22 ارديبهشت 1395 منتشرشده در مقالات نوشته شده توسط 

ژنراتور های CHP

این مورد را ارزیابی کنید
(0 رای‌ها)

1-مقدمه:

توليد همزمان برق و حرارت يكی از روش های صرفه جويي درمصرف انرژي است كه در آن برق و حرارت بطور همزمان توليد مي‌شوند. حرارت حاصل از توليد همزمان مي‌تواند بمنظور گرمايش ناحيه‌اي        (District heating) يا در صنايع فرآيندي مورد استفاده قرار گيرد.

این فرآيند مي‌تواند بر اساس استفاده از توربينهاي گاز، توربينهاي بخار يا ژنراتورهاي احتراقي بنا نهاده شود و منبع توليد انرژي اوليه نيز شامل دامنه وسيعي است كه مي‌تواند سوختهاي فسيلي، زيست توده، زمين گرمايي يا انرژي خورشيدي باشد.

گرمايش ناحيه‌اي شامل سيستمي است كه در آن حرارت بصورت متمركز توليد و به تعدادي مشتري فروخته ميشود. اين كار با استفاده از يك شبكة توزيع كه از آب داغ يا بخار بعنوان حامل انرژي حرارتي بهره مي‌برد، انجام مي‌پذيرد. شكل (1) شماي يك سيستم بازيافت و انتقال حرارت را نشان مي دهد.

 

 

 شکل 1- تجهيزات بازيافت و انتقال حرارت

2-سابقة تاريخی:

در سال 1888 اولين توليد كننده همزمان برق و حرارت در آلمان شروع بكار نمود. در اين سال در شهر هامبورگ از حرارت حاصل از توليد برق بمنظور تأمين حرارت تالار شهر (City Hall) استفاده شد. هم اكنون در بسياري از نقاط جهان از سيستم‌هاي توليد همزمان استفاده ميشود. جدول (1) ليست 10 كشور جهان و درصد تأمين حرارت بوسيلة سيستم‌هاي توليد همزمان به نسبت كل حرارت مصرفي در اين كشورها را نشان مي‌دهد.

 

جدول 1- اطلاعات مربوط به 10 كشور استفاده كننده عمده سيستمهاي توليد همزمان

نام كشور

درصد حرارت تأمين شده به روش متمركز به كل تقاضاي حرارت

سهم CHP

طول خطوط انتقال آب گرم (km)

ايسلند

85%

---

---

روسيه

70%

---

---

لهستان

52%

---

16392

فنلاند

50%

36%

23900

دانمارك

50%

62%

23900

سوئد

42%

6%

11180

جمهوري چك

22%

---

2501

اطريش

14%

25%

2646

آلمان

12%

8%

174969

كره

4%

25%

2646

 

 3-مزایای استفاده از این روش به شرح زیر می باشد:

1-3-ارتقاء بهره وری انرژی:

در واحدهاي توليد همزمان برق و حرارت، تلفات به حداقل مي‌رسد. بازده كلي اين واحدها بين 80 تا 90 درصد خواهد بود، اين در حالي است كه در يك نيروگاه متداول بازده حرارتي بين 40 تا 50 درصد است. شكل (2) مقايسه يك نمونه نيروگاه حرارتي معمول و يك واحد CHP و تلفات آنها را نشان مي‌دهد.

 

شكل 2- مقايسه بازده انرژي در نيروگاههاي معمول و نيروگاههاي توليد همزمان

 

2- 3- تأمين حرارت مطمئن و انعطاف پذيري

اکثر نیروگاههای موجود از نوع سیکل بخار هستند که اصولا این نیروگاهها برای پیک مصرف مناسب نبوده و باید همیشه در شبکه سراسری مازاد تولیدوجود داشته باشد تا شبکه دچار افت جریان نشود. این موضوع باعث هدر رفتن انرژی زیادی می شود و همچنین در شب ها قابلیت خاموش شدن نداشته که همین امر هم انرژی زیادی را هدر می دهد در حالی که ژنراتورهای  CHPبه وسیله ی یک ترموستات ساده قابلیت خاموش شدن به صورت لحظه ای را خواهند داشت که راندمان انرژی را بسیار افزایش خواهد داد. همچنين ميزان توليد برق و حرارت، با توجه به تقاضاي آنها قابل تغيير است.

 

3-3- محيط زيست

راندمان بالاي واحدهاي توليد همزمان، اين واحدها را بعنوان راه حلي قابل قبول براي تبديل انرژي مطرح نموده است. همچنين بازدهي بالاي اين واحدها، باعث ميشود توليد دي اكسيد كربن و ساير آلاينده‌ها نظير تركيبات گوگردي و اكسيدهاي نيتروژن كاهش يابد. از سوي ديگر در كشورهايي كه قوانين سخت گيرانه زيست محيطي در آنها اعمال ميشود با كاهش تعداد واحدهاي تبديل سوخت به حرارت مفيد، كنترل واحدهاي توليد آلاينده راحت‌تر انجام خواهد پذيرفت. همچنین متاسفانه اکثر نیروگاههای تولید برق از نوع خوراک مازوت بوده که به شدت آلاینده هستند و جایگزینی این سوخت با فرآوردهایی پاک تر از قبیل گاز طبیعی ضروری است.

 

4- 3- هزينه‌هاي كمتر

در توجيه پذيري واحدهاي CHP‌ بايد محدوديتهاي مالي را بدقت لحاظ نمود. لازمست در هر ناحيه انرژي هاي رقيب با واحدهاي توليد همزمان مقايسه و تصميم گيري بدقت انجام پذيرد. معمولاً واحدهاي توليد همزمان به سرمايه گذاري بيشتري نسبت به سيستم‌هاي معمول تبديل انرژي نياز دارند. ولي بايد دقت داشت كه ميزان مصرف انرژي در آنها بسيار پايين‌تر است: بعبارت ديگر، هزينه‌هاي متوسط تبديل يك واحد انرژي در واحدهاي CHP پايين‌تر از ساير روشهاست.

 

5-3- استفاده هرچه بيشتر از فضاي ساختمانها

با استفاده از واحدهاي توليد همزمان، تجهيزات نصب شده در تأسيسات گرمايشي ساختمانها كاهش مي‌يابد، به همين دليل فضاي بيشتري در ساختمانها قابل استفاده خواهد بود.

 

6- 3- هزينه‌هاي پايين‌تر تعميرات و نگهداري

با توجه به اينكه براي استفاده از حرارت توليدي در يك واحد توليد همزمان، تجهيزات كمتري در هرواحد مصرفی مورد نياز است، هزينه‌هاي تعميرات و نگهداري تجهيزات نيز كمتر خواهد شد.

 

  7-3-انعطاف پذیری در مصرف سوخت:

با توجه به منابع عظیم گاز در کشور و مشکلاتی از قبیل عدم امکان  ذخیره سازی گاز در میادین غیر مشترک ، مزیت نسبی حال و حاضر کشور در مصرف  گاز می باشد که می توان با استفاده از این روش برای تولید انرژی،از مصرف دیگر فرآورده های نفتی به میزان قابل توجهی کاست.

 

 

بازدید 3517 بار

ارتباط با ما

آدرس

ایران - تهران - دانشگاه علم و صنعت - دفتر مرکز پژوهش و فناوری علم و توسعه.

تلفن و فکس

77240664 - 021

021 - 77240667

ایمیل

این آدرس ایمیل توسط spambots حفاظت می شود. برای دیدن شما نیاز به جاوا اسکریپت دارید