طرح نیروگاه های گازی
CHP
مزایای استفاده از نیروگاه های کوچک و پراکنده ((Distributed Generation
نیروگاه های تولید پراکنده که در راستای توزیع تولید احداث می شوند، مزایای ذیل را برای سرمای هگذار خواهند داشت:
§ قابلیت فروش برق به شبکه و ایجاد درآمد با توجه به نیاز کشور به سرمایه گذاری در زمینه ی تولید پراکنده ی برق، مشو قهای مالی متعددی
توسط وزارت نیرو برای سرمایه گذاری در زمینه ی تولید پراکنده قرار داده شده است که تولید پراکنده ی برق و فروش انرژی الکتریکی به شبکه را به عنوان یک گزینه ی بسیار جذاب برای مجتم عهای صنعتی تبدیل نموده است، این حمای تهای وزارت نیرو عبارت است از:
تامین هزینه های سوخت در قراردادهای تبدیل انرژی و خرید تضمینی انرژی الکتریکی،
خرید تضمینی انرژی الکتریکی تولید شده و پرداخت 25 درصد از بهای انرژی به عنوان پیش پرداخت،
بازگرداندن هزینه های انشعاب به مشتریان،
حذف هزینه های دیماند از هزین ههای مشترکین.
در عین حال اگر سرمایه گذار با درنظر گرفتن حاشیه های اطمینان تولید (ظرفیت1.5برابری نیروگاه نسبت به مصرف) اقدام به احداث نیروگاه نماید، می توان هزینه های سنگین انتقال انرژی الکتریکی و احداث پست را حذف نماید.
§ افزایش قابلیت اطمینان برای در دسترس بودن انرژی الکتریکی
با تولید انرژی الکتریکی در محل و کاهش عوامل مؤثر مانند شبکه های انتقال و توزیع و نیروگا ههای بزرگ، خطای این عوامل کمتر به مشترک منتقل می گردد و مشترک از خاموشی های ناخواسته، حتی در حد یک چشمک زدن برق آزاد می شود .به این ترتیب با پشتوانه ی تولید دایم انرژی الکتریکی در محل، تداوم تامین انرژی الکتریکی تضمین م یشود و مشترک می تواند از برقی با قابلیت اطمینان بالاتر و با کیفیت بهتر، بهر ه برداری نماید .ضمن آنکه شبک هی برق همچنان به عنوان پشتوانه ی تولید انرژی الکتریکی حضور خواهد داشت.
به این ترتیب هزینه های خرید مولدهای برق اضطراری مانند دیز ل ژنراتورها کاهش م ییابد و نیز مصر فکننده می تواند با توجه به عدم بروز وقفه در برق مصرفی، از خرید تجهیزاتی مانند UPS
خودداری نماید.
§ امکان بازیافت حرارت و تولید همزمان برق و حرارت در نیروگاه های کوچک، بازیافت حرارت و استفاده از آن در تولید آب گرم و با استفاده از چیلرهای
جذبی، در تولید آب سرد امکان پذیر می گردد که این موضوع راندمان انرژی را تا 90 درصد افزایش می دهد .با توجه به دمای بالای هوای خروجی از اگزوز، همراه با هر کیلووات انرژی الکتریکی تولیدی حدود دو کیلو وات انرژی حرارتی برای مصارف گرمایشی و سرمایشی قابل بازیافت است و این خود هزین هی سرمایه گذاری ونیز هزینه سوخت و نگهداری واحدهای سنتی تأسیسات حرارتی و تهویه مطبوع را کاهش م یدهد.
§ کاهش سرمایه گذاری و مدیریت ریسک در مقایسه با نیروگا ههای بزرگ
بنابر اظهارات مدیرعامل شرکت مپنا، بزرگترین پیمانکار احداث نیروگاه های بزرگ در کشور، هزینه های احداث هر مگاوات نیروگاه، در حدود ششصد هزار یورو میباشد 1 که معادل دلاری آن، در حدود هشتصد و پنجاه هزار دلار م یباشد.
این در شرایطی است که به دلیل بزرگ بودن ظرفیت تجهیزات و حساسیت کارکرد آنها، ریسک های سرمایه گذاری که به دلیل انتخاب نامناسب یا کارکرد غیربهینه یک توربین متوجه سرمایه گذار میشود، مقادیر قابل توجهی است .در حالی که در نیروگاه های زیر 25 مگاوات، این ریسک کاهش می یابد و با انتخاب بهین هی تجهیزات و خریدهای مناسب، می توان هزینه های سرمایه گذاری را تا
60درصد کاهش داد.
