نیروگاه برق
نیروگاه برق
با توجه به گسترش روز افزون تقاضای انرژی و به خصوص مصرف انرژی الکتریکی به واسطه سهولت تبدیل آن،تامین برق(نیروگاه برق) مطمئن به یکی از ضروریات و دغدغه های مصرف کنندگان تبدیل شده است.
شاید اختلاف ۱۰۰ برابری هزینه برق و ارزش قطع آن باعث شده تا عرصه برای ورود به تامین مستقل برق، توسعه یافته و به یکی از بزرگترین بازارهای تجاری حوزه انرژی بدل شود.
با گسترش رقابت بین تولیدکنندگان مولدهای الکتریکی، کیفیت و خدمات ارائه اینگونه محصولات ارتقاء و هزینه های اولیه نصب این واحدها به شدت کاهش پیدا کرده
تا جایی که امروزه احداث این واحدها توجیه پذیر و با توجه به هزینه خاموشی شبکه به شدت مورد توجه مصرف کنندگانقرار گرفته است.
تولید برق با استفاده از مولدهای کوچک در محل مصرف باعث حذف هزینه های هنگفت انتقال شده
و تلفات ناشی از انتقال انرژی از محل تولید تا محل مصرف را کاهش میدهد لذا بهره برداران شبکه برق نیز از ترویج تولید مستقل برق حمایت می نمایند.
بر اساس مقررات ۱ به مولدهای تولید برق با ظرفیت (حداکثر) ۲۵ مگاوات که قابلیت اتصال در شبکه توزیع رادارند، تولید پراکنده گفته میشود.
نصب این مولدها در محل مصرف علاوه بر مزایای ارزنده برای مصرف کننده، وی را به عنوان مولد خود تامین در شبکه برق معرفی می نماید.
انواع متفاوتی از مولدهای تولید برق(نیروگاه برق) وجود دارد که بر اساس نحوه انتقال انرژی حرارتی، سیستم های مکانیکی و حتی نوع سوخت مصرفی طبقه بندی میشوند که از حیث نوع مصرف سوخت دو نوع گازسوز و گازوییل سوز بسیار مورد استفاده است.
مولدهای مقیاس کوچک و سیستم های تولید همزمان برق ، حرارت و سرما (DG , CHP,CCHP)
تولید انرژی الکتریکی و استفاده از آن از دیرباز مطرح بوده و جوامع بشری بر حسب نیاز و امکانات خود از ذخائر خدادادی استفاده نموده اند.
آنچه مسلم است انرژی رایگان تولید نمیشود و برای تولید و تبدیل آن از حالتی به حالت دیگر باید زیرساخت های لازم (نیروگاه برق)را فراهم کرد و هزینه هایی را متحمل شد.
وضعیت تولید و مصرف انرژی در جهان از یک طرف و وضعیت آلودگی های زیست محیطی ناشی از مصرف سوخت های فسیلی در اطراف کره خاکی در یکی دو دهه گذشته از طرف دیگر سبب شده تا تولید انرژی از منابع تجدیدپذیر و استفاده از نیروگاه های تولید پراکنده (D.G ) Distributed Generationبا راندمان بالا بطور جدی و فزاینده مطرح گردد، بخصوص که افزایش راندمان و طرح تولید برق در محل مصرف و کاهش تلفات انرژی بخاطر انتقال ، طرح تولید برق در محل مصرف را بیش از بیش توجیه پذیر ساخته است .
امروزه لزوم سرمایه گذاری در امر توسعه بخش عرضه انرژی و کاهش تلفات در شبکه توزیع و انتقال انرژی از دغدغه های عمده کشور محسوب می شود
که توسعه تولید پراکنده در صنایع ، پالایشگاهها ، شهرک های صنعتی و مسکونی می توالند از جمله روش های رفع این نگرانی ها باشد.
رشد سریع تکنولوزی با راندمان بالا از یکطرف و وجود آلودگی هوا و محیط زیست ناشی از مصرف سوخت های فسیلی در تکنولوژی هایی که راندمان پایین و آلودگی زیادی تولید می کنند از طرف دیگر سبب شده تا جهان به مولدهای تولید پراکنده برق و حرارت توجه بیشتری داشته باشد.
