل هزینه بهره‌برداری یا هزینه سوخت قرارداد نامیده می‌شود. برای تشریح بیشتر مطلب سیستم ۴ با سه شكل (۱) را در نظر بگیرید.
پارامترهای سیستم شامل طول خطوط، حدود فلوی توان و هزینه‌های تولید ژنراتورها در جداول (۱و ۲۹ ضمیمه آورده شده است. همانطوری كه در شكل (۱) مشاهده می‌شود دو قرارداد T۱ و T۲ در سیستم مذكور منعقد شده است. قراردادها به شرح زیر هستند:
خریدار توان در باسهای شماره ۳ (۱۵۰۰MW) و باس شماره ۱ (۵۰۰MW) قرارداد T۱ را به شرح قیمت پیشنهادی در جدول (۱) ضمیمه با فروشندگان (تولید‌كنندگان) توان در باسهای ۱ و ۲ منعقد می‌كند. قراراد T۲ برای تامین بار خریدار در باس ۳ (به میزان ۱۰۰MW) است. خریدار مذكور ترجیح می‌دهد كه توان مورد نیاز خود را از تولید‌كننده در باس ۴ و ۱ خریداری كند.
فرض كنید كه قرارداد T۱ منعقد شده و حال می‌خواهیم هزینه بهره‌برداری قرارداد T۲ را محاسبه كنیم. برای این منظور در حالی كه هنوز قرارداد T۲ منعقد نشده است، پخش بار بهینه OPF (Optimum Power Flow) با هدف مینیمم كردن هزینه‌های كل تولید سیستم با توجه به قیمت پیشنهادی تولید‌كنندگان در جدول (۲) ضمیمه انجام می‌گیرد كه نتایج آن در جدول (۱) آورده شده است.
توجه كنید كه در این حالت (فقط وجود قرارداد T۱) بار كل سیستم ۲۰۰MW بوده و OPF، تولیدی به میزان ۲۰۳۹MW (۳۹MW در باس ۱ و ۲۰۰۰MW در باس ۲) را نتیجه داده است. هزینه تولید در هر باس از حاصلضرب توان محاسبه شده برای آن باس از OPF در هزینه پیشنهادی تولید‌كننده مذكور بدست آمده است. به عنوان مثال در باس شماره ۱: $۵۸۵/hr= ۱۵×۳۹
در این حالت هزینه كل تولید سیستم $۲۰۵۹۰/hr نتیجه شده است حال با وجود قرارداد T۱ قرارداد T۲ منعقد می‌شود. با وجود قرارداد T۲ نتایج حل OPF برای قرارداد T۱ در جدول (۱) آورده شده است توجه كنید كه دراین حالت به علت اینكه فلوی انتقالی از باس شماره ۲ به مراكز بار تا ۲۰۰۰MW محدود شده است و با توجه به تولید ۵۰MW در باس ۴، تولید در باس ارزانتر ۲ به باس گرانتر ۱ شیفت یافته است. توجه كنید كه برای تامین بار قرارداد هزینه تولید با توجه به OPF بصورت زیر محاسبه می‌شود:
كه تفاوت آن با حالتی كه قرارداد T۲ نباشد، $۴۷۵/hr خواهد بود. این هزینه، هزینه بهره برداری مربوط به قرارداد T۲ است كه با اضافه شدن آن به سیستم، توزیع مجدد و قیود فلوی عبوری از خطوط سیستم بر قراردادهای ماقبل تحمیل می‌شود.۲) هزینه فرصت
هزینه فرصت در واقع هزینه‌ای است كه باید توسط قرارداد جدید به واسطه ایجاد قید فلوی توان جدید و از دست رفتن فرصتهای قبلی پرداخت شود. برای تشریح بیشتر مطلب سیستم شكل (۲) را در نظر بگیرید.
در این سیستم قرادادهای T۱ و T۲ مشابه مثال قبلی است قرارداد T۲ مطالعه شده است. در این مثال فرض كنید كه امكان خرید توان در دسترس ارزان با قیمت $۵/MW-hr تا ۵۰۰MW در باس ۴ وجود دارد. اگر قرارداد T۲ وجود نداشته باشد با توجه به قیمت تحویل ارزان توان در باس ۴ به صرفه است كه ظرفیت كامل تحویل توان در این باس (۵۰۰MW) برای قرارداد T۱ اختصاص یابد و مابقی نیاز از باسهای تولیدگرانتر ۱ و ۲ تامین شود كه در نتیجه هزینه تولید $۱۸۱۰۰/hr را بر اساس OPF مطابق جدول (۲) نتیجه می‌دهد حال اگر قرارداد T۲ وجود داشته باشد با توجه به تولید ۵۰MW قرارداد T۲ در باس ۴ و محدودیت انتقال خط ۲-۴ تا ۵۰۰MW امكان استفاده از ظرفیت كامل ارزان در باس ۴ برای قرارداد T۱ وجود نداردو قرارداد T۱ تنها می‌تواند ۴۵۰MW را از فروشنده ارزان در باس ۴ خریداری كند و مابقی را باید از باسهای تولید گرانتر ۱ و ۲ خریداری كند كه هزینه تولید آنها مطابق جدول (۲)، $۱۸۷۵۰/hr خواهد بود. تفاوت این دو هزینه كه $۶۵۰/hr است در واقع هزینه‌ای است كه قرارداد T۲ باید بابت از دست رفتن فرصت برای T۱ باید بپردازد.
۳) هزینه تقویت شبكه
هزینه تقویت شبكه در واقع هزینه سرمایه‌گذاری تجهیزات انتقال جدید است كه به واسطه قراردادهای جدید در سیستم ضرورت پیدا می‌كند برای تشریح مطلب سیستم شكل (۳) را در نظر بگیرید.
در این سیستم قراردادهای T۱ و T۲ مشابه مثال اول هستند و قرارداد T۲ مطالعه شده است. در این مثال سیستم مذكور از پیش ملزم به انجام قرارداد T۳ مطابق شكل (۳) است. اگر هیچگونه تقویت برای سیستم مذكور برنامه‌ریزی نشود آنگاه قرارداد T۲ به خاطر محدودیت فلوی توان عبوری از خط ۲-۴ نمی‌تواند اجرا شود. لذا نیاز برای تقویت شبكه برای انجام قراراد T۲ ضرورت پیدا می‌كند. فرض كنید كه خط جدید بین جفت باسهای ۳ و ۴ مطابق شكل (۴) احداث شود.
آنچه مسلم است خط جدید با ظرفیتی بالاتر از ظرفیت مورد نیاز برای قرارداد T۲ احداث می‌شود و حال این سوال پیش می‌آید كه این هزینه اضافی را چه كسی باید پرداخت كند؟ آنچه مسلم است این است كه این تقویت اضافی به نفع تمام قراردادها خواهد بود.
اما مسلماً منفعت برای تمام قراردادها باتوجه به نوع قرارداد و موقعیت فلوی عبوری قرارداد نسبت به خط جدید متفاوت خواهد بود. لذا تمام قراردادها باید هزینه اضافی تقویت شبكه را به مقدار استفاده‌شان از این ظرفیت اضافی بپردازند. از طرف دیگر هزینه تقویت شبكه می‌تواند موجب كاهش هزینه بهره‌برداری قراردادهای قبلی و افزایش فرصتها برای قراردادهای بیشتر شود.
تا اینجا سه مولفه قرارداد كه معرفی شده كاملاً‌وابسته به نوع قرارداد بوده اما هزینه مولفه چهارم كه هزینه سیستم موجود نامیده می‌شود مستقل از قراردادها است.
۴) هزینه سیستم موجود
هزینه‌ای كه باید مبادله‌كنندگان توان به واسطه استفاده از سیستم انتقال موجود بپردازند. هزینه سیستم موجود شامل هزینه سرمایه‌گذاری برای ساخت سیستم موجود و هزینه‌های مربوط به نگهداری آنها می‌شود. چون هزینه ساخت سیستم موجود بسیار بالاست لذا هزینه سیستم موجود معمولاً بالاترین مولفه در احتساب هزینه‌های یك قرارداد محسوب می‌شود. لذا دقت در محاسبه آنها از اهمیت قابل توجه‌ای برخوردار است در این رابطه سوالات و نقطه‌نظرات زیر مطرح می‌شود:
▪ هزینه سیستم انتقال موجود را چه كسی باید بپردازد؟ هیچ توافق كلی دراین رابطه وجود ندارد بعضی اقتصاد‌دان‌ها معتقدند كه هزینه سیستم موجود را نباید به قراردادهای جدید اختصاص داد. در مقابل دیگران معتقدند كه این هزینه باید به تمام استفاده‌كنندگان سیستم انتقال اختصاص داده شود. در بسیاری موارد دیگر این هزینه تنها به مصرف‌كنندگان قراردادهای محكم Firm اختصاص داده می‌شود چرا كه آنها به علت اجبار و الزام قراردادهای خود، ظرفیت رزرو سیستم را در تمام زمانها اشغال می‌كنند.
▪ چگونه هزینه سیستم موجود باید محاسبه شود؟
برای محاسبه این هزینه روشهایی ارایه شده است كه عبارتند از:
الف) روش تمبر پستی
هزینه تبادل در این روش از رابطه زیر محاسبه می‌شود:
كه Ru هزینه انتقال قرارداد u ، Tc هزینه كل شارژ انتقال، Pu و Ppeak به ترتیب بار قرارداد u و بار كل سیستم در شرایط پیك هستند.
مزیت عمده روش سادگی آن است و عیب عمده روش آن است كه شرایط بهره‌برداری سیستم را در نظر نمی‌گیرد و به عبارت دیگر قراردادهای با فواصل مسافتی كوتاه و طولانی با یك نرخ محاسبه می شوند كه دراین صورت ممكن است قراردادهای با فواصل مسافتی كوتاه بسیار گران تمام شده و در مقابل قراردادهای با فواصل مسافتی طولانی ارزان‌تر از نرخ واقعی‌شان محاسبه شوند.
ب) روش مسیر قرارداد
در این روش فرض می‌شود كه اگر بین نقاط تحویل و دریافت توان، خطی با ظرفیت انتقال مورد نظر احداث شود چه مقدار هزینه خواهد داشت هزینه مذكور به عنوان هزینه سیستم موجود در نظر گرفته می‌شود. یا تنها یك مسیر موجود بین نقاط تحویل و دریافت توان در نظر گرفته شده و فرض می‌شود كه كل توان از همین مسیر انتقال یابد. عیب این روش نیز آن است كه شرایط بهره‌برداری سیستم را در نظر نمی‌گیرد.
در حالی كه در عمل، عمده توان مبادله شده ممكن است روی مسیرهای غیر از مسیر در نظر گرفته شده و حتی از طریق سیستم‌های انتقال همسایه جاری شود كه این امر ممكن است هزینه تقویت سیستم‌های خارج از قرارداد مسیر را نیاز داشته باشد و چون این هزینه‌های تقویت در محاسبه قیمت انتقال لحاظ نمی‌شود لذا نتایج محاسبه هزینه انتقال ممكن است دقیق و عادلانه نباشد.
در روش تمبر پستی و روش مسیر قرارداد شرایط بهره‌برداری سیستم لحاظ نمی‌شود و لذا علیرغم سادگی غیردقیق‌اند. در مقابل روشهای مذكور روشهای دیگری وجود دارد كه شرایط بهره‌برداری سیستم در آنها لحاظ می‌شود كه معروفترین آنها روش مگاوات – مایل است.
ج) روش مگاوات – مایل
محاسبه هزنیه انتقال در روش مگاوات – مایل از طریق رابطه زیر است:
كه Fj.u مقدار توان جاری شده روی خط jام به واسطه قرارداد u، Lj طول خط به مایل و Cj هزینه ساخت خط مذكور به $/MW-Mile است. برای ترانسفورمرها و خازنهای جبران سری Lj مساوی یك و Cjبرحسب $/MW است. برای تشریح مطلب سیستم شكل (۴) را در نظر بگیرید. در این سیستم قرادادهای T۱ و T۲ مشابه قراردادهای تشریح شده در مثال سوم هستندو قرارداد T۲ باید مطالعه شود تمام خطوط به جز خط بین باس ۳ و ۴ جزء سیستم موجود هستند. هزینه سیستم موجود بر اساس روش مذكور برای سه قرارداد محاسبه و در جدول (۴) آورده شده است. با فرض اینكه هزینه سیستم موجود $۴۰۰۰۰۰۰۰/yr باشد هزینه سیستم موجود برای قرارداد برابر خواهد شد با:
۲.۹۹%×$۴۰۰۰۰۰۰۰/yr = $۱۱۹۶۰۰۰/yr
● نتیجه‌گیری
تعیین دقیق هزینه تبادلات توان در یك محیط تجدید ساختار به منظور ایجاد یك محیط عادلانه رقابتی یكی از موضوعات بسیار مهم است. در این مقاله مولفه‌های اصلی و عمده تعیین كننده هزینه مذكور كه عبارتند از هزینه بهره‌برداری، هزینه فرصت، هزینه تقویت شبكه و هزینه سیستم موجود مورد نقد و بررسی قرار گرفت و روشهایی برای محاسبه آنها ارایه و با ارایه مثالهایی هر مولفه به تفصیل تشریح شد.

