توليد پراكنده

مختصري درباره توليد پراكنده

توليد پراكنده يا DG  كه اختصار Distributed Generation است به مواردي اطلاق ميشود كه برق در همان محل مصرف يا در نزديكي محل مصرف توليد ميگردد . توليد پراكنده نيروگاههاي مقياس كوچكي هستند كه ظرفيت حداكثري توليد آنها ۲۵ مگاوات ميباشد . توليد پراكنده به آن دليل به وجود آمد كه در برخي از نقاط افت جريان و ولتاژ مشاهده مي شد .
توليد پراكنده به دو دسته توليد همزمان برق و حرارت ( CHP ) كه اختصار Combined Heat Power  و نيز برق ، سرما و حرارت (CCHP  ) كه اختصار Combined Cold &Heat Power مي باشد . منظور از توليد همزمان ، توليد برق در كنار شکل های ديگر انرژي و استفاده از همه موارد به طور همزمان است .
مولد توليد همزمان مولدي است كه اتلاف حرارت آن مستقيما مورد استفاده قرار گرفته يا براي توليد آب گرم ، بخار يا كاربردهاي ديگر بازيافت مي شود .
از مزاياي مهم توليد همزمان اين است كه بازده الكتريكي موثر آن بيش از ۵/۱ برابر بازده نيروگاههاي حرارتي است .

تولید همزمان برق , حرارت و برودت (CCHP)

این فن آوری برای نخستین بار در نیروگاههای سیکل بخاری استفاده شد، به طوری که از بخار استخراج شده از سیکل برای مصارف گرمایشی کارخانه و واحدهای اطراف آن بهره گرفته می‌شد. اگرچه با این عمل راندمان اینگونه نیروگاهها اندکی کاهش می‌یافت ولی با تأمین حرارت مورد نیاز در مصرف سوخت تا حد زیادی صرفه‌جویی به عمل می‌آمد. در سالهای اخیر، کاربرد این سیستم‌ها که بهره‌وری بالایی را در مصرف انرژی درپی دارد، به نیروگاههای بخار محدود نگشته و به سایر مولدهای تولید قدرت اعم از مکانیکی یا الکتریکی گسترش یافته است، به طوری که امروزه می‌توان هر سیستم مولد قدرت را با هر اندازه و با هر کاربردی به صورت یک واحد مشترک طراحی کرد و بدین ترتیب علاوه بر تولید توان الکتریکی یا مکانیکی به وسیله دستگاه، بهره‌گیری از حرارت اتلافی مولد یا موتور را به صورت انرژی گرمایی قابل استفاده و امکان‌پذیر ساخت.

نیروگاه های سیکل ترکیبی

اخیرا، استفاده از نیروگاههای سیکل ترکیبی که شامل یک یا چند توربین گاز به انضمام بویلرهای بازیافت حرارت و توربین بخار هستند نیز متداول شده‌اند. یک نیروگاه سیکل ترکیبی شامل یک یا چند توربین گازی و توربین بخار است. بسته به نوع توربین بخار، نیروگاه می‌تواند معمولی یا تولید پراکنده باشد.
اگر از خنک کن‌های کمکی برای خنک کردن مایعات خروجی از توربین بخار استفاده نشود میتوان این واحدها را بعنوان واحدهایCHP مورد استفاده قرار دارد. مشخصه تمامی نیروگاههای سیکل ترکیبی، بازیافت حرارت از گاز خروجی توربینهای گاز است. این حرارت توسط بویلرهای بازیافت و به منظور تولید بخار مورد نیاز توربینهای بخار استفاده میشود. معمولا برای افزایش کیفیت بخار از مشعلهای کمکی که از گاز خروجی توربین گاز بعنوان هوای ورودی استفاده می‌کنند برای حرارت دادن بویلر کمکی استفاده میشود. سیستمهای سیکل ترکیبی که در آنها از مایع خروجی از کندانسور برای تأمین حرارت استفاده میشود اساس سیستمهای تولید پراکنده با سیکل ترکیبی را تشکیل می‌دهند.

