پایان نامه بررسی تولید پراکنده انرژی و مزایای استفاده از آن
مقدمه:
به همان اندازه که سلول هاي اندام يک موجود زنده نياز به خون دارد ، اندام جوامع صنعتي نيز محتاج به جريان الکتريسيته مي باشد. امروزه در مقايسه کشورهاي صنعتي و غير صنعتي مقايسه توليد و نحوه مصرف انرژي الکتريکي از اهميت بسيار بالايي برخوردار است، به طوري که ميزان مصرف انرژي الکتريکي در بخش هاي صنعتي کشورها گويای يک جامعه صنعتي مي باشد.
انرژي الکتريکي در مقايسه با ساير انرژي ها از محاسن ويژه اي برخوردار است و همين محاسن است که ارزش، اهميت و کاربرد آنرا فوق العاده روز افزون ساخته است.
به عنوان نمونه مي توان چند مورد از خصوصيات زير را نام برد:
1- مي توان اين انرژي را از منابع مختلف و متنوعي توليد کرد .
2- هيچگونه محدوديتي از نظر مقدار در انتقال و توزيع وجود ندارد.
3- تلفات اين انرژي را مي توان با بالا بردن سطح ولتاژ بوسيله ترانسها کم نمود.
4- کنترل و تبديل اين انرژي به ساير انرژي ها به راحتي صورت مي گيرد.
5- راندمان بالايي كه وسايل الکتريکي نسبت به بقيه انرژي ها دارند.
بطور کلي هر سيستم توليد انرژي الکتريکي داراي سه قسمت اصلي مي باشد:
1- مرکز توليد (نيروگاه)
2- خطوط انتقال نيرو
3- شبکه توزيع نيرو
معمولا نيروگاه ها با توجه به جوانب ايمني و اقتصادي و به خصوص بسته به نوعشان در مسافتي دور از مصرف کننده ها ساخته مي شوند و بوسيله خطوط انتقال نيرو با تجهيزات مختلف مربوطه اين انرژي توليد شده را به شبکه توزيع و در نهايت به مصرف کننده منتقل مي کنند.
عمل انتقال الکتريکي با فشار الکتريکي کم امکان پذير نمي باشد و بايد براي انتقال به فشار الکتريکي بالا تبديل شوند و در انتها جهت مصرف اين انرژي دوباره به فشار کم و مناسب جهت مصرف تبديل شود در هر مجتمع بزرگ صنعتي و يا در هر شهري حد اقل يک شبکه فشار قوي بايستي وجود داشته باشد تا در نقاط مختلف شبکه هاي فشار ضعيف را تغذيه نمايد و انتخاب اين شبکه فشار قوي تابع بزرگي محل و ميزان بار شبکه مي تواند متفاوت باشد. براي کوپلينک در يک سيستم قدرت مي بايست از فشارهاي استاندارد شده اي استفاده شود تا اتصال خطوط به راحتي صورت گيرد .