صنعت برق و اهمیت زیربنایی منابع انسانی

صنعت برق و اهمیت زیربنایی منابع انسانی
دهم اردیبهشت ماه یکروز قبل از روز جهانی کارگر، روز صنعت برق در کشور است. روزی که بار دیگر توان، استعداد، خلاقیت، تلاش و ایثار همه مدیران عالی، پایه‌ای و میانی، کارشناسان، کارگران، مهندسان، صنعتگران و همه کارکنان صنعت برق کشور مورد توجه قرار می‌گیرد.
نیروی انسانی، امروزه از اهمیت حیاتی و زیربنایی برخوردار است. اگر در آغاز قرن بیستم و میانه این سده و حتی در دهه‌های پایانی این قرن موضوع سرمایه‌گذاری مالی در بخشهای مختلف اقتصادی و صنایع به ویژه صنعت برق بسیار مهم بود این روزها در دهه اول قرن بیست و یکم موضوع نیروی انسانی جزو مباحث بنیادی و اساسی در تمامی صنایع و اقتصاد کشورها از جمله صنعت برق است...

در سالهای اخیر کارکنان توانمند و متعهد صنعت برق کشور به عنوان محور توسعه تحت آرمانی به عنوان آرمان صنعت برق در بعد نیروی انسانی فعال بوده‌اند. یکی از ویژگی‌های این آرمان، تامین برق مطمئن از سوی کارکنان صنعت برق برای میلیونها مشترک بوده است به گونه‌ای که نیروی انسانی صنعت برق باید توانایی، دانش و مهارت کافی را در استفاده از علم و فناوری مرتبط با صنعت برق داشته باشند تا با استفاده از تاسیسات و سازماندهی موجود بتوانند برق مطمئن و پایدار را برای مصرف‌کنندگان تامین کنند. نیروی انسانی صنعت برق در چارچوب این آرمان قطعاَ بهره‌وری بالایی خواهند داشت و از طریق این بهره‌وری از منابع در اختیار تا حد امکان و لزوم بهره می‌گیرند. همه این کوششها بدین منظور انجام می‌شود که برق به عنوان یک کالای استراتژیک ارزشمند به شکل اقتصادی در اختیار مصرف‌کنندگان قرار بگیرد.
ارتقای رضایت همگانی، توسعه مشارکت عمومی و تبعیت از تفکر و مدیریت سیستمی از دیگر آرمانهای صنعت برق در بعد نیروی انسانی است. قطعاً نیروی انسانی صنعت برق با بهره‌گیری از دانش، تخصص، تجربه، کارآمدی و تحصیلات خود باید از کیفیتی برخوردار باشد که بتواند زمینه رضایت همگانی مشترکان را فراهم کند. از سوی دیگر کارکنان صنعت برق با مجهزشدن به دیدگاه توسعه مشارکت عمومی، باید زمینه حضور تمامی شخصیت‌های حقیقی و حقوقی را برای مشارکت در تامین برق و حضور در بازار برق و توسعه سیستم‌های سازمانی مبتنی بر رقابت فراهم آورند که این امر مستلزم بینش و نگرش اصولی و زیربنایی در این ارتباط است. تبعیت از مدیریت و تفکر سیستمی که خاص مدیران رده‌های مختلف سازمانی در صنعت برق است بر این پایه متکی است که با برقراری مدیریت سیستمی در تمامی ابعاد و پایه‌گذاری آن در سطوح مختلف صنعت برق که مدیران و کارشناسان و کارکنان هستند که همه آنها باید با تفکر سیستمی آشنا بوده و به آن مجهز باشند.
بنابراین تحولی عمیق و وسیع در جنبه‌های مختلف انسانی در بین کارکنان صنعت برق ضروری است. در چارچوب چنین نگرشی است که از یک طرف باید نیروی انسانی با سطح تحصیلات بالا و مناسب را در صنعت برق جذب و استخدام کرد تا علاوه بر اینکه توانایی استفاده از فناوری پیشرفته و پیچیده صنعت برق را داشته باشند به طور مداوم نیز تحت آموزش قرار بگیرند تا دانش و علم آنان روز به روز متناسب با فن‌آوری‌های روز صنعت برق دنیا ارتقاء یابد.
از سوی دیگر بررسی‌ها حاکی از آن است که نگرشها و رفتارهای فردی و گروهی کارکنان صنعت برق به گونه‌ای باید متحول شود که کارکنان و منابع انسانی همپای تغییرات و فن‌آوری‌های روز جهان حرکت کرده و پیشرفت کنند.
هم‌اکنون با اینکه در سالهای اخیر تعداد نیروی انسانی در بدنه کارشناسی صنعت برق کاهش یافته است اما نیروی انسانی به شکل کیفی در این صنعت ارتقاء یافته‌اند.
بهرصورت برگزاری روز صنعت برق و روز جهانی کارگر زمینه و فرصت مناسبی را برای توجه به منابع انسانی در این صنعت مادر و حیاتی فراهم می‌کند…

دستیابی به منابع جدید تولید انرژی

دستیابی به منابع جدید تولید انرژی
تلاش برای دستیابی به منابع جدید تولید انرژی به یک حرکت جهانی تبدیل شده است. در این میان ایده‌های عجیب زیادی نیز مطرح می‌شوند که شاید هیچ‌گاه به واقعیت نپیوندند، اما اگر هر یک از آنها درست از آب در آیند به جرأت می‌توان گفت امنیت تولید انرژی تا حد چشمگیری بهبود پیدا می‌کند.

اگر سری به آزمایشگاه‌های پیشرفته سراسر جهان بزنیم شمار زیادی از دانشمندان را می‌بینیم که روی این مقوله کار می‌کنند. تلاش آنها از ارزش و اهمیت بالایی برخوردار است و استقبال خوبی در محافل علمی سراسر جهان از آنها می‌شود. با این حال تاکنون اتفاق چندان خبرسازی روی نداده است. آنچه در این میان از اهمیت خاصی برخوردار است لزوم ارائه ابتکار عمل‌ها و خلاقیت‌هایی است که بازی پر فراز و نشیب تولید انرژی به روش‌های نو را به سرانجامی مناسب برسانند. برخی از این ایده‌ها در نوع خود بسیار خیالپردازانه و دور از دسترس به نظر می‌رسند.
ماهواره‌هایی که پرتوهای خورشیدی را به سمت زمین منعکس می‌کنند یا توربین‌های بادی معلق در آسمان که در ارتفاع زیادی از سطح زمین پرواز می‌کنند، به گردش در می‌آیند و الکتریسیته تولید می‌کنند از جمله این ایده‌های رویایی به شمار می‌آیند.
تولید برق از همجوشی هسته‌ای
فیزیکدانان و مهندسان دهه‌هاست روی ایده مهمی همچون تولید انرژی از همجوشی هسته‌ای کار می‌کنند. این همان فرآیندی است که در قلب خورشید روی می‌دهد و به آزادسازی مقادیر عظیمی از انرژی منجر می‌شود، اما مشکل بزرگی وجود دارد که موجب شده تاکنون این ایده در مقیاس کلان و به عنوان شیوه‌ای مؤثر برای تولید انرژی به کار گرفته نشود.
این تکنیک باید به گونه‌ای اجرا شود که واکنش‌های انجام شده بیش از میزان انرژی که برای ایجادشان صرف می‌شود، انرژی تولید کنند یا به عبارتی، از بعد انرژیکی توجیه منطقی داشته باشند.
دانشمندان تأسیسات ملی احتراق در لیورمور کالیفرنیا با ایده جدیدی برای استفاده از این روش خارق‌العاده تولید انرژی به میدان آمده‌اند. آنها قصد دارند از همجوشی هسته‌‌‌ای برای انجام عمل شکافت اتمی استفاده کنند. در این رهگذر انرژی هنگفتی آزاد می‌شود که با استفاده از آن می‌توان رآکتورهای هسته‌ای رایج را راه‌اندازی کرد. ادوارد موسز، مدیر این پروژه می‌گوید می‌توان خوشبین بود که تا 20 سال آینده نخستین تاسیسات آزمایشی تولید برق مبتنی بر این روش راه‌اندازی شود.
در این طرح که خیلی‌ها آن را فراتر از زمان خود ارزیابی‌ می‌کنند، پالس‌های لیزری باعث آغاز واکنش‌های همجوشی ضعیفی در مرکز محفظه احتراق هسته‌ای می‌گردد و علاوه بر تولید انرژی مختصری در مقایسه با انرژی نهایی تولید شده در رآکتور، موجی از نوترون‌های آزاد را منتشر می‌سازد. تشعشع نوترونی باعث آغاز فرآیند شکافت هسته‌ای در پوششی از اورانیوم یا هر سوخت هسته‌ای دیگری خواهد شد که چون تیوپی، محفظه اصلی را در بر گرفته است. انرژی حاصل از شکافت هسته‌ای در این طرح حدودا 4 برابر انرژی حاصل از همجوشی هسته‌ای خواهد بود.
تولید بنزین از خورشید
خورشید، بزرگ‌ترین منبع تولید انرژی است که ما در نزدیکی خود می‌شناسیم. یک ساعت انرژی تولید شده در خورشید، فراتر از نیاز تمام جمعیت زمین در مدت یک سال است. حالا اگر دانشمندان بتوانند راهی پیدا کنند که تنها مقادیر اندکی از این میزان انرژی را به سوخت مایع تبدیل کنند وابستگی‌مان به سوخت‌های فسیلی از بین رفته و به دنبال آن توسعه سیستم حمل و نقل با سرعت بیشتری دنبال می‌شود. در عین حال مشکلات زیست‌محیطی ناشی از استفاده از سوخت‌های فسیلی نیز از میان خواهد رفت. اما چگونه؟
ناتران لویس، مدیر مرکز فتوسنتز مصنوعی انستیتو فناوری کالیفرنیا می‌گوید: احتمالا سوخت‌های شیمیایی کلید اصلی این تغییر خواهند بود به شرط آن که بتوان آنها را مستقیم و با قیمتی ارزان از انرژی خورشیدی تولید کرد. در آزمایشگاه‌های ملی ساندیا در آمریکا اقدامات جالب توجهی صورت گرفته است.
نکته: اگر دانشمندان بتوانند راهی پیدا کنند که تنها مقادیر اندکی از انرژی خورشیدی را به سوخت مایع تبدیل کنند وابستگی‌مان به سوخت‌های فسیلی از بین رفته و مشکلات زیست‌محیطی ناشی از استفاده از سوخت‌های فسیلی نیز از میان برداشته خواهد شد
محققان این مرکز بشقابی به عرض 6 متر را که پوشیده از آینه است، در قلب نیومکزیکو کار گذاشته‌اند. این بشقاب بزرگ پرتوهای خورشیدی را روی سیلندری نیم متری متمرکز می‌کند که شباهت زیادی به یک بشکه کوچک دارد. آینه‌هایی که در این بشقاب قرار دارند، نور خورشید را روی یک سری حلقه‌های متقارن متحدالمرکز ـ که هر دقیقه یک بار می‌چرخند ـ منعکس می‌کنند. در این حلقه‌ها دندانه‌هایی از جنس اکسید آهن (زنگ آهن) یا اکسید سریم (cerium) وجود دارد که تا 1500 درجه سلیسیوس داغ می‌شوند. این گرمای قابل توجه، اکسیژن را از زنگ آهن خارج می‌کند و باعث ترکیب آن با بخار آب و هوای ورودی می‌شود. همزمان که این دندانه‌ها ضمن چرخش و ورود به بخش تاریک سیلندر بتدریج خنک می‌شوند عملیات اکسیداسیون آغاز می‌شود و اکسیژن مجدد به بافت آهنی باز می‌گردد که در نتیجه آن مقادیری منوکسیدکربن یا هیدروژن داغ و غنی از انرژی برجای می‌ماند.
ترکیب یاد شده با عنوان گاز ترکیبی شناخته می‌شود که اساس مولکولی تولید سوخت‌های فسیلی، مواد شیمیایی و حتی پلاستیک‌ها نیز به شمار می‌آید. این فرآیند در زمان تولید مقادیر زیادی دی‌اکسیدکربن از اتمسفر زمین جذب می‌نماید و سوخت تولیدی در زمان سوختن، همان مقدار را آزاد می‌کند.
برخی دانشمندان این روش تولید سوخت از نور خورشید را به زدن چهار هدف با یک تیر تشبیه می‌کنند؛ منبع سوخت پاک، امنیت بیشتر در تولید انرژی، کاهش دی اکسید کربن تولیدی و تغییرات جوی به مراتب کمتر. این ایده جدید تولید سوخت مصنوعی مورد توجه دانشمندان زیادی در سراسر جهان قرار گرفته است.
محققان انستیتو فناوری فدرال سوئیس در زوریخ و دانشگاه مینه‌سوتا از جمله گروه‌های تحت تاثیر قرار گرفته هستند که هم اکنون روی طراحی و ساخت ماشین‌آلاتی که با استفاده از نور خورشید سوخت و بنزین تولید می‌کنند، کار می‌کنند.
سلول‌های خورشیدی کوانتومی
امروزه سلول‌های خورشیدی که در مقیاس تجاری تولید می‌شوند. در بهترین حالت ممکن تنها 10 تا 15 درصد از انرژی خورشیدی دریافت شده را به جریان الکتریکی تبدیل می‌کنند. به همین دلیل است که این سلول‌ها معمولا قیمت گزافی دارند و برقی که به این ترتیب نیز تولید می‌شود قیمت تمام شده بالایی خواهد داشت. یکی از مهم‌ترین دلایل پایین بودن بازده کاری چنین سلول‌هایی این است که تک لایه سیلیکون جذب‌کننده نور نهایتا بازده 31 درصدی دارند.
البته این رقم از بعد نظری مطرح می‌شود و زمانی که نوبت به انجام آزمایش‌های عملی می‌رسد، می‌بینیم بازده مورد نظر نهایتا 26 درصد است.
بتازگی تحقیقاتی در زمینه کریستال‌های نیمه هادی یا همان نقاط کوانتومی انجام شده که با استفاده از نتایج آنها می‌توان بازده کاری این سلول‌ها را از بعد نظری به 61درصد نیز رساند که این به معنای هموار شدن راه برای تولید برق بیشتر و ارزان‌قیمت‌تر از طریق سلول‌های خورشیدی است. در سلول‌های خورشیدی فعلی، فوتون‌های نوری که به سلول‌های خورشیدی می‌رسند با تحریک الکترون‌ ناپایدار و افزایش انرژی درونی آنها زمینه کند شدن و فرار الکترون‌ها را فراهم می‌کنند.
الکترون‌های آزاد هم تحت‌تاثیر اختلاف ولتاژ در یک رشته سیم جریان پیدا کرده و راهی دستگاه مصرف‌کننده برقی می‌شوند، اما نکته اینجاست که برخی الکترون‌ها بیش از آنچه برای رهایی از جاذبه اتمی انرژی لازم است، گرما از فوتون‌های خورشیدی دریافت می‌کنند. این الکترون‌های داغ،‌ انرژی مازاد خود را به محض رهایی از چنگال هسته اتم به صورت گرما آزاد می‌کنند.
حالا ایده جدیدی مطرح ‌شده است که اگر انرژی مازاد الکترون‌های داغ را بتوان به نوعی پیش از آن که سرد شوند مورد استفاده قرار داد، بازده کاری صفحات خورشیدی دوبرابر خواهد شد. یک راه‌حل منطقی برای استفاده از این انرژی مازاد، کاهش سرعت سرد شدن الکترون‌هاست. به این ترتیب زمان کافی برای این‌که انرژی گرمایی آنها را به دام بیندازیم، در اختیار خواهیم داشت. محققان این ایده را کاربردی و منطقی می‌دانند و معتقدند سال‌های آینده و با تکیه بر چنین ایده‌ای می‌توان به افزایش تولید برق خورشیدی آن هم با قیمت تمام شده پایین‌تر امیدوار بود.