مولد مقیاس کوچک چیست ؟
مولد مقیاس کوچک (SSG) Small Scale Generator به مجموعه ای از دستگاه ها یا تاسیسات تولید برق گفته می شود که بهره برداری از آن به صورت متصل به شبکه توزیع برق سراسری کشور امکان پذیر بوده بطوری که ظرفیت عملی تولید آن در محل اتصال به شبکه توزیع از ۲۵ مگاوات بیشتر نباشد . توجه به این نکته ضروری است که دیزل ژنراتورهای موجود در کارخانجات و صنایع مختلف به دلیل مباحث فنی ، امکان اتصال به شبکه برق سراسری و تولید مستمر سالانه برق را ندارند و در واقع به عنوان ژنراتورهای برق اضطراری از آنها استفاده می شود .
در حالی که مولدهای برق (نیروگاه برق) مقیاس کوچک امکان تولید بی وقفه برق در طی سال را دارند و در واقع مولد برق دائم کار گاز سوز با توان بسیار بالا و گارانتی بیش از ۸۰ هزار ساعت می باشند. پیشرفت فناوری مولدهای مقیاس کوچک گازسوز ، سازگاری با استاندارد های زیست محیطی و امکان استفاده از این مولد ها در محیط های مختلف ( اعم از صنعتی ، مسکونی و تجاری ) و هم چنین بهره گیری از فناوری پیشرفته مواد و وضعیت ساده کنترل در این مولدها ، شرایطی را فراهم کرده که هزینه تولید برق توسط SSG به ویژه در صورت بازیافت حرارتی تولید همزمان برق و حرارت ( Combined Heat and Power) در اغلب موارد کمتر از روش های متداول برق و حرارت باشد.
به مولدهای مقیاس کوچک که حرارت آن مستقیماً ( همچون استفاده از دود و هوای خروجی در گلخانه یا کوره ) مورد استفاده قرار بگیرد یا برای تولید آب گرم ، بخار و یا سرمای مورد نیاز بازیافت شود مولدهای تولید همزمان برق و حرارت و سرما (CCHP & CHP) می گویند که افزایش راندمان مولد و بهره وری بالای اقتصادی و حفاظت از محیط زیست را در پی خواهد داشت.
انواع تکنولوژیهای مولد مقیاس کوچک به شرح ذیل می باشد :
- موتورهاي گازسوز رفت و برگشتي Gas Reciprocating Engines
- توربين هاي گازي/بخاري كوچك Mini Steam/Gas Turbine
- ميكرو توربين Micro Turbine
- توربين هاي بادي Micro Wind power
- مولدهاي آبي كوچك Micro Hydro
- سلول خورشيدي Photovoltaic
- پيل سوختي Fuel Cell
در روش تولید پراکنده ، بجای تولید متمرکز و توزیع ، از نیروگاه های کوچک(نیروگاه برق) که در نزدیکی و یا در مجاورت محل مصرف تاسیس می شوند استفاده می شود لذا از میزان تلفات انرژی برق در نیروگاه های بزرگ شامل ۴% مصرف داخلی نیروگاه ها ، ۴.۵% تلفات شبکه های انتقال و ۱۷.۵ % تلفات شبکه توزیع که در روش تولید و انتقال و توزیع سنتی هدر می رفت جلوگیری می نماید .
CHP و CCHP چیست ؟
در روش تولید پراکنده ، به علت نزدیکی به محل مصرف ، امکان تولید حرارت همزمان با برق فراهم است. معمولاً تولید همزمان ( DG) به تولید همزمان برق و حرارت (CHP) تبدیل می شود.
تولید همزمان برق و حرارت یا CHP نیز عبارت از تولید همزمان چند نوع انرژی قابل استفاده ( معمولاً میکانیکی و گرمایی) در یک سیستم واحد و یکپارچه .
در تکنولوژی CHP بصورت همزمان حرارت قابل استفاده و انرژی الکتریکی در پروسه ای واحد و با بازدهی بالا تولید می شود.
در حالی که در روشهای معمول ۶۰ درصد انرژی تولید شده به شکل بخار بر فراز برج خنک کننده هدر می رود ، در سیستم CHP این حرارت همزمان با پروسه تولید انرژی الکتریکی جذب شده و مورد استفاده قرار می گیرد و این امر باعث افزایش بازدهی سیستم تا ۸۰ درصد در محل استفاده می گردد.
محرک های اولیه مطرح نیز در انواع توربین گاز ، موتورهای احتراقی ، میکروتوربین ها ، پیل سوختی و موتور استرلینگ دسته بندی می شوند.
يك سيستم CHP از اجزاي مختلفي تشكيل شده است : مولد قدرت اوليه (Prime mover)، مبدلهاي حرارتي بازيافت گرما ، ژنراتور ، لوله ها و اتصالات و ساير تجهيزات جانبي از قبيل پمپها، عايق بندي ها و …. همچنين در سيستم هايي كه از گرماي بازيافت شده جهت مصارف سرمايشي، از يك چيلر تراكمي يا جذبي نيز در كنار ساير تجهيزات استفاده مي شود.
