تکنولوژی روز دنیا، مبدل‌های الکترونیک قدرت است/در تنگنای انرژی هستیم

داوود عرب‌خابوری در گفت‌وگو با ایسنا با بیان اینکه انجمن علمی الکترونیک قدرت ایران به طور غیررسمی از سال‌های 81 و 82 با همکاری چند تن از اساتید دانشگاه‌های مختلف شروع به فعالیت کرده است، گفت: در سال 87 اولین کنفرانس تخصصی این رشته تحت عنوان "سیستم‌ها و فناوری‌های الکترونیک قدرت و محرکه‌های الکتریکی" ( Power Electronics & Drives System and Technologies Conference) که به صورت مخفف PEDSTC می‌شود را برگزار کردیم.

وی افزود: تاکنون 10 دوره از این کنفرانس برگزار شده و این کنفرانس یکی از فعالیت‌های انجمن علمی الکترونیک قدرت به شمار می‌آید. دیگر فعالیت‌های انجمن، برگزاری کارگاه‌های آموزشی و سمینارهای تخصصی است.

وی یادآور شد: در هر دوره از این کنفرانس 100 تا 120 مقاله چاپ شده و در مجموع 1100 تا 1200 مقاله منتشر شده که در سایت انجمن مهندسی برق و الکترونیک (IEEE) در دنیا در دسترس است.

عضو هیات علمی دانشکده مهندسی برق دانشگاه علم و صنعت ایران خاطرنشان کرد: اگر قرار بود این 1200 مقاله را در کنفرانس‌های خارج از کشور منتشر کنیم، لازم بود با توجه به هزینه بلیط رفت و برگشت برای محقق و هزینه ثبت نام و سایر هزینه‌ها، برای هر مقاله حدود 2 هزار دلار هزینه شود و در مجموع چاپ این هزار و 200 مقاله در خارج از کشور، بالغ بر 2 میلیون دلار برای کشور هزینه داشت.

عرب‌خابوری افزود: این کنفرانس‌ها و انتشار مقالات در کشور با یک دهم قیمت انجام شده و در هر دوره از آن اساتید صاحب نام داخلی و خارجی شرکت کرده‌اند. پنجمین دوره از این کنفرانس را جهاد دانشگاهی برگزار کرد و یازدهمین دوره آن بهمن ماه امسال در دانشگاه شهید رجایی برگزار می‌شود.

انرژی الکتریکی؛ تولید یکنواخت، مصارف متفاوت

عضو هیات مدیره انجمن علمی الکترونیک قدرت ایران سپس با اشاره به اینکه یکی از تکنولوژی‌هایی که امروز دنیا را متحول خواهد کرد الکترونیک قدرت است، تشریح کرد: حدوداً طی 100 تا 120 سال گذشته و در نیمه اول قرن بیستم، مهندسی برق یا قدرت شروع شد و تحول بزرگی در زندگی بشر ایجاد کرد. در این زمان نیروی الکتریکی یا انرژی برق شناخته و قابل کنترل و بهره‌برداری شد.

عرب‌خابوری ادامه داد: در نیمه دوم قرن بیستم از سال‌های 1960 و 1970 به این سو عصر علم الکترونیک و فناوری نیمه هادی‌ها فرا رسید و این علم تحولاتی به وجود آورد که به دنبال آن کامپیوترها و بعد اینترنت وارد زندگی بشر شد.

وی یکی از علوم و فنونی را که در حال حاضر به زندگی بشر وارد شده و در حال ایجاد تحول است، الکترونیک قدرت دانست و توضیح داد: سعی بر این است که انرژی الکتریکی همچون هر محصول دیگری به صورت انبوه و ارزان تولید شود؛ این یعنی شما مقدار معینی سوخت دارید و بهتر است حداکثر انرژی الکتریکی که می‌توانید را از آن تولید کنید.