طراحی و ساخت پیل سوختی چندسوخته

دستیابی به منابع جدید تولید انرژی
تلاش برای دستیابی به منابع جدید تولید انرژی به یک حرکت جهانی تبدیل شده است. در این میان ایده‌های عجیب زیادی نیز مطرح می‌شوند که شاید هیچ‌گاه به واقعیت نپیوندند، اما اگر هر یک از آنها درست از آب در آیند به جرأت می‌توان گفت امنیت تولید انرژی تا حد چشمگیری بهبود پیدا می‌کند.

اگر سری به آزمایشگاه‌های پیشرفته سراسر جهان بزنیم شمار زیادی از دانشمندان را می‌بینیم که روی این مقوله کار می‌کنند. تلاش آنها از ارزش و اهمیت بالایی برخوردار است و استقبال خوبی در محافل علمی سراسر جهان از آنها می‌شود. با این حال تاکنون اتفاق چندان خبرسازی روی نداده است. آنچه در این میان از اهمیت خاصی برخوردار است لزوم ارائه ابتکار عمل‌ها و خلاقیت‌هایی است که بازی پر فراز و نشیب تولید انرژی به روش‌های نو را به سرانجامی مناسب برسانند. برخی از این ایده‌ها در نوع خود بسیار خیالپردازانه و دور از دسترس به نظر می‌رسند.
ماهواره‌هایی که پرتوهای خورشیدی را به سمت زمین منعکس می‌کنند یا توربین‌های بادی معلق در آسمان که در ارتفاع زیادی از سطح زمین پرواز می‌کنند، به گردش در می‌آیند و الکتریسیته تولید می‌کنند از جمله این ایده‌های رویایی به شمار می‌آیند.
تولید برق از همجوشی هسته‌ای
فیزیکدانان و مهندسان دهه‌هاست روی ایده مهمی همچون تولید انرژی از همجوشی هسته‌ای کار می‌کنند. این همان فرآیندی است که در قلب خورشید روی می‌دهد و به آزادسازی مقادیر عظیمی از انرژی منجر می‌شود، اما مشکل بزرگی وجود دارد که موجب شده تاکنون این ایده در مقیاس کلان و به عنوان شیوه‌ای مؤثر برای تولید انرژی به کار گرفته نشود.
این تکنیک باید به گونه‌ای اجرا شود که واکنش‌های انجام شده بیش از میزان انرژی که برای ایجادشان صرف می‌شود، انرژی تولید کنند یا به عبارتی، از بعد انرژیکی توجیه منطقی داشته باشند.
دانشمندان تأسیسات ملی احتراق در لیورمور کالیفرنیا با ایده جدیدی برای استفاده از این روش خارق‌العاده تولید انرژی به میدان آمده‌اند. آنها قصد دارند از همجوشی هسته‌‌‌ای برای انجام عمل شکافت اتمی استفاده کنند. در این رهگذر انرژی هنگفتی آزاد می‌شود که با استفاده از آن می‌توان رآکتورهای هسته‌ای رایج را راه‌اندازی کرد. ادوارد موسز، مدیر این پروژه می‌گوید می‌توان خوشبین بود که تا 20 سال آینده نخستین تاسیسات آزمایشی تولید برق مبتنی بر این روش راه‌اندازی شود.
در این طرح که خیلی‌ها آن را فراتر از زمان خود ارزیابی‌ می‌کنند، پالس‌های لیزری باعث آغاز واکنش‌های همجوشی ضعیفی در مرکز محفظه احتراق هسته‌ای می‌گردد و علاوه بر تولید انرژی مختصری در مقایسه با انرژی نهایی تولید شده در رآکتور، موجی از نوترون‌های آزاد را منتشر می‌سازد. تشعشع نوترونی باعث آغاز فرآیند شکافت هسته‌ای در پوششی از اورانیوم یا هر سوخت هسته‌ای دیگری خواهد شد که چون تیوپی، محفظه اصلی را در بر گرفته است. انرژی حاصل از شکافت هسته‌ای در این طرح حدودا 4 برابر انرژی حاصل از همجوشی هسته‌ای خواهد بود.
تولید بنزین از خورشید
خورشید، بزرگ‌ترین منبع تولید انرژی است که ما در نزدیکی خود می‌شناسیم. یک ساعت انرژی تولید شده در خورشید، فراتر از نیاز تمام جمعیت زمین در مدت یک سال است. حالا اگر دانشمندان بتوانند راهی پیدا کنند که تنها مقادیر اندکی از این میزان انرژی را به سوخت مایع تبدیل کنند وابستگی‌مان به سوخت‌های فسیلی از بین رفته و به دنبال آن توسعه سیستم حمل و نقل با سرعت بیشتری دنبال می‌شود. در عین حال مشکلات زیست‌محیطی ناشی از استفاده از سوخت‌های فسیلی نیز از میان خواهد رفت. اما چگونه؟
ناتران لویس، مدیر مرکز فتوسنتز مصنوعی انستیتو فناوری کالیفرنیا می‌گوید: احتمالا سوخت‌های شیمیایی کلید اصلی این تغییر خواهند بود به شرط آن که بتوان آنها را مستقیم و با قیمتی ارزان از انرژی خورشیدی تولید کرد. در آزمایشگاه‌های ملی ساندیا در آمریکا اقدامات جالب توجهی صورت گرفته است.
نکته: اگر دانشمندان بتوانند راهی پیدا کنند که تنها مقادیر اندکی از انرژی خورشیدی را به سوخت مایع تبدیل کنند وابستگی‌مان به سوخت‌های فسیلی از بین رفته و مشکلات زیست‌محیطی ناشی از استفاده از سوخت‌های فسیلی نیز از میان برداشته خواهد شد
محققان این مرکز بشقابی به عرض 6 متر را که پوشیده از آینه است، در قلب نیومکزیکو کار گذاشته‌اند. این بشقاب بزرگ پرتوهای خورشیدی را روی سیلندری نیم متری متمرکز می‌کند که شباهت زیادی به یک بشکه کوچک دارد. آینه‌هایی که در این بشقاب قرار دارند، نور خورشید را روی یک سری حلقه‌های متقارن متحدالمرکز ـ که هر دقیقه یک بار می‌چرخند ـ منعکس می‌کنند. در این حلقه‌ها دندانه‌هایی از جنس اکسید آهن (زنگ آهن) یا اکسید سریم (cerium) وجود دارد که تا 1500 درجه سلیسیوس داغ می‌شوند. این گرمای قابل توجه، اکسیژن را از زنگ آهن خارج می‌کند و باعث ترکیب آن با بخار آب و هوای ورودی می‌شود. همزمان که این دندانه‌ها ضمن چرخش و ورود به بخش تاریک سیلندر بتدریج خنک می‌شوند عملیات اکسیداسیون آغاز می‌شود و اکسیژن مجدد به بافت آهنی باز می‌گردد که در نتیجه آن مقادیری منوکسیدکربن یا هیدروژن داغ و غنی از انرژی برجای می‌ماند.
ترکیب یاد شده با عنوان گاز ترکیبی شناخته می‌شود که اساس مولکولی تولید سوخت‌های فسیلی، مواد شیمیایی و حتی پلاستیک‌ها نیز به شمار می‌آید. این فرآیند در زمان تولید مقادیر زیادی دی‌اکسیدکربن از اتمسفر زمین جذب می‌نماید و سوخت تولیدی در زمان سوختن، همان مقدار را آزاد می‌کند.
برخی دانشمندان این روش تولید سوخت از نور خورشید را به زدن چهار هدف با یک تیر تشبیه می‌کنند؛ منبع سوخت پاک، امنیت بیشتر در تولید انرژی، کاهش دی اکسید کربن تولیدی و تغییرات جوی به مراتب کمتر. این ایده جدید تولید سوخت مصنوعی مورد توجه دانشمندان زیادی در سراسر جهان قرار گرفته است.
محققان انستیتو فناوری فدرال سوئیس در زوریخ و دانشگاه مینه‌سوتا از جمله گروه‌های تحت تاثیر قرار گرفته هستند که هم اکنون روی طراحی و ساخت ماشین‌آلاتی که با استفاده از نور خورشید سوخت و بنزین تولید می‌کنند، کار می‌کنند.
سلول‌های خورشیدی کوانتومی
امروزه سلول‌های خورشیدی که در مقیاس تجاری تولید می‌شوند. در بهترین حالت ممکن تنها 10 تا 15 درصد از انرژی خورشیدی دریافت شده را به جریان الکتریکی تبدیل می‌کنند. به همین دلیل است که این سلول‌ها معمولا قیمت گزافی دارند و برقی که به این ترتیب نیز تولید می‌شود قیمت تمام شده بالایی خواهد داشت. یکی از مهم‌ترین دلایل پایین بودن بازده کاری چنین سلول‌هایی این است که تک لایه سیلیکون جذب‌کننده نور نهایتا بازده 31 درصدی دارند.
البته این رقم از بعد نظری مطرح می‌شود و زمانی که نوبت به انجام آزمایش‌های عملی می‌رسد، می‌بینیم بازده مورد نظر نهایتا 26 درصد است.
بتازگی تحقیقاتی در زمینه کریستال‌های نیمه هادی یا همان نقاط کوانتومی انجام شده که با استفاده از نتایج آنها می‌توان بازده کاری این سلول‌ها را از بعد نظری به 61درصد نیز رساند که این به معنای هموار شدن راه برای تولید برق بیشتر و ارزان‌قیمت‌تر از طریق سلول‌های خورشیدی است. در سلول‌های خورشیدی فعلی، فوتون‌های نوری که به سلول‌های خورشیدی می‌رسند با تحریک الکترون‌ ناپایدار و افزایش انرژی درونی آنها زمینه کند شدن و فرار الکترون‌ها را فراهم می‌کنند.
الکترون‌های آزاد هم تحت‌تاثیر اختلاف ولتاژ در یک رشته سیم جریان پیدا کرده و راهی دستگاه مصرف‌کننده برقی می‌شوند، اما نکته اینجاست که برخی الکترون‌ها بیش از آنچه برای رهایی از جاذبه اتمی انرژی لازم است، گرما از فوتون‌های خورشیدی دریافت می‌کنند. این الکترون‌های داغ،‌ انرژی مازاد خود را به محض رهایی از چنگال هسته اتم به صورت گرما آزاد می‌کنند.
حالا ایده جدیدی مطرح ‌شده است که اگر انرژی مازاد الکترون‌های داغ را بتوان به نوعی پیش از آن که سرد شوند مورد استفاده قرار داد، بازده کاری صفحات خورشیدی دوبرابر خواهد شد. یک راه‌حل منطقی برای استفاده از این انرژی مازاد، کاهش سرعت سرد شدن الکترون‌هاست. به این ترتیب زمان کافی برای این‌که انرژی گرمایی آنها را به دام بیندازیم، در اختیار خواهیم داشت. محققان این ایده را کاربردی و منطقی می‌دانند و معتقدند سال‌های آینده و با تکیه بر چنین ایده‌ای می‌توان به افزایش تولید برق خورشیدی آن هم با قیمت تمام شده پایین‌تر امیدوار بود.