در شكل زير شماتيك يك سيستم توليد همزمان توربين گاز كه براي مصارف سرمايشي نيز مورد استفاده قرار مي گيرد نشان داده شده است. به اين قبيل سيستم ها كه به طور همزمان برق، گرما و سرما توليد مي شود ، اصطلاحاً Trigeneration يا CCHP گفته مي شود.
مزاياي توليد همزمان برق و حرارت در محل مصرف عبارتند از :
- افزايش بازده سوخت دريافتي به برق تحويلي از كمتر از ۳۰ درصد به ۸۰ تا ۹۵ درصد
- امكان حضور طيف گسترده بخش خصوصي بدليل سهولت تامين مالي حذف تلفات توان پيك توسعه پدافند غيرعامل
- كاهش نياز به احداث ظرفيت هاي جديد انتقال و توزيع كاهش پرباري شبكه (congestion) تملك كمتر زمين براي توسعه شبكه
- كاهش تبعات مالي، اجتماعي و زيست محيطي افزايش پايداري و امنيت فني سيستم قدرت در روش متمركز،
- افزايش ۳۰ درصدي بار پيك نسبت به متوسط بار شبكه،
- تلفات انتقال و توزيع را جبران ميسازد در حالي كه در روش توليد همزمان در محل مصرف اين تلفات نزديك به صفر است
مولدهای مقیاس کوچک
با توجه به گسترش روز افزون تقاضای انرژی و به خصوص مصرف انرژی الکتریکی به واسطه سهولت تبدیل آن،
تامین برق(نیروگاه برق) مطمئن به یکی از ضروریات و دغدغه های مصرف کنندگان تبدیل شده است.
شاید اختلاف 100 برابری هزینه برق و ارزش قطع آن باعث شده تا عرصه برای ورود به تامین مستقل برق، توسعه یافته و به یکی از بزرگترین بازارهای تجاری حوزه انرژی بدل شود.
با گسترش رقابت بین تولیدکنندگان مولدهای الکتریکی، کیفیت و خدمات ارائه اینگونه محصولات ارتقاء و هزینه های اولیه نصب این واحدها به شدت کاهش پیدا کرده
تا جایی که امروزه احداث این واحدها توجیه پذیر و با توجه به هزینه خاموشی شبکه به شدت مورد توجه مصرف کنندگانقرار گرفته است.
تولید برق با استفاده از مولدهای کوچک در محل مصرف باعث حذف هزینه های هنگفت انتقال شده و تلفات ناشی از انتقال انرژی از محل تولید تا محل مصرف را کاهش میدهد لذا بهره برداران شبکه برق نیز از ترویج تولید مستقل برق حمایت می نمایند.
بر اساس مقررات 1 به مولدهای تولید برق با ظرفیت (حداکثر) 25 مگاوات که قابلیت اتصال در شبکه توزیع رادارند، تولید پراکنده(DG ) گفته میشود.
نصب این مولدها در محل مصرف علاوه بر مزایای ارزنده برای مصرف کننده، وی را به عنوان مولد خود تامین در شبکه برق معرفی می نماید.
انواع متفاوتی از مولدهای تولید برق وجود دارد که بر اساس نحوه انتقال انرژی حرارتی، سیستم های مکانیکی و حتی نوع سوخت مصرفی طبقه بندی میشوند که از حیث نوع مصرف سوخت دو نوع گازسوز و گازوییل سوز بسیار مورد استفاده است.
موتورهای گازوئیل سوز بواسطه هزینه تعمیر و نگهداری بالا کمتر بصورت دائمکار مورد استفاده بوده و عملاً به عنوان مولدهای پشتیبان یا اضطراری مورد استفاده است.
موتورهای گازسوز بواسطه مزایایی از قبیل مخازن شناخته شده گاز طبیعی دنیا در ایران، کاهش هزینه های سوخت، نگهداری و تعمیر، راندمان بالاتر وامکان استفاده دائم از مولد بسیار مورد توجه قرارگرفته اند.
این موضوع باعث برنامه ریزی در توسعه اینگونه مولدها بخصوص با توجه به مزایای آن برای شبکه های برق شده است. با این وجود مسائلی نظیر شکست ساختار سنتی بهره برداری از شبکه های توزیع و نیز تغییر سیستم های حفاظتی این شبکه ها باعث شده تا اتصال به شبکه این مولدها به عنوان یک دغدغه در بخش توزیع همواره مطرح باشد
مطالب مرتبط :