نيروگاه ها بصورت پراکنده در يک سيستم قدرت با ظرفيت هاي توليدي کمتر از 300 مگاوات وجود دارند و غالباً سعي مي شود که در نقاط نزديک مصرف کننده ها نصب گردند. از جمله اي نيروگاه ها مي توان به نيروگاه هاي گازي، بخاري، سيکل ترکيبي، بادي، خورشيدي، آبي ، اتمي، جزر و مدي، زمين گرمايي و… نام برد،درسال هاي اخيرتوجه زيادي به بکارگيري نيروگاه هاي پراکنده محلي درسيستم هاي قدرت شده است که مهمترين دلايل آن عبارتند از:
– کم کردن هزينه هاي مربوط به تجهيزات قدرت
– بالا بودن هزينه هاي توليد و انتقال نيروگاه هاي بزرگ
– پايين بودن راندمان در نيروگاه هاي بزرگ
– افزايش روز افزون بار مصرف کنندگان
– پيشرفت روز افزون صنعت
– زمان نصب و بهره برداري کوتاه از اين نيروگاه ها
– بالا بردن قابليت اطمينان شبکه
– کاهش تلفات در شبکه با جايابي بهينه نيروگاه هاي توليد پراکنده در شبکه هاي توزيع
– نصب و راه اندازي آسان
– کاهش آلودگي هاي زيست محيطي و صوتي نيروگاه هاي بزرگ
– کاهش هزينه هاي انتقال
– تحقق خصوصي سازي واقعي با تبديل سرمايه گذاران بزرگ به سرمايه گذاران کوچک
– امکان کاربرد مجزا و متصل به شبکه
در صورتي که اين نيروگاه ها در شبکه ها بصورت صحيح در مکان مناسب قرار نگيرند باعث افزايش تلفات شبکه و بالا بردن هزينه هاي انتقال و توزيع خواهند شد، بنابراين طراحان سيستم قدرت همواره بدنبال انتخاب محل نصب و تعداد اين نيروگاه ها و همچنين ظرفيت توليد اين نيروگاه هاي پراکنده هستند به گونه اي که بيشترين سود را براي بهره برداران داشته باشد، در سال هاي اخير تحقيقات گسترده اي در زمينه جايابي نيروگاه هاي پراکنده انجام گرفته است. در حال حاضر از اين نيروگاه ها در ظرفيت هاي بزرگ تا MW 300 مگا وات در شبکه هاي انتقال و فوق توزيع نيز بکار گرفته مي شوند.
فصل دوم
وضعيت صنعت برق در ايران
2-1- انواع نيروگاه هاي توليد برق:
در ميان پر کاربردترين و مهمترين نيروگاه هاي متداول در جهان و ايران مي توان از نيروگاه هاي حرارتي نام برد، اين نوع نيروگاه ها مبدل هايي هستند که انرژي نهفته در سوخت هاي جامد، مايع، گاز و يا سوخت هاي هسته اي را به انرژي برق تبديل مي کنند. نيروگاه هاي حرارتي طيف وسيعي از نيروگاه ها را در بر مي گيرند که از آن جمله به نيروگاه هاي بخاري، گازي، سيکل ترکيبي، ديزلي و هسته اي مي توان اشاره نمود که نوع معمول نيروگاه هاي حرارتي نيروگاه بخاري مي باشد، در اين نوع نيروگاه با مشتعل شدن سوخت هاي فسيلي آب به بخار تبديل مي شود و انرژي بخار توليد شده سبب چرخش توربين و در نهايت، توليد انرژي برق مي گردد، تفاوت اساسي نيروگاه هاي گازي با بخاري در آن است که سيال سيکل توربين گازي هواي محيط مي باشد و نيروگاه هاي سيکل ترکيبي متشکل از واحد هاي گازي و بخاري مي باشند که در آنها به منظور افزايش بازده کل حرارتي و بازيافت بخشي از انرژي باقي مانده در گازهاي خروجي از توربين هاي گازي اين گازها را به يک ديگ بخار باز ياب هدايت مي کنند، بخار حاصل از طريق توربين بخاري را به گردش در مي آورد.
از مهمترين نيروگاه هاي حرارتي مي توان به نيروگاه هاي هسته اي اشاره نمود، در اين نوع نيروگاه ها معمولا با استفاده از انرژي نهفته در سوخت هاي هسته اي (اورانيوم غني شده پلوتونيوم و… ) بخار با انرژي نهفته شده بسيار زيادي توليد مي شود و با استفاده از انرژي بخار توليد شده توربين هاي بخاري به چرخش در مي آيند و در نهايت انرژي الکتريکي توليد مي شود.
در نيروگاه هاي برق آبي عامل وسيال واسطه جريان آب و يا انرژي پتانسيل آب پشت سدها و آب بندها است. از انرژي موجود در جريان آب رودخانه ها مي توان در چرخاندن پره هاي يک توربين آبي براي توليد انرژي مکانيکي و تبديل انرژي مکانيکي به الکتريکي توسط ژنراتورها بهره جست. همچنين با ايجاد سدها و ذخيره سازي آب رودخانه ها در پشت اين سدها مي توان از انرژي پتانسيل نهفته در آب پشت سد براي به حرکت در آوردن توربين ها نيز استفاده نمود.