تولید برق از سیب‌زمینی

تولید برق از سیب‌زمینی

دانشمندان به روشی دست یافتند که می توان با هزینه پایین از سیب زمینی برق تولید کرد

به گزارش واحد مرکزی خبر به نقل از شبکه تلویزیونی الجزیره محققان به این نتیجه رسیده‌اند که می‌توان از سیب زمینی برای تولید برق هم استفاده کرد.
در این روش سیب زمینی آب‌پز شده را در میان دو الکترود از جنس روی و مس قرار می‌دهند. در واقع پختن سیب زمینی در آب به منظور پایین آوردن مقاومت داخلی آن در برابر جریان الکترونها و بازدهی بیشتر است.

بررسی‌ها نشان داده است برق به دست آمده از سیب زمینی آب پز ده برابر بیشتر از سیب زمینی خام است.

یک باتری سیب زمینی می تواند تا بیست ساعت برق تولید کند که با آن می توان دستگاه‌های کم مصرف پزشکی و روشنایی را روشن کرد.

اگر چند عدد از آنها به صورت سری به یکدیگر وصل شود توان آنها بالاتر می‌رود و می‌توان حتی یک رایانه قابل حمل و کوچک را روشن کرد. دانشمندانی که این روش را ابداع کرده‌اند می‌گویند این روش می‌تواند به میلیون‌ها نفر در مناطق فقیر جهان کمک کند تا با هزینه پایینی برق مورد نیاز خود را تامین کنند.

بررسی‌ها نشان داده است تولید روشنایی با این روش شش برابر ارزانتر از چراغ‌های نفتی است و در مقایسه با باتری‌های معمولی پنجاه بار ارزانتر تمام می‌شود. البته برخی منتقدان می‌گویند که برق تولیدی با این روش کم است و تولید مقادیر فراوان آن بسیار هزینه بر است.

گفتنی است این روش برای میوه ها و سبزیهای دیگر هم آزمایش شده و موفقیت آمیز بوده است اما به ارزانی سیب زمینی نبوده است

بچه ها از ارزش پول چه می دانند؟

بچه ها از ارزش پول چه می دانند؟

وقتی صحبت از پول به میان می آید، حتی بچه ها ی كوچك، فوراً دو حقیقت مهم را در می یابند اول این كه با پول هر چه بخواهند می توانند بخرند، دوم این كه پول در اختیار پدر و مادرشان است. مادری می گفت : .....

مادری می گفت : "چند سال قبل تصمیم داشتم به دختر پنج ساله ام، مفهوم اصلی مسئولیت مالی را از طریق دریافت پول هفتگی اش بیاموزم. اما دخترم علاقه ای به پول تو جیبی اش نداشت. در واقع او فكر می كرد پول هفتگی خودش یك چهارم پولی است كه به برادرش می رسد.

قسمتی از مشكل آنجا بود كه دخترم می دانست از پول چه استفاده ای می شود، اما هنوز یاد نگرفته بود از مقدار مشخصی پول چطور استفاده كند. بنابراین در پنج سالگی برای گرفتن پول تو جیبی خیلی زود بود". كارشناسان معتقدند بیشتر بچه های پیش دبستانی درست در یك مرحله از رشد، مفاهیم اصلی پول را در می یابند. یك كودك سه ساله می داند پول یك ماده ملموس، محدود و واقعی است. او می تواند  درسهای ساده ای در مورد درستكاری و انصاف مالی یاد بگیرد. گرچه بسیاری از بچه های پیش دبستانی ممكن است نتوانند پول را بشمارند اما والدین می توانند به آنها كمك كنند تا یكی از درسهای مهم زندگی كه همان شناخت ارزش پول است را فرا بگیرند. یاد بگیرند چرا مردم كار می كنند؟ چطور خرج می كنند؟ چطور در محدودیت ها زندگی می كنند؟ و مسئولانه رفتار كنند. این ، همه ی آن چیزی است كه به كودك كمك می كند در طول زندگی چگونه پول در بیاورد. خرج كند، پس انداز كند، قرض بگیرد، سرمایه گذاری كند و به دیگران كمك كند.

كودكان پیش دبستانی چگونه می توانند پول را بشناسند؟

سالهای پیش دبستانی، سنین مناسبی است تا كودكان كاربرد پول را بشناسند و با اصول ساده ای آشنا شوند، مانند اینكه پول چیزی است كه می توان آن را به اشیاء دیگر تبدیل كرد و پدر و مادر برای تهیه آن محدودیت دارند. همچنین پدر و مادر كه مهمترین افراد زندگی كودك هستند برای كسب درآمد زحمت زیادی می كشند و قدر پول را می دانند و در مخارج خود و روش استفاده از پول دقت فراوان دارند.

به گفته كارشناسان مالی پول برای بچه ها در این سن بسیار ملموس است چرا كه آنها هر روز پول را می بینند كه چطور خرج می شود و فوراً مفهوم كلی پول را در برآورده كردن نیازهای خانواده درك می كنند.به توصیه كارشناسان بهترین روش آموزش امور اقتصادی به كودكان سه تا پنج سال این است كه اجازه دهید آنها بیشتر باسكه و پول خرد سر و كار داشته باشند. چرا كه از نظر كودكان « پول یعنی سكه». در این سن بچه ها بیشتر اشیایی كه عینی و ملموس باشند می شناسند و چون سكه ها گرد و شكیل و براق هستند نظرشان را جلب می كنند.

در اینجا چند روش برای یادگیری خرید و زندگی در محدودیت به كودك  پیشنهاد می كنیم:

1)  گاهی هنگام خرید ، فرزند خود را به همراه ببرید و اجازه دهید، او پول را بپردازد.

اگر فرزند شما به جشن تولد دوستش دعوت شده است، با همدیگر به خرید هدیه بروید، به او اجازه دهید بهای جنس را بپردازد و كادو را دریافت كند. یا مثلاً به او اجازه دهید پول را بپردازد و بقیه اش را دریافت كند، یا كرایه تاكسی را بپردازد تا از این طریق او ارتباط بین پرداخت پول و دریافت كالا را دریابد.

2) به كودك چهار تا پنج ساله خود فرصت دهید چیزی را برای خرید انتخاب كند.

كارشناسان سفارش می كنند، هنگام خرید از سوپر ماركت به فرزند خود اجازه دهید چیزی را برای خودش یا خانواده اش انتخاب كند. گشت زدن و خرید به او این شانس طلایی را می دهد كه درستكاری بر مبنای فرمان خداوند را بیاموزد.

بچه ها در چه سنی باید پول تو جیبی بگیرند؟

البته نظر كودك نسبت به پول بستگی به آن دارد كه شما چه آموزش هایی به او داده باشید. به ویژه رفتار خواهر و برادر و یا همسالان كودك نیز مؤثر است. یكی از محققین امور اقتصادی كودكان می گوید: « وقتی دختر كوچكش سه سال داشت، واقعاً به پول علاقه نشان می داد و چون خواهر و برادر بزرگترش پول توجیبی می گرفتند، او هم پول تو جیبی می خواست. بنابراین او به دخترش پول هفتگی داد. اما او برعكس خواهر و برادرش، پس انداز كمتری داشت. او پولهایش را در یك پاكت پلاستیكی ریخته بود تا هر گاه خواست، بتواند با آنها بازی كند.

قبل از این كه برای كودك «چهار تا هفت ساله» پول توجیبی مقرر كنید، بهتر است در مورد همه جنبه های آن فكر كنید. بنا به مطالعات انجام شده، بیش از نیمی از والدین فقط وقتی به كودك خود پول توجیبی می دهند كه رفتار مناسبی در خانه یا مدرسه از خود نشان داده باشد.

اما برخی كارشناسان معتقدند: « وقتی شما برای انجام وظیفه عادی كودك به او پول بپردازید در واقع به او اجازه می دهید از انجام تكالیف و وظایف روزانه خود سرباز زند.  در این صورت پول توجیبی به جای این كه انگیزه مناسبی كه می خواستید باشد، منشأ تقلب و درگیری می شود.»

