گردآوری و ترجمه: محمدباقر لک، وبسایت تخصصی مکانیزاسیون کشاورزی، دی‌ماه 1397

 

مقدمه

حدود دو سوم از انرژی مورد استفاده برای تولید برق بصورت حرارت اتلاف می‌­شود. بخش دیگری از انرژی نیز در شبکه توزیع برق تا مصرف­‌کننده اتلاف می‌­شود.

تولید همزمان گرما و برق [(Combined Heat and Power (CHP] عبارت است از تولید برق در محل مصرف که حرارت اتلافی (در شرایط متداول) را گرفته و انرژی گرمایی مفید (بخار یا آب گرم) فراهم می‌­آورد. از این حرارت بدست آمده می­‌توان برای گرم کردن یا خنک کردن فضا، تأمین آب گرم مصرفی و فرایندهای صنعتی استفاده کرد.

در مقایسه با بازدهی 50 درصد فناوری­‌های متداول (یعنی شبکه تأمین برق و دی‌گ­های بخار محلی)، CHP می‌­تواند با جلوگیری از تلفات توزیع، به بازدهی بیش از 80% برسد. 

ساختارهای متداول CHP

دو ساختار متداول سامانه CHP عبارتند از:

  • توربین احتراقی، یا موتور رفت و برگشتی، با واحد بازیافت گرما
  • دیگ بخار با توربین بخار

 

توربین احتراقی، یا موتور رفت و برگشتی، با واحد بازیافت گرما

توربین احتراقی یا موتور رفت و برگشتی سامانه‌­های CHP، سوخت (گاز طبیعی، نفت یا بیوگاز) را سوزانده تا ژنراتور را برای تولید برق به حرکت ودارد و از تجهیزات بازیافت گرما برای گرفتن گرما از توربین یا موتور استفاده می‌­شود. این حرارت معمولاً به شکل بخار یا آب داغ به انرژی گرمایی مفید تبدیل می‌­شود.

 

 

دیگ بخار با توربین بخار

در این روش، فرایند با تولید بخار در یک دیگ آغاز می­‌شود. سپس بخار برای چرخاندن توربین به کار می­‌رود تا یک ژنراتور را برای تولید برق حرکت دهد. بخار خروجی از توربین را می‌­توان برای تولید انرژی گرمایی مفید به کار گرفت. این سامانه‌­ها را می‌­توان برای انواع سوخت از جمله گاز طبیعی، نفت، زیست­‌توده و ذغال‌­سنگ به کار گرفت.

 

کاربردهای CHP

در بیش از 4400 مورد در ایالات متحده از CHP بهره­‌برداری می­‌شود که عبارتند از:

  • ساختمان­‌های تجاری: ساختمان­‌های اداری، هتل‌­ها، باشگاه‌­های ورزشی، آسایشگاه‌­ها
  • مناطق مسکونی: مجتمع‌­های مسکونی، تعاونی‌­ها، آپارتمان‌­ها، جوامع طراحی شده
  • موسسات: کالج­‌ها و دانشگاه­‌ها، بیمارستان‌­ها، زندان‌­ها، پایگاه­‌های نظامی
  • شهری: سامانه‌­های انرژی منطقه­‌ای، تأسیسات فرآوری فاضلاب، مدارس
  • کارخانه‌­ها: کارخانه­‌های مواد شیمیایی، پالایش، تولید اتانول، پالپ و کاغذ، صنایع غذایی، شیشه

 

آیا CHP گزینه خوبی است؟

پاسخ "بلی" به هریک از پرسش