در حال حاضر نيروگاههاي حرارتي بيشترين سهم را در توليد و تامين انرژي برق مورد نياز صنعت برق بر عهده دارد، البته کشورهايي نيز هستند که با توجه به موقعيت جغرافيايي اين کشورها سهم توليد انرژي نيروگاه هاي برق آبي آنها قابل توجه و يا حتي بيشتر از توليد نيروگاه هاي حرارتي است که مي توان از کشورهاي نروژ، پرتقال، سوئيس، اتريش، آلباني، کانادا، سوئد، برزيل و برخي از کشورهاي آمريکاي جنوبي نام برد.
علاوه بر نيروگاه هاي بخاري، هسته اي، گازي، سيکل ترکيبي و آبي که کاربرد بيشتري دارند مي توان از انواع زير نيز نام برد:
1- نيروگاه ديزلي:
در اين نوع نيروگاه ها، نيروي محرکه ژنراتور يک موتور درونسوز ديزلي است. امروزه از نيروگاه ديزلي به عنوان يک نيروگاه پايه کمتر استفاده مي شود و بيشتر براي مواقع اضطراري و احتمالا بار حداکثر شبکه استفاده مي گردد.
در حال حاضر در مناطقي از ايران که به شبکه سراسري وصل نيستند از نيروگاه هاي ديزلي هم که قدرت توليدي آنها تا KW 5000 مي باشند استفاده مي شوند.
2- نيروگاه تلمبه ذخيره اي:
در برخي از مناطق که شرايط جغرافيايي مناسبي وجود داشته باشد از معادله آب بين دو منبع در سطوح متفاوت مي توان انرژي مورد نياز را براي چرخاندن توربين ها ايجاد نمود. در اين نوع نيروگاه ها آب از منبع در سطح پايين که مي تواند يک درياچه باشد توسط پمپ هايي در ساعاتي از روز که مصرف انرژي الکتريکي پايين است (از ساعت 10 شب تا صبح) به منبع بالايي فرستاده مي شود. و در مواقعي که مقدار مصرف انرژي الکتريکي به اوج خود مي رسد از منبع بالايي آب را توسط لوله هايي به روي پره هاي يک توربين آبي هدايت مي کنند و انرژي الکتريکي توليد مي شود.
3- نيروگاه خورشيدي:
انرژي خورشيد به عنوان يک منبع لايزال انرژي از گذشته تا به حال از اهميت ويژه اي برخوردار است. اشکال ذبزرگ اين انرژي متمرکز نبودن، تناوبي بودن و ثابت نبودن مقدار انرژي و پايين بودن شدت تشعشع مي باشد. به خاطر دانسيته پايين انرژي سطح لازم براي کسب انرژي قابل توجه بزرگ خواهد شد و به خاطر تناوبي بودن و ثابت نبودن مقدار آن معمولا براي انرژي خورشيدي يک منبع براي ذخيره انرژي کسب شده مورد نياز است و همچنين به خاطر متمرکز نبودن انرژي خورشيد، تجهيزاتي براي متمرکز ساختن آن لازم مي باشد.
انرژي خورشيدي را مي توان در موارد زير مورد استفاده قرار داد:
– تامين انرژي هاي کم مثل گرمايش و سرمايش ساختمان ها، گرم کردن آب، شيرين کردن آب، توليد گاز هيدروژن، توليد الکتريسيته به روش فتوالکتريک (باتري خورشيدي)، توليد بخار آب براي به حرکت در آوردن توربين بخار و توليد الکتريسيته، خشک کردن محصولات کشاورزي و موارد ديگر
نقد و بررسیها
هنوز بررسیای ثبت نشده است.