محققین توصیه می كنند مبلغی پول به عنوان پول توجیبی به فرزندتان بپردازید اما او را نیز ملزم كنید به عنوان عضوی از خانواده در امور رسیدگی به منزل كمك كند. قوانینی را به او آموزش دهید و هر هفته پول تو جیبی را به موقع به دستش بدهید. منظور از پرداخت پول توجیبی این است كه به كودك خرج كردن و پس انداز نمودن را آموزش دهیم. بنابراین اگر فرزند شما همه ی پولش را شكلات خرید و بعد اسباب بازی را كه خیلی دوست داشت پیدا كرد، یاد می گیرد همواره كمی از پولش را برای مخارج غیر مترقبه نگه دارد.

هدف والدین این است كه پول تو جیبی فرزندشان را افزایش دهند تا بتواند هر چه نیاز دارد، تهیه كند. مثل لباس و سرگرمی.

هنرِ بخشیدن را در كودك خود بپرورانید

به فرزند خود بخشیدن را نیز بیاموزید. اجازه دهید فرزندتان به نیازمندان، صندوق صدقات و خیرات كمك كند. فقط به خاطر داشته باشید كودك شما از طریق توجه به اینكه چطور پس انداز می كنید، خرج می كنید، قرض می گیرید، سرمایه گذاری می كنید یا بخشش می كنید و دست نیازمندان را می گیرید، مهمترین درسها در مورد استفاده از پول را فرا می گیرد.

هیچگاه نباید پول توجیبی فرزندان قطع شود، حتی در صورت خطاها و سرپیچی های آنها. به عبارتی بهتر است فقط در صورت رفتار پسندیده به عنوان پاداش ، مبلغی اضافه به آنها پرداخت شود. چون این امر سبب می شود، آنان احساس امنیت بیشتری كنند، حس كنند همواره مورد تأیید خانواده هستند، والدین آنها را حمایت می كنند و به خاطر خطاهای كوچك آنها را تهدید نمی كنند، در نتیجه هم كودكان اعتماد به نفس بیشتری پیدا می كنند و هم از بزهكاری كودكان پیشگیری می شود

منبع: yourkala.com

زندگیاتان در سختی و راحتی سرشار از امید باد

بهترین درس ها را در زمان سختی آموختم...

ودانستم صبور بودن یک ایمان است...

وخویشتن داری یک نوع عبادت...

فهمیدم ناکامی به معنی تأخیر است نه شکست...

وخندیدن یک نیایش است...

زندگیاتان در سختی و راحتی سرشار از امید باد

انبوهی از ناکامی ها

هرجا موفقیت بزرگی ببینید، انبوهی از ناکامی ها را در مسیر آن مشاهده می کنید.

آنتونی رابینز

درسهای تخصصی مهندسی برق–الکترونیک

 

 

• الکترونیک 3
• تکنیک پالس
• میکروپروسسور
• معماری کامپیوتر
• مدارهای مخابراتی
• فیزیک مدرن
• فیزیک الکترونیک

 

از درسهای پایه و اصلی موثر در مهندسی الکترونیک می توان به درسهای مدارهای الکتریکی، الکترونیک 2 و 1، مدارهای منطقی و مخابرات اشاره کرد. بعضی از درسهای تخصصی این گرایش عبارتند از:

 

الکترونیک 3

مبحث اول این درس مربوط به پاسخ فرکانسی است که به طور اجمال عوامل مربوط به کاهش بهره در فرکانسهای بالا و پایین (در واقع بالاتر و پایین تر از پهنای باند میانی) و روشهای به دست آوردن فرکانسهای قطع بالا و پایین را در تقویت کننده های ترانزیستوری مورد بررسی قرار می دهد. در مبحث دوم پایداری تقویت کننده های فیدبک مورد توجه قرار می گیرد.

 

تکنیک پالس

در درسهای مدار و الکترونیک، دانشجویان با سیگنالهای سینوسی و پاسخ مدارهای خطی و یا غیرخطی به آنها آشنا می شوند، امروزه و با توجه به رشد روزافزون فن آوری دیجیتال، کمتر مدار الکترونیکی یافت می شود که در آن فقط سیگنالهای سینوسی به کار رفته باشد. پالس در حالت کلی به سیگنالهایی گفته می شود که تغییرات جهش داشته باشند. از مهمترین این سیگنالها که در درس تکنیک پالس هم مورد بررسی قرار می گیرد، سیگنالهای پله، مربعی، مورب و نمایی هستند.

 

میکروپروسسور

پس از پیدایش الکترونیک دیجیتال و جنبه های جذاب و ساده طراحیهای دیجیتال و کاربردهای فراوان این نوآوری، با تکنولوژیهای SSI , MSI ، ادوات الکترونیک دیجیتال، مانند قطعات منطقی به بازار ارائه شد. شرکت تگزاس اولین میکروپروسسور 4 بیتی را با فن آوری 2SI طراحی و عرضه نمود که بعنوان بخش اصلی ماشین حساب مورد استفاده قرار گرفت و این گام اول در پیدایش و ظهور میکروپروسسورها بود.

 

معماری کامپیوتر

در این درس معماری داخل 8 بیتی ها و نحوه اجرای دستورالعملها در این پردازنده ها، بررسی حافظه ها و روش دستیابی میکروپروسسورها به اطلاعات حافظه، معرفی زبان اسمبلی پردازنده های 8 بیتی و ایجاد توانایی جهت نوشتن برنامه ای برای عملکردی خاص به کمک میکروپروسسورها و معرفی قطعات جانبی مورد استفاده توسط ریزپردازنده ها، مورد مطالعه قرار می گیرد.

 

مدارهای مخابراتی

درس مدار مخابراتی به بررسی ساختار و یا طراحی مدارهایی می پردازد که در فرکانسهای بالا کار کرده و یا به نوعی در ارسال پیام در گیرنده و فرستنده نقش دارند. در این درس ابتدا با نویزهای حرارتی، ترقه ای و ... آشنا شده و راههایی برای محدود کردن نویز پیشنهاد می شود، سپس مدارهای تشدید و تبدیل امپدانس که به منظور انتقال حداکثر توان به کار می روند مورد بحث قرار می گیرد.

 

فیزیک مدرن

در فصل اول این درس با پرداختن به نسبیت خاص دانسته های علمی ما کاملاً اشتباه از آب درآمده و با پرداختن به اصولی نظیر اتساع زمان، پدیده دوپلر، انقباض طول، نسبیت جرم، جرم و انرژی و ...، همه دانسته های ما را (حداقل در حیطه دانستن) نابود می کند.

 

فصلهای دیگر درس به موضوعاتی نظیر خواص ذره ای امواج، پدیده فتوالکتریک، نظریه کوانتومی نور، پرتوایکس، پراش ذره، ساختار اتمی، مکانیک کوانتومی و ... می پردازد.

 

فیزیک الکترونیک

شامل مطالعه خواص سیلیکون، بلورشناسی، روشهای ساخت قطعات و مدارهای نیمه هادی، تحلیل و طراحی این مدارها، به دست آوردن مشخصات قطعات و یکی از مهمترین زمینه های کاری و تحقیقاتی در رشته الکترونیک است. پیش نیاز این قسمت تسلط بر درس دریاضی مهندسی و معادلات دیفرانسیل و مختصری در فیزیک کوانتوم و فیزیک مدرن می باشد.