عضو هیات علمی دانشگاه علم و صنعت ایران در همین زمینه اضافه کرد: برای آنکه بیشترین تولید اتفاق بیفتد، باید محصول همه‌جا به طور یکسان تولید شود که در حال حاضر نیروگاه‌های ما چنین هستند و انرژی الکتریکی را با فرکانس 50 هرتز و دامنه مشخص تولید می‌کنند. این در حالی است که در حوزه مصرف، استفاده از انرژی الکتریکی یکنواخت نیست و مصارف متفاوت است؛ در عین حال نمی‌توانیم بگوییم همه به طور یکسان این انرژی را مصرف کنند.

عرب‌خابوری با بیان اینکه انرژی فوق باید به فرم‌های مختلف تبدیل شود تا بتوان از آن به بهترین نحو استفاده کرد، اظهار کرد: در اینجا پای الکترونیک قدرت و نقش آن وسط می‌آید که سعی می‌کند این تبدیل را بدون تلفات یا با حداقل تلفات انجام دهد.

وی خاطرنشان کرد: بر این اساس در بخش تولید انرژی الکتریکی به بهترین و مقرون‌به‌صرفه‌ترین وجه خود و با بالاترین راندمان ممکن تولید می‌شود، در حالی که در حوزه مصرف، مصارف بسیار گوناگون وجود دارد و به عنوان مثال عملکرد یک تلویزیون با عملکرد یک یخچال یا چرخ گوشت متفاوت است، در حالی که همه این وسایل یک نوع انرژی دریافت می‌کنند.

بشر به تنگنای انرژی رسیده است / نقش "مبدل‌های الکترونیک قدرت"

عضو هیات مدیره انجمن علمی الکترونیک قدرت ایران گفت: در گذشته بخشی از انرژی که مورد نیاز وسایل الکترونیکی نبود، تلف می‌شد. امروزه با استفاده از مبدل‌های الکترونیک قدرت، انرژی از فرم در اختیار به فرم مطلوب برای کاربرد به‌خصوص تبدیل می‌شود، بدین ترتیب آن مقدار انرژی را که لازم داریم، مصرف می‌کنیم و نه بیشتر.

عرب‌خابوری با تأکید بر آنکه ذخیره‌سازی انرژی الکتریکی به راحتی امکان‌پذیر نیست، یادآور شد: انرژی الکتریکی که به دست ما می‌رسد، با سرعتی کمتر از یک هزارم ثانیه اختلاف در نیروگاه تولید شده است. اگر استفاده از انرژی بهینه نباشد، به برخی از قسمت‌ها برق نمی‌رسد یا کشور ناچار است برق بیشتری تولید کند تا جوابگوی سایر افراد باشد.

وی ادامه داد: مبدل‌های الکترونیکی سال‌هاست در دنیا تولید می‌شوند. اواخر قرن بیستم و اوایل قرن بیست و یکم که در آن هستیم، عصر الکترونیک قدرت است؛ اگر چه زمینه‌های این علم از پیشتر آغاز شده است. امروز می‌شنوید که کولر و یخچال مجهز به تکنولوژی اینورتر به بازار آمده، به این معنی که موتور آن‌ها با یک مبدل تغذیه شده است.

عضو هیات علمی دانشگاه علم و صنعت ایران توضیح داد: این تکنولوژی سرعت موتور را در زمان‌هایی که نیاز است، تغییر می‌دهد و به این ترتیب 20 تا 40 درصد در مصرف برق صرفه‌جویی می‌شود.

عرب‌خابوری خاطرنشان کرد: امروزه بشر به تنگناهای انرژی رسیده است، چون از طرفی انرژی را نیاز دارد، از طرفی منابع انرژی محدود شده و جمعیت در حال افزایش است. بنابراین بهتر است تلفات انرژی را کاهش دهیم تا همه به لحاظ رفاهی بتوانند از یک میزان انرژی برخوردار شوند.

ضرورت دستیابی صنعت به دانش روز الکترونیک قدرت / مصرف بهینه در گروی نفوذ الکترونیک قدرت

وی تأکید کرد: الکترونیک جنبه علم و قدرت جنبه صنعت دارد. امیدواریم در انجمن علمی الکترونیک قدرت بتوانیم ارتباط خوبی بین علم این رشته و صنعت آن برقرار کنیم، دانش روز دنیا در این زمینه را جذب کنیم و خودمان هم به این دانش بیافزاییم. از طرفی با صنعت ارتباط داشته باشیم تا آن‌ها هم به توانایی‌ها و دانش روز این رشته که در دنیا وجود دارد دست پیدا کنند.