معرفی تکنولوژی توربین های گازی
از زمان تولد توربی نهای گازی امروزی در مقایسه با سایر تجهیزات تولید قدرت، زمان زیادی نمی گذرد .با این وجود امروزه این تجهیزات به عنوان سامانه های مهمی در امر تولید قدرت مکانیکی مطرح می باشند .از تولید انرژی برق گرفته تا پرواز هواپیماهای مافوق صوت همگی مرهون استفاده از این وسیله سودمند می باشند .ظهور توربین های گازی باعث پیشرفت زیادی در رشته های مهندسی مکانیک، متالورژی و سایر علوم مربوطه گشته است .بطوری که پیدایش سوپرآلیاژهای پایه نیکل و تیتانیوم به خاطر استفاده آنها در ساخت پره های ثابت و متحرک توربین ها که دماهای بالایی در حدود 1500 درجه سانتیگراد و یا بیشتر را متحمل میشوند، از سرعت بیشتری برخوردار شد .به همین خاطر امروزه به تکنولوژی توربین های گازی تکنولوژی مادر گفته می شود و کشوری که بتواند توربین های گازی را طراحی کند و بسازد، هر چیز دیگری را هم می تواند تولید کند
اجزای توربین های گازی
به طور کلی کلیه توربینهای گازی از سه قسمت تشکیل می شوند:
کمپرسور، محفظه احتراق، توربین که بنا به کاربرد، قسم تهای دیگری نیز برای افزایش راندمان و کارایی به آنها اضافه می شود .نحوه کارکرد توربین های گازی بدین ترتیب است که کمپرسور در حال گردش با دور زیاد، هوای محیط را مکیده و فشار آن را به چندین برابر فشار محیط( حدود 10برابر )
می رساند، ضمن اینکه نسبتاً درجه حرارت آن نیز افزایش می یابد .هوای فشرده شده از کمپرسور خارج و به درون محفظه یا محفظه های احتراق هدایت می شوند .در داخل اتاق احتراق شعله دائمی
برقرار است و سوخت(گاز، گازوئیل و یا بعضاً مازوت )نیز با فشار مناسبی به درون آن پاشیده
می شود.سوخت به همراه هوای فشرده در مجاورت شعله، آتش م یگیرد و گاز داغی با حجم زیاد که دمای آن به 1800 درجه سانتیگراد نیز می رسد، تولید می گردد .گاز حاصل که نتیجه یک احتراق کامل بدون تولید دوده است، به سبب محدودی تهای تکنولوژیکی مستقیماً قابل ارسال به توربین نم یباشد و لازم است خنک گردد .این کار توسط هوای اضافی ورودی به اتاق احتراق، از طریق کمپرسور، انجام م یگیرد .گاز داغ مناسب از نظر درجه حرارت، وارد توربین شده و بخش اعظم انرژی
خود را به صورت انرژی مکانیکی دورانی، به توربین منتقل می کند و خود از طریق اگزوز خارج می گردد .بخشی از انرژی دورانی حاصله از توربین به مصرف گرداندن کمپرسور ومابقی برای گردش ژنراتور به کار می رود .ژنراتوری که یا به صورت مستقیم و یا از طریق جعبه دنده با توربین هم محور و کوپله است، با میدان الکتریکی گردان خود، در استاتور، جریان الکتریسته با ولتاژ از پیش طراحی شده تولید میکند.
مقایسه تکنولوژی توربینهای گازی با سایر تکنولوژی های تولید پراکنده
در تولید پراکنده و نیز سیستم های،CHP توربین ها حاکم بلامنازع نیروگاه های نصب شده می باشند .کما اینکه بنا بر آمار بانک اطلاعاتیCHPهای نصب شده در آمریکا، توربی نهای گازی، سیکل ترکیبی و توربی نهای بخار 98 درصد از ظرفیت توانCHPنصب شده در آمریکا را تشکیل می دهند و موتورهای گازی، تنها 2 درصد از این ظرفیت را تشکیل می دهند . کما اینکه درسرتاسر ایالات متحده آمریکا، تعداد نیروگا ههایی که بالاتر از 10 مگاوات توان دارند و مولد آنها موتورهای گازی است، عدد ، در مقابل صدها نیروگاه توربین گازی، بخار و سیکل ترکیبی است