رشته مهندسي برق

رشته مهندسي برق

هدف
يكي از بهترين تعريف هايي كه از مهندسي برق شده است، اين است كه محور اصلي فعاليت هاي مهندسي برق، تبديل يك سيگنال به سيگنال ديگر است. كه البته اين سيگنال ممكن است شكل موج ولتاژ يا شكل موج جريان و يا تركيب ديجيتالي يك بخش از اطلاعات باشد.
مهندسي برق داراي چهار گرايش است كه در زير بطور اجمالي به بررسي آنها مي پردازيم و در قسمت معرفي گرايشها به تفصيل در مورد هر كدام صحبت خواهم كرد.
مهندسي برق- الكترونيك:
الكترونيك علمي است كه به بررسي حركت الكترون در دوره گاز، خلاء و يا نيمه رسانا و اثرات و كاربردهاي آن مي پردازد. با توجه به اين تعريف، مهندس الكترونيك در زمينه ساخت قطعات الكترونيك و كاربرد آن در مدارها، فعاليت مي كند. به عبارت ديگر، زمينه فعاليت مهندسي الكترونيك را مي توان به دو شاخه اصلي "ساخت قطعه و كاربرد مداري قطعه" و "طراحي مدار" تقسيم كرد.
مهندسي برق- مخابرات:
مخابرات، گرايشي از مهندسي برق است كه در حوزه ارسال و دريافت اطلاعات فعاليت مي كند. مهندسي مخابرات با ارائه نظريه ها و مباني لازم جهت ايجاد ارتباط بين دو يا چند كاربر، انجام عملي فرايندها را به طور بهينه ممكن مي سازد. پس هدف از مهندسي مخابرات، پرورش متخصصان در چهار زمينه اصلي اين گرايش است شامل فرستنده، مرحله مياني، گيرنده و گسترش شبكه كه گستره هر كدام عبارتند از:
فرستنده: شامل آنتن، نحوه ارسال و ...
مرحله مياني: شامل خط انتقال و محاسبات مربوط و ...
گيرنده: شامل آنتن، نحوه دريافت، تشخيص و ...
گسترش شبكه: مشتمل بر تعميم خط ارتباطي ساده، ادوات سويچينگ ، ارتباط بين مجموعه كاربرها و ...
مهندسي برق- كنترل:
كنترل، در پيشرفت علم نقش ارزنده اي را ايفا مي كند و علاوه بر نقش كليدي در فضاپيماها و هدايت موشكها و هواپيما، به صورت بخش اصلي و مهمي از فرايندهاي صنعتي و توليدي نيز درآمده است. به كمك اين علم مي توان به عملكرد بهينه سيستمهاي پويا، بهبود كيفيت و ارزانتر شدن فرآورده ها، گسترش ميزان توليد، ماشيني كردن بسياري از عمليات تكراري و خسته كننده دستي و نظاير آن دست يافت. هدف سيستم كنترل عبارت است از كنترل خروجيها به روش معين به كمك وروديها از طريق اجزاي سيستم كنترل كه مي تواند شامل اجزاي الكتريكي، مكانيك و شيميايي به تناسب نوع سيستم كنترل باشد.
ماهيت
انرژي اگر بنيادي ترين ركن اقتصاد نباشد، يكي از اركان اصلي آن به شمار مي آيد و در اين ميان برق به عنوان عالي ترين نوع انرژي جايگاه ويژه اي دارد. تا جايي كه در دنياي امروز ميزان توليد و مصرف اين انرژي در شاخه توليد، شاخص رشد اقتصادي جوامع و در شاخه خانگي و عمومي يكي از معيارهاي سنجش رفاه محسوب مي شود.
دانش آموختگان اين رشته مي توانند در زمينه هاي طراحي، ساخت، بهره برداري، نظارت، نگهداري، مديريت و هدايت عمليات سيستم ها عمل نمايند.
گرايش هاي مقطع ليسانس
رشته مهندسي برق در مقطع كارشناسي داراي 4 گرايش الكترونيك، مخابرات، كنترل و قدرت(1) است. البته گرايش هاي فوق در مقطع ليسانس تفاوت چنداني با يكديگر ندارند و هر گرايش با گرايش ديگر تنها در 30 واحد يا كمتر متفاوت است. و حتي تعدادي از فارغ التحصيلان مهندسي برق در بازار كار جذب گرايشهاي ديگر اين رشته مي شوند. با اين وجود ما براي آشنايي هر چه بيشتر شما گرايشهاي فوق را به اجمال معرفي مي كنيم.
گرايش الكترونيك
دكتر كمره اي استاد مهندسي برق دانشگاه تهران در معرفي اين گرايش مي گويد:
"گرايش الكترونيك به دو زير بخش عمده تقسيم مي شود. بخش اول ميكروالكترونيك است كه شامل علم مواد، فيزيك الكترونيك، طراحي و ساخت قطعات از ساده ترين آنها تا پيچيده ترين آنها است و بخش دوم نيز مدار و سيستم ناميده مي شود و هدف آن طراحي و ساخت سيستم ها و تجهيزات الكترونيكي با استفاده از قطعات ساخته شده توسط متخصصان ميكروالكترونيك است.
دكتر جبه دار نيز در معرفي اين گرايش مي گويد:
گرايش الكترونيك يكي از گرايشهاي جالب مهندسي برق است كه محور اصلي آن آشنايي با قطعات نيمه هادي، توصيف فيزيكي اين قطعات، عملكرد آنها و در نهايت استفاده از اين قطعات، براي طراحي و ساخت مدارها و دستگاههاي است كه كاربردهاي فني و روزمره زيادي دارند."
گرايش مخابرات
هدف از مخابرات ارسال و انتقال اطلاعات از نقطه اي به نقطه ديگر است كه اين اطلاعات مي تواند صوت، تصوير يا داده هاي كامپيوتري باشد.
دكتر جبه دار در مورد شاخه هاي مختلف اين گرايش مي گويد:
"مخابرات از دو گرايش ميدان و سيستم تشكيل مي شود. كه در گرايش ميدان، دانشجويان با مفاهيم ميدان هاي مغناطيسي، امواج، ماكروويو، آنتن و ... آشنا مي شوند تا بتوانند مناسبترين وسيله را براي انتقال موجي از نقطه اي به نقطه ديگر پيدا كنند.
همچنين يكي از فعاليت هاي عمده مهندسي مخابرات گرايش سيستم، طراحي فليترهاي مختلفي است كه مي توانند امواج مزاحم شامل صوت يا پارازيت را از امواج اصلي تشخيص و آنها را حذف كرده و تنها امواج اصلي را از آنتن دريافت كنند.
گفتني است كه امروزه با توسعه مخابرات بي سيم، ارتباط نزديكتري بين دو گرايش ميدان و سيستم ايجاد شده است. براي نمونه در گوشي تلفن همراه ما هم تجهيزات مربوط به مدارهاي مخابراتي و هم تجهيزات مربوط به فرستنده و هم آنتن گيرنده را داريم. از همين رو يك مهندس مخابرات امروزه بايد از هر دو گرايش بخوبي اطلاع داشته باشد تا بتواند يك دستگاه بي سيم را طراحي كند."
گرايش كنترل
"اگر بخواهيم يك تعريف كلي از كنترل ارائه دهيم، مي توانيم بگوييم كه هدف اين علم، كنترل خروجي هاي يك سيستم بر مبناي ورودي هاي آن و با توجه به شرايط ويژه و نكات مورد نظر طراحي آن سيستم مي باشد."
دكتر كمره اي در ادامه معرفي علم كنترل مي گويد: "علم كنترل فقط در مهندسي برق مورد استفاده قرار نمي گيرد. بلكه در شاخه هاي ديگري از علوم مهندسي و حتي علوم انساني كاربرد دارد. به عنوان نمونه كنترل فرآيند تصفيه نفت در يك پالايشگاه، كنترل عملكرد يك نيروگاه برق، سيستم كنترل ناوبري يك كشتي و يا كنترل تحولات و تغييرات جمعيتي نمونه هاي متنوعي از كاربرد علم كنترل مي باشد.
گفتني است كه گرايش كنترل داراي زير بخش هاي متنوعي مانند كنترل خطي، غيرخطي، مقاوم، تطبيقي، ديجيتالي، فازي و غيره است."
دكتر جبه دار نيز با اشاره به اينكه گرايش كنترل منحصر به مهندسي برق نمي شود، مي گويد:
"در رشته هاي مهندسي مكانيك، مهندسي شيمي، مهندسي هوافضا، مهندسي سازه و مهندسي هاي ديگر نيز ما شاهد علم كنترل هستيم اما نوع سيستم كنترلي در هر رشته مهندسي متفاوت است. براي مثال در مهندسي مكانيك نوع كنترل، مكانيكي و در مهندسي شيمي براساس فرآيندهاي شيميايي است. اما در كل هدف مهندسي كنترل، طراحي سيستمي است كه بتواند عملكرد يك دستگاه را در حد مطلوب حفظ كند.
دكتر جبه دار در ادامه درباره فعاليت هاي ديگر مهندسي كنترل مي گويد: "خودكار كردن يا اتوماتيك كردن خط توليد، يكي ديگر از فعاليت هاي مهندسي كنترل است. يعني مهندس كنترل مي تواند به گونه اي خط توليد را هماهنگ و كنترل كند كه محصول توليد شده طبق برنامه تعيين شده و با بهترين كيفيت به دست آيد."
گرايش قدرت
دكتر جبه دار در معرفي اين گرايش مي گويد:
"هدف اصلي مهندسين اين گرايش، توليد برق در نيروگاهها، انتقال برق از طريق خطوط انتقال و توزيع آن در شبكه هاي شهري و در نهايت توزيع آن براي مصارف خانگي و كارخانجات است. بنابراين يك مهندس قدرت بايد به روشهاي مختلف توليد برق، خطوط انتقال نيرو و سيستم هاي توزيع آشنا باشد."
دكتر كمره اي نيز در معرفي اين گرايش مي گويد:
"گرايش قدرت به آموزش و پژوهش در زمينه طراحي و ساخت سيستم هاي مورد استفاده در توليد، توزيع، مصرف و حفاظت از برق مي پردازد.
به عبارت ديگر دانشجويان اين رشته در شاخه توليد با انواع نيروگاههاي آبي، گازي، سيكل تركيبي و ... آشنا مي شوند. و در بخش انتقال و توزيع، روشهاي مختلف انتقال برق اعم از كابلهاي هوايي و زيرزميني را مطالعه مي كنند و در شاخه حفاظت نيز انواع وسايل و تجهيزات حفاظتي كه در مراحل مختلف توليد، توزيع، انتقال و مصرف انرژي، انسانها و تاسيسات را در برابر حوادث مختلف محافظت مي كنند، مورد بررسي قرار مي دهند كه از آن ميان مي توان به انواع رله ها، فيوزها، كليدها و در نهايت سيستم هاي كنترل اشاره كرد.
يكي ديگر از شاخه هاي قدرت نيز ماشين هاي الكتريكي است كه شامل ژنراتورها، ترانسفورماتورها و موتورهاي الكتريكي مي شود كه اين شاخه از زمينه هاي مهم صنعتي و پژوهشي گرايش قدرت است."
آينده شغلي، بازار كار، درآمد
"امروزه با توسعه صنايع كوچك و بزرگ در كشور، فرصت هاي شغلي زيادي براي مهندسين برق فراهم شده است و اگر مي بينيم كه با اين وجود بعضي از فارغ التحصيلان اين رشته بيكار هستند، به دليل اين است كه اين افراد يا فقط در تهران دنبال كار مي گردند و يا در دوران تحصيل به جاي يادگيري عميق دروس و در نتيجه كسب توانايي هاي لازم، تنها واحدهاي درسي خود را گذرانده اند.
همچنين يك مهندس خوب بايد، كارآفرين باشد يعني به دنبال استخدام در موسسه يا وزارتخانه اي نباشد بلكه به ياري آگاهي هاي خود، نيازهاي فني و صنعتي كشور را يافته و با طراحي سيستم ها و مدارهاي خاصي اين نيازها را برطرف سازد. كاري كه بعضي از فارغ التحصيلان ما انجام داده و خوشبختانه موفق نيز بوده اند."
دكتر كمره اي نيز در اين زمينه مي گويد:
"اگر يك فارغ التحصيل برق داراي توانايي هاي لازم باشد، با مشكل بيكاري روبرو نخواهد شد. در حقيقت امروزه مشكل اصلي اين است كه بيشتر فارغ التحصيلان توانمند و با استعداد اين رشته به خارج از كشور مهاجرت مي كنند و ما اكنون با كمبود نيروهاي كارآمد در اين رشته روبرو هستيم."
يكي از اساتيد مهندسي برق دانشگاه علم و صنعت ايران نيز در مورد فرصت هاي شغلي فارغ التحصيلان اين رشته مي گويد:
"طبق نظر كارشناسان و متخصصان انرژي در كشور، با توجه به نياز فزاينده به انرژي در جهان كنوني و همچنين نرخ رشد انرژي الكتريكي در كشور، سالانه بايد حدود 1500 مگاوات به ظرفيت توليد كشور افزوده شود كه اين نياز به احداث نيروگاههاي جديد و همچنين فارغ التحصيلان متخصص برق و قدرت دارد.
فرصت هاي شغلي يك مهندس كنترل نيز بسيار گسترده است چون در هر جا كه يك مجموعه عظيمي از صنعت مهندسي مثل كارخانه سيمان، خودروسازي، ذوب آهن و ... وجود داشته باشد، حضور يك مهندسي كنترل ضروري است.
و بالاخره يك مهندس مخابرات يا الكترونيك مي تواند جذب وزارتخانه هاي پست و تلگراف و تلفن، صنايع، دفاع و سازمانهاي مختلف خصوصي و دولتي شود."
توانايي هاي مورد نياز و قابل توصيه
توانايي علمي:
"مهندسي برق نيز مانند مابقي رشته هاي مهندسي بر مفاهيم فيزيكي و اصول رياضيات استوار است و هر چه دانشجويان بهتر اين مفاهيم را درك كنند، مي توانند مهندس بهتري باشند. در اين ميان گرايش الكترونيك وابستگي شديدي به فيزيك بخصوص فيزيك الكترونيك و فيزيك نيمه هادي ها دارد. در گرايش مخابرات نيز درس فيزيك اهميت بسياري دارد زيرا دروس اصلي اين رشته بخصوص در شاخه ميدان شامل الكترومغناطيس و امواج مي شود."
داشتن ضريب هوشي بالا و تسلط كافي بر رياضيات، فيزيك و زبان خارجي از ضرورتهاي ورود به اين رشته است.
علاقمنديها:
دانشجوي برق بايد ذهني خلاق و تحليل گر داشته باشد. همچنين به كار با وسايل برقي علاقه داشته باشد چون گاهي اوقات با دانشجوياني روبرو مي شويم كه در رياضي و فيزيك قوي هستند اما در كارهاي عملي ضعيف اند. چنين دانشجوياني براي رشته هاي مهندسي مناسب نيستند و بهتر است رشته هاي ذهني و انتزاعي مثل رياضي يا فيزيك را انتخاب كنند.
وضعيت ادامه تحصيل در مقاطع بالاتر: (كارشناسي ارشد و ...)
فارغ التحصيل در مقطع كارشناسي برق كه مدرك خود را در يكي از چهار گرايش الكترونيك، مخابرات، قدرت و كنترل مي گيرد، مي تواند در يكي از اين گرايشها (اختياري) يا رشته اي كه برق زير مجموعه اي براي آن تعريف شده، ادامه تحصيل نمايد. اين رشته به صورت: مهندسي برق- الكترونيك، برق- قدرت، برق- مخابرات (شامل گرايش هاي: ميدان، سيستم، موج، رمز، مايكرونوري) برق- كنترل، مهندسي پزشكي (گرايش بيوالكتريك)، مهندسي هسته اي (دو گرايش مهندسي راكتور و مهندسي پرتو پزشكي، مهندسي كامپيوتر (معماري كامپيوتر، هوش مصنوعي و رباتيك) است. براي تحصيل در مقطع دكتراي تخصصي، مي توان، در هر يك از زيرشاخه هاي تخصصي‌تر گرايشهاي ياد شده ميزان مورد نياز واحدها را اخذ كرد و رساله دكتري را در همان موضوع خاص ارائه داد. مسلم است اين زير شاخه ها، گرايشهاي تخصصي تر اين چهار گرايش است. امكان ادامه تحصيل در كليه گرايشهاي ياد شده در مقطعهاي كارشناسي ارشد و تا حد زيادي در دوره دكتري، در داخل كشور وجود خواهد داشت. رشته برق به دليل كاربردي بودن آن در بسياري از علوم مهندسي ديگر، براي فارغ التحصيلان امكان تحصيل در بسياري گرايشها و دانشها را فراهم مي كند.