عضو هیئت مدیره انجمن علمی الکترونیک قدرت ایران گفت: بدون شک یکی از زمینه‌هایی که تا 10 سال دیگر در کشورها فراگیر می‌شود، بحث خودروی برقی است. می‌توانیم به جای آنکه سوخت اتوموبیل‌ها را داخل شهر بسوزانیم، همین سوخت را خارج از شهر در نیروگاه بسوزانیم تا آلودگی کمتری در شهر تولید شود. در عوض می‌توان این سوخت را در باطری ذخیره کرد و با یک مبدل از باتری، انرژی را به خودرو رساند. این‌ها مسائلی هستند که باید در یک افق 20 ساله مدنظر داشت.

عرب‌خابوری در بخش دیگری از صحبت‌های خود با اشاره به اینکه 90 درصد از انرژی موجود در لامپ‌های رشته‌ای که در گذشته فراگیر بوده صرف تولید حرارت می‌شود، تصریح کرد: در قرن بیستم انرژی زیادی تلف کردیم اما در قرن 21 که جمعیت در حال افزایش است، این روال نمی‌تواند ادامه پیدا کند. امروزه در منازل استفاده از لامپ‌های کم‌مصرف باب شده که در آن‌ها از مبدل الکترونیکی قدرت استفاده شده است.

وی اضافه کرد: هر چه مبدل‌های الکترونیک قدرت نفوذ پیدا کند، مصرف ما بهینه می‌شود و حتی می‌توان وسایل مصرف کننده را هوشمند کرد؛ به عنوان مثال اتویی داشته باشیم که متناسب با آنچه باید، برق بگیرد و حرارت تولید کند، در عین حال اگر طوری هوشمند و تنظیم شود که از ساعت 12 تا 4 بعد از ظهر که مصرف انرژی بالاست، کار نکند.

رتبه هفتم الکترونیک قدرت ایران در سال 2017/ ‏‬پیشتازی جهاد دانشگاهی دانشگاه علم و صنعت ایران

عرب‌خابوری با بیان اینکه رتبه 16 دنیا در بحث تولید علم را دارا هستیم، گفت: رتبه ما در شاخه مهندسی برق و الکترونیک در دنیا 12 و در شاخه مهندسی "برق و قدرت و انرژی" در سال 2017 هفتم بوده که این بالاترین رتبه علمی ما در دنیاست.

وی توضیح داد: آمار سال 2018 هنوز نهایی نشده، چون مقالات هنوز وارد نشده اما در حال حاضر رتبه ما به دهم رسیده و امید است که در سال 2019 هم رتبه دهم را در این شاخه از علم کسب کنیم.

عضو هیات مدیره انجمن علمی الکترونیک قدرت ایران با اشاره به اینکه فناوری الکترونیک قدرت در کشور جا افتاده و در صنعت و ادارات استفاده می‌شود، اظهار کرد: جهاد دانشگاهی دانشگاه علم و صنعت ایران از پیشتازان علم الکترونیک قدرت است و در سال 96 نیز طرح "طراحی و نصب کنترل دور پرقدرت برای توربین تلمبه خانه پالایشگاه تهران به شاهرود" جزو 10 طرح برتر فناورانه جهاد دانشگاهی بود که با حضور معاون اول رئیس‌جمهور رونمایی شد.

عرب‌خابوری در پایان تأکید کرد: الکترونیک قدرت شاخه علمی است که ارزش افزوده بالایی دارد و تمام قطعات مورد نیاز که در سیستم‌های مختلف این رشته به کار می‌رود را می‌توان از خارج کشور تهیه و با استفاده از امکانات داخلی این قطعات را مونتاژ کرد. در این صورت می‌توانیم مبدل‌های مختلف مورد نیاز را استفاده کنیم و در واقع هنر، طراحی و استفاده از این قطعات است.