توليد همزمان برق و حرارت (CHP)

سيستم (CHP (Combined Heat and Power plant سيستمي است که حرارت خروجي آن مستقيما مورد استفاده قرار گرفته، همچون استفاده از دود و هواي خروجي در گلخانه يا کوره و نظاير آن و يا براي توليد آب گرم و بخار و يا کاربردهاي ديگر بازيافت مي­شود و بازده الکتريکي موثر آن بيش از يک و نيم برابر متوسط بازده نيروگاه­هاي حرارتي است.

مزایای تولید پراکنده

در این سیستم‌ها، بازده انرژی افزایش قابل توجهی می‌یابد. در سیستم‌های معمولی، ۲۰ درصد از انرژی ورودی به انرژی مفید تبدیل می‌شود. این میزان در نیروگاه‌های سیکل ترکیبی به ۴۰ درصد می‌رسد. البته نباید تلفات زیاد انرژی در خطوط انتقال نیرو و مصارف داخلی نیروگاه‌ها را نادیده گرفت. در سیستم CHPحدود ۸۰ درصد از انرژی ورودی به انرژی مفید تبدیل می‌شود. اگر از پیل سوختی استفاده شود، بازده به ۹۰ درصد می‌رسد.
از دیگر مزایای این سیستم، کاهش هزینه‌های انرژی اولیه برای مصرفکنندگان است در سیستم‌های معمولی مصرفکننده مجبور است برق را از شبکه‌های تولید و توزیع برق خریداری کند. برای مصارف گرمایشی نیز باید گاز طبیعی یا فسیلی خریداری شود. در سیستم CHP، مصرفکننده از شبکه برق مستقل شده و چون از گاز و یا سوخت فسیلی در بالاترین حد بهره‌وری استفاده می‌کند، هزینه‌هایش به شدت پایین می‌آیند.
در CHPها، از یک مبدل برای تبدیل برق از DC به AC در خروجی سیستم استفاده می‌شود که باعث یکنواخت شدن و بدون نوسان بودن ولتاژ و فرکانس می‌شود و هیچ آسیبی به دستگاه‌ها و تجهیزات برقی وارد نمی‌آید. در صورتی که برق شبکه‌ها، دارای نوسان ولتاژ و افت فرکانس بوده و مقدار زیادی از انرژی الکتریسیته، از طریق خطوط انتقال نیرو به هدر می‌رود. در CHP از آنجا که برق در محل مصرف، تولید می‌شود، این بخش از تلفات به صفر می‌رسد. تولیدکنندگان برق از این طریق می‌توانند بخشی از برق تولیدی خود را در ساعات اوج مصرف، به شبکه برق بفروشند.[۲] تولید همزمان گرما و برق، می‌تواند علاوه بر افزایش بازده و کاهش مصرف سوخت باعث کاهش انتشار گازهای آلاینده نیز گردد.

مزاياي بارز سيستم CHP

  • افزايش راندمان: سيستم CHPمي تواند باعث افزايش راندمان توليدات پراكنده تا بيش از ۸۵% گردد، اين در حالي است که اجراي سيستم CHP تنها افزايش بسيار كوچكي در هزينه سرمايه گذاري اوليه را به همراه خواهد داشت.
  • تأمين حرارت مطمئن و انعطاف پذير
  • محيط زيست: بازدهي بالاي سيستم هاي CHPباعث مي شود توليد دي اكسيد كربن و ساير آلاينده ها نظير تركيبات گوگردي و اكسيدهاي نيتروژن كاهش يابد.
  • هزينه هاي پايين تعميرات و نگهداري: با توجه به اينكه براي استفاده از حرارت توليدي در يك واحد CHPتجهيزات كمتري در هر ساختمان مورد نياز است، هزينه هاي تعميرات و نگهداري تجهيزات نيز كمتر خواهد شد.
  • استفاده هر چه بيشتر از فضاي ساختمان ها