تخصصي مهندسي برق - الكترونيك
از درسهاي پايه و اصلي موثر در مهندسي الكترونيك مي توان به درسهاي مدارهاي الكتريكي، الكترونيك 2 و 1، مدارهاي منطقي و مخابرات اشاره كرد. بعضي از درسهاي تخصصي اين گرايش عبارتند از:
الكترونيك 3: مبحث اول اين درس مربوط به پاسخ فركانسي است كه به طور اجمال عوامل مربوط به كاهش بهره در فركانسهاي بالا و پايين (در واقع بالاتر و پايين تر از پهناي باند مياني) و روشهاي به دست آوردن فركانسهاي قطع بالا و پايين را در تقويت كننده هاي ترانزيستوري مورد بررسي قرار مي دهد. در مبحث دوم پايداري تقويت كننده هاي فيدبك مورد توجه قرار مي گيرد.
تكنيك پالس: در درسهاي مدار و الكترونيك، دانشجويان با سيگنالهاي سينوسي و پاسخ مدارهاي خطي و يا غيرخطي به آنها آشنا مي شوند، امروزه و با توجه به رشد روزافزون فن آوري ديجيتال، كمتر مدار الكترونيكي يافت مي شود كه در آن فقط سيگنالهاي سينوسي به كار رفته باشد. پالس در حالت كلي به سيگنالهايي گفته مي شود كه تغييرات جهش داشته باشند. از مهمترين اين سيگنالها كه در درس تكنيك پالس هم مورد بررسي قرار مي گيرد، سيگنالهاي پله، مربعي، مورب و نمايي هستند.
ميكروپروسسور: پس از پيدايش الكترونيك ديجيتال و جنبه هاي جذاب و ساده طراحيهاي ديجيتال و كاربردهاي فراوان اين نوآوري، با تكنولوژيهاي SSI , MSI ، ادوات الكترونيك ديجيتال، مانند قطعات منطقي به بازار ارائه شد. شركت تگزاس اولين ميكروپروسسور 4 بيتي را با فن آوري 2SI طراحي و عرضه نمود كه بعنوان بخش اصلي ماشين حساب مورد استفاده قرار گرفت و اين گام اول در پيدايش و ظهور ميكروپروسسورها بود.
معماري كامپيوتر: در اين درس معماري داخل 8 بيتي ها و نحوه اجراي دستورالعملها در اين پردازنده ها، بررسي حافظه ها و روش دستيابي ميكروپروسسورها به اطلاعات حافظه، معرفي زبان اسمبلي پردازنده هاي 8 بيتي و ايجاد توانايي جهت نوشتن برنامه اي براي عملكردي خاص به كمك ميكروپروسسورها و معرفي قطعات جانبي مورد استفاده توسط ريزپردازنده ها، مورد مطالعه قرار مي گيرد.
مدارهاي مخابراتي: درس مدار مخابراتي به بررسي ساختار و يا طراحي مدارهايي مي پردازد كه در فركانسهاي بالا كار كرده و يا به نوعي در ارسال پيام در گيرنده و فرستنده نقش دارند. در اين درس ابتدا با نويزهاي حرارتي، ترقه اي و ... آشنا شده و راههايي براي محدود كردن نويز پيشنهاد مي شود، سپس مدارهاي تشديد و تبديل امپدانس كه به منظور انتقال حداكثر توان به كار مي روند مورد بحث قرار مي گيرد.
فيزيك مدرن: در فصل اول اين درس با پرداختن به نسبيت خاص دانسته هاي علمي ما كاملاً اشتباه از آب درآمده و با پرداختن به اصولي نظير اتساع زمان، پديده دوپلر، انقباض طول، نسبيت جرم، جرم و انرژي و ...، همه دانسته هاي ما را (حداقل در حيطه دانستن) نابود مي كند.
فصلهاي ديگر درس به موضوعاتي نظير خواص ذره اي امواج، پديده فتوالكتريك، نظريه كوانتومي نور، پرتوايكس، پراش ذره، ساختار اتمي، مكانيك كوانتومي و ... مي پردازد.
فيزيك الكترونيك: شامل مطالعه خواص سيليكون، بلورشناسي، روشهاي ساخت قطعات و مدارهاي نيمه هادي، تحليل و طراحي اين مدارها، به دست آوردن مشخصات قطعات و يكي از مهمترين زمينه هاي كاري و تحقيقاتي در رشته الكترونيك است. پيش نياز اين قسمت تسلط بر درس درياضي مهندسي و معادلات ديفرانسيل و مختصري در فيزيك كوانتوم و فيزيك مدرن مي باشد. درسهاي تخصصي مهندسي برق- مخابرات
از درسهاي پايه و اصلي موثر در مهندسي مخابرات مي توان به درسهاي رياضي مهندسي تجزيه و تحليل سيستمها، مدارهاي الكتريكي، الكترونيك و الكترومغناطيس اشاره كرد. بعضي از درسهاي تخصصي عبارتند از:
مخابرات 2: شامل تجزيه و تحليل و طراحي شبكه هاي مخابراتي ديجيتالي است. مطالب درسي با مروري بر تجزيه و تحليل سيگنالها و سپس فرآيندهاي تصادفي شروع شده و به دنبال آن به بررسي اجزاي يك سيستم (مجموعه) مخابراتي ديجيتال در حالت كلي مي پردازد و چگونگي بهينه سازي سيستم براي انتقال پيام با حداقل خطاي ممكن را بررسي مي كند.
ميدان و امواج: درس ميدان و امواج به بررسي رفتار امواج الكترومغناطيس در محيطهاي مختلف طبيعت مي پردازد. محيطها به قسمت هاي هادي و نيمه هادي و عايق تقسيم بندي شده و عوامل رفتاري امواج در اين محيطها از قبيل اتلاف نيرو انعكاسي كلي يا شكست بررسي مي شود.
الكترونيك 3: در گرايش الكترونيك توضيح داده شد.
مدارهاي مخابراتي: در گرايش الكترونيك توضيح داده شد.
آنتن ها و انتشار امواج: اين درس به بحث در مورد نحوه انتشار امواج الكترومغناطيسي مي پردازد. مباحث مطرح شده در اين درس به صورت نظري و عملي است، به عبارتي از نحوه تشعشع يك منبع الكترومغناطيسي ساده شروع كرده و با توسعه آن به مطالعه ساده ترين آنتن عملي مي پردازد.
مايكروويو: اين درس در ابتدا پس از تعريف محدود مايكروويو از نظر فركانس 1 و تقسيم بندي امواج مايكروويو به بررسي انتقال امواج با فركانس بالا با حداقل تلفات در محيطهاي مختلف مي پردازد. سپس عناصر غيرفعال مايكروويو شامل نضعيف كننده ها، تغيير فازدهنده ها و كوپلرهاي جهت دار معرفي مي شود.
اصول ميكروكامپيوتر: اين درس را به جرات مي توان از جذابترين و پركاربردترين درسهاي برق دانست زير در دنياي امروز كه تمامي وسايل مكانيكي آنالوگ جاي خود را به وسايل ديجيتالي مي دهند، داشتن اطلاعات كافي در مورد نحوه كارپروسسورها از اولين نيازهاي يك مهندس برق مي باشد. با تركيب مطالب اين درس با هر كدام از درسهاي ديگر مي توان طرحهاي بسيار جالب و پركاربردي را طرح ريزي كرد.
درسهاي تخصصي مهندسي برق- قدرت
از درسهاي پايه و اصلي موثر در مهندسي قدرت مي توان به دروس مدار، الكترومغناطيس، الكترونيك، ماشين و بررسي اشاره كرد. بعضي از درسهاي تخصصي اين گرايش عبارتند از:
ماشينهاي الكتريكي 3: اين درس از جمله درسهايي است كه ديدي صنعتي به دانشجو مي دهد. مبحث اين درس را مي توان به دو فصل مهم ترانفسورمرهاي سه فاز و ماشينهاي سنكرون تقسيم بندي نمود. ترانسفورهاي سه فاز و ماشينهاي سنكرون: وسايلي الكتريكي هستند كه بيشتر جنبه صنعتي دارند و كاربردهاي بسيار زياد ترانسهاي سه فاز در انتقال و توزيع انرژي الكتريكي، تبديل ولتاژ در ابتداي همه كارخانه ها و كارگاههاي بزرگ صنعتي و ... بر هيچ كس پوشيده نيست. در اين درس در مورد انواع آرايشهاي اين تراسنها، كليه گروههاي موجود و كاربرد هر نوع، بحث جامعي مي شود. ماشينهاي مخصوص(ويژه): به تعبيري مي توان اين درس را نقطه عطف درسهاي تخصصي اين گرايش دانست. زيرا اين درس به بررسي در مورد ماشينهاي ويژه مي پردازد كه اين ماشينها در وسايل خانگي كاربرد فراوان دارند.
الكترونيك قدرت: الكترونيك قدرت در عمل بين الكترونيك و قدرت، آشتي برقرار كرده است. به طور مثال مي توان با فرمان يك ريزپردازنده كه حدود 5 ولت و 200 ميلي آمپر است يك كارخانه را راه اندازي كنيم. در زمينه الكترونيك قدرت المانهايي نظير تريستور، ترانزيستور و ... كاربردهاي فوق العاده زيادي دارند. از مزاياي اين قطعات تحمل توانهاي بالا مي باشد.
بررسي سيستمهاي قدرت 2: اين درس بيشتر در مورد انتقال انرژي و مشكلات موجود در اين راه صحبت مي كند. از جمله مطالب ارائه شده در اين درس مي توان به پخش بار اقتصادي در شبكه هاي قدرت، اتصال كوتاههاي متقارن و نامتقارن روي شبكه قدرت و پايداري سيستمهاي قدرت اشاره نمود.
توليد و نيروگاه: اين درس يكي از درسهاي بسيار جذاب اين گرايش است، زيرا برخلاف ديگر درسها، زياد به مسائل نظري، نمي پردازد و جنبه بسيار عملي دارد. آشنايي با انواع نيروگاهها (آبي، اتمي، بادي، بخار، ...) و همچنين بحث كلي در مورد اين نيروگاهها و روشهاي كاري آنها از مباحث اين درس است.
رله و حفاظت: يك شبكه قدرت را بايد در مقابل خطرات احتمالي (اتصال كوتاهها) محافظت كرد. از وسائلي كه در اين مورد استفاده مي شود مي توان به رله ها اشاره كرد كه بسته به نوع رله به محض ايجاد يك حالت خطا و يا خرابي در شبكه وارد عمل شده، قسمتي از شبكه را جدا كرد.
عايق و فشار قوي: با توجه به تفاوتهاي ولتاژهاي فشار قوي با ولتاژهاي فشار ضعيف، به طور حتم توليد، اندازه گيري و بهره برداري از اين ولتاژها تفاوتهاي عمده اي با ولتاژهاي فشار ضعيف دارد و براي عايق بندي شبكه فشار قوي بايد از عايقهاي مخصوصي استفاده كرد. فصل نخست اين درس به بررسي اين مقوله مي پردازد. در بخش دوم اين درس انواع تخليله الكتريكي، مراحل مختلف آن در عايقها و اثرات مختلف شكست بر عايق مورد بررسي قرار مي گيرد.
ترموديناميك: شايد اولين سوالي كه در مرحله اول به ذهن برسد ارتباط اين درس با درسهاي برق باشد. كاربرد اصلي مطالب اين درس مبحث توليد نيروگاه است. زيرا هنگام آشنايي با انواع نيروگاهها (نيروگاه بخار، گازي، اتمي و ...) بايد اطلاعاتي در مورد سيكل كاري آنها داشته باشيم، پس داشتن اطلاعاتي در مورد ترموديناميك ضروري است.
اصول ميكروكامپيوتر: درگرايش مخابرات توضيح داده شد. درسهاي تخصصي مهندسي برق- كنترل از درسهاي پايه و اصلي موثر در مهندسي كنترل مي توان به درسهاي مدار، الكترونيك، رياضي مهندسي، تجزيه و تحليل سيستم و كنترل خطي اشاره كرد. بعضي از درسهاي تخصصي اين گرايش عبارتند از:
كنترل ديجيتال و غيرخطي: كنترل ديجيتال از سال 1960 در پيشرفتهاي مربوط به قابليت توليد و كيفيت محصولات و صرفه جويي در هزينه ها، نقش مهمي داشته است. به خصوص با پيشرفتهايي كه در زمينه ميكروپروسسور صورت گرفته، اين رشته توانسته است در بعضي موارد از كنترل آنالوگ پيشي گرفته، دقت كار را بالا ببرد.
كنترل مدرن: اين درس برخلاف ساير درسها (مانند كنترل صنعتي و ...) تا حدي جنبه نظري دارد و ديدي تقريبا رياضي به يك مهندس كنترل مي دهد. آشنايي كلي با مفاهيم كنترل پذيري و مشاهده پذيري سيستمهاي كنترل و مطالعه فيدبكهاي حالت از مباحث اين درس است.
كنترل صنعتي: اين درس از درسهاي تخصصي و مهم گرايش كنترل مي باشد كه به بررسي نحوه به كارگيري روابط رياضي و فرمولهايي كه در هر نوع پروسه اي وجود دارد مي پردازد و شامل آشنايي با سيستمهاي كنترل غلظت، سطح، ارتفاع و يا ئبي ورودي، خروجي مخازن حاوي مايعات صنعتي و شيميايي (مانند مخازن موجود در صنايع، پالايشگاهها و ...)، مطالعه سيستمهاي كنترل دما و رطوبت يك محفظه و يا اتاق، آشنايي با انواع كنترل كننده هاي صنعتي، مطالعه انواع سيستمهاي نورد موجود در كارخانه ها(مانند نورد فولاد، كاغذ و...) و ديگر سيستمهاي موجود در صنعت است.
ابزار دقيق: اصطلاح ابزار دقيق به ابزاري اطلاق مي شود كه سيگنالها را ثبت و نشان داده و يا باعث انتقال سيگنالي بين اجزاي مختلف سيستم مي شوند. اين درس به معرفي سيستمهاي كنترل و ابزار دقيق و همچنين معرفي اجزاي اين سيستمها مي پردازد.
اصول ميكروكامپيوتر: در گرايش مخابرات توضيح داده شد.
ترموديناميك: در گرايش قدرت توضيح داده شد.
مباني تحقيق در عمليات: اين درس به طور كلي براي تمام دانشجويان مهندسي مفيد است. چون مهندسي ارتباط مستقيم با هزينه و سود اقتصادي دارد. آگاهي به برنامه ريزي خطي كه بحث اصلي اين درس است براي هر مهندسي جنبه هاي مثبت زيادي دارد. با اين درس مي توان هزينه ها را به حداقل و سود و صرفه اقتصادي را با كمترين امكانات به حداكثر رساند. بنابراين آگاهي به اين درس براي تمام كساني كه مي خواهند يك طرح صنعتي انجام دهند مزاياي زيادي دارد
رشته هاي مشابه و نزديك به اين رشته
در برخي از دانشگاهها رشته مهندسي پزشكي را يكي از گرايش هاي مهندسي برق به شمار مي آورند. رشته هايي از قبيل مهندسي علمي - كاربردي برق، كارداني فني برق، دبير فني برق - قدرت و ... پيوند عميقي بين اين رشته و دانش كامپيوتر وجود دارد كه غيرقابل انكار است. با توجه به حجم بازار الكترونيك و بازار صنعت نيمه رسانا در دنيا و نيز كشور ما كه رشد 7% و 15% دارد، لذا آينده روشني براي اين رشته پيش بيني مي كنند چه از لحاظ بازار كار بر صنعت هاي شغلي و چه از نظر تحققات علمي. نكات تكميلي
"مانع رشد صنعت الكترونيك و ميكروالكترونيك در دنيا نه سرمايه است و نه فن آوري و نه بازار. البته همه اينها محدوديت ايجاد مي كند ولي فعالً محدوديت اصلي كه اجازه نمي دهد كار از حدي جلوتر برود عبارت است از نيروي كار كيفي."
آنچه خوانديد نظر قائم مقام فني يكي از بزرگترين مجموعه هاي ميكروالكترونيك بلژيك است و بيانگر آن است كه امروزه براي موفقيت در مهندسي برق گرايش الكترونيك بايد از سطح علمي و مهارت فني خوبي برخوردار بود.
دكتر فتوت احمدي استاد مهندسي برق دانشگاه صنعتي شريف نيز در تاييد همين سخن مي گويد: "براي مثال در طراحي "IC" احتياج به سرمايه گذاري عمده اي نيست، بلكه هوشمندي طراح و دانش فني خوب، بسيار اهميت دارد.".

گرایش الکترونیک

گرایش الکترونیک

الکترونیک علمی است که به بررسی حرکت الکترون در دوره گازو خلاء و یا نیمه رسانا و اثرات و کاربردهای آن می پردازد. با توجه به این تعریف، مهندس الکترونیک در زمینه ساخت قطعات الکترونیک و کاربرد آن در مدارها، فعالیت می کند. به عبارت دیگر، زمینه فعالیت مهندسی الکترونیک را می توان به دو شاخه اصلی "ساخت قطعه و کاربرد مداری قطعه" و "طراحی مدار" تقسیم کرد. دکتر جبه دار نیز در معرفی این گرایش می گوید:

"گرایش الکترونیک یکی از گرایشهای جالب مهندسی برق است که محور اصلی آن آشنایی با قطعات نیمه هادی، توصیف فیزیکی این قطعات، عملکرد آنها و در نهایت استفاده از این قطعات، برای طراحی و ساخت مدارها و دستگاههای است که کاربردهای فنی و روزمره زیادی دارند."

الکترونیک علمی است که به بررسی حرکت الکترون در دوره گاز، خلاء و یا نیمه رسانا و اثرات و کاربردهای آن می پردازد. با توجه به این تعریف، مهندس الکترونیک در زمینه ساخت قطعات الکترونیک و کاربرد آن در مدارها، فعالیت می کند. به عبارت دیگر، زمینه فعالیت مهندسی الکترونیک را می توان به دو شاخه اصلی "ساخت قطعه و کاربرد مداری قطعه" و "طراحی مدار" تقسیم کرد.

دکتر کمره ای استاد مهندسی برق دانشگاه تهران در معرفی این گرایش می گوید:

"گرایش الکترونیک به دو زیر بخش عمده تقسیم می شود. بخش اول میکروالکترونیک است که شامل علم مواد، فیزیک الکترونیک، طراحی و ساخت قطعات از ساده ترین آنها تا پیچیده ترین آنها است و بخش دوم نیز مدار و سیستم نامیده می شود و هدف آن طراحی و ساخت سیستم ها و تجهیزات الکترونیکی با استفاده از قطعات ساخته شده توسط متخصصان میکروالکترونیک است.

دکتر جبه دار نیز در معرفی این گرایش می گوید:

"گرایش الکترونیک یکی از گرایشهای جالب مهندسی برق است که محور اصلی آن آشنایی با قطعات نیمه هادی، توصیف فیزیکی این قطعات، عملکرد آنها و در نهایت استفاده از این قطعات، برای طراحی و ساخت مدارها و دستگاههای است که کاربردهای فنی و روزمره زیادی دارند."

امروزه با توسعه صنایع کوچک و بزرگ در کشور، فرصت های شغلی زیادی برای مهندسین برق فراهم شده است و اگر می بینیم که با این وجود بعضی از فارغ التحصیلان این رشته بیکار هستند، به دلیل این است که این افراد یا فقط در تهران دنبال کار می گردند و یا در دوران تحصیل به جای یادگیری عمیق دروس و در نتیجه کسب توانایی های لازم، تنها واحدهای درسی خود را گذرانده اند.

همچنین یک مهندس خوب باید، کارآفرین باشد یعنی به دنبال استخدام در موسسه یا وزارتخانه ای نباشد بلکه به یاری آگاهی های خود، نیازهای فنی و صنعتی کشور را یافته و با طراحی سیستم ها و مدارهای خاصی این نیازها را برطرف سازد. کاری که بعضی از فارغ التحصیلان ما انجام داده و خوشبختانه موفق نیز بوده اند."

دکتر کمره ای نیز در این زمینه می گوید:

"اگر یک فارغ التحصیل برق دارای توانایی های لازم باشد، با مشکل بیکاری روبرو نخواهد شد. در حقیقت امروزه مشکل اصلی این است که بیشتر فارغ التحصیلان توانمند و با استعداد این رشته به خارج از کشور مهاجرت می کنند و ما اکنون با کمبود نیروهای کارآمد در این رشته روبرو هستیم."

یکی از اساتید مهندسی برق دانشگاه علم و صنعت ایران نیز در مورد فرصت های شغلی فارغ التحصیلان این رشته می گوید:

"طبق نظر کارشناسان و متخصصان انرژی در کشور، با توجه به نیاز فزاینده به انرژی در جهان کنونی و همچنین نرخ رشد انرژی الکتریکی در کشور، سالانه باید حدود 1500 مگاوات به ظرفیت تولید کشور افزوده شود که این نیاز به احداث نیروگاههای جدید و همچنین فارغ التحصیلان متخصص برق و قدرت دارد.

یک مهندس مخابرات یا الکترونیک می تواند جذب وزارتخانه های ارتباطات و فن آوری اطلاعات، صنایع، دفاعو سازمانهای مختلف خصوصی و دولتی شود."

توانایی مورد نیاز و قابل توصیه

الف) توانایی علمی: "مهندسی برق نیز مانند مابقی رشته های مهندسی بر مفاهیم فیزیکی و اصول ریاضیات استوار است و هر چه دانشجویان بهتر این مفاهیم را درک کنند، می توانند مهندس بهتری باشند. در این میان گرایش الکترونیک وابستگی شدیدی به فیزیک بخصوص فیزیک الکترونیک و فیزیک نیمه هادیها دارد. در گرایش مخابرات نیز درس فیزیک اهمیت بسیاری دارد زیرا دروس اصلی این رشته بخصوص در شاخه میدان شامل الکترومغناطیس و امواج می شود."

داشتن ضریب هوشی بالا و تسلط کافی بر ریاضیات، فیزیک و زبان خارجی از ضرورتهای ورود به این رشته است.

ب) علاقمندیها: دانشجوی برق باید ذهنی خلاق و تحلیل گر داشته باشد. همچنین به کار با وسایل برقی علاقه داشته باشد چون گاهی اوقات با دانشجویانی روبرو می شویم که در ریاضی و فیزیک قوی هستند اما در کارهای عملی ضعیف اند. چنین دانشجویانی برای رشته های مهندسی مناسب نیستند و بهتر است رشته های ذهنی و انتزاعی مثل ریاضی یا فیزیک را انتخاب کنند.

وضعیت ادامه تحصیل در مقاطع بالاتر

فارغ التحصیل در مقطع کارشناسی برق که مدرک خود را در یکی از چهار گرایش الکترونیک، مخابرات، قدرت و کنترل می گیرد، می تواند در یکی از این گرایشها (اختیاری) یا رشته ای که برق زیر مجموعه ای برای آن تعریف شده، ادامه تحصیل نماید. این رشته به صورت: مهندسی برق- الکترونیک، برق- قدرت، برق- مخابرات (شامل گرایش های: میدان، سیستم، موج، رمز، مایکرونوری) برق- کنترل، مهندسی پزشکی (گرایش بیوالکتریک)، مهندسی هسته ای (دو گرایش مهندسی راکتور و مهندسی پرتو پزشکی، مهندسی کامپیوتر (معماری کامپیوتر، هوش مصنوعی و رباتیک) است. برای تحصیل در مقطع دکترای تخصصی، می توان، در هر یک از زیرشاخه های تخصصی‌تر گرایشهای یاد شده میزان مورد نیاز واحدها را اخذ کرد و رساله دکتری را در همان موضوع خاص ارائه داد. مسلم است این زیر شاخه ها، گرایشهای تخصصی تر این چهار گرایش است. امکان ادامه تحصیل در کلیه گرایشهای یاد شده در مقطعهای کارشناسی ارشد و تا حد زیادی در دوره دکتری، در داخل کشور وجود خواهد داشت. رشته برق به دلیل کاربردی بودن آن در بسیاری از علوم مهندسی دیگر، برای فارغ التحصیلان امکان تحصیل در بسیاری گرایشها و دانشها را فراهم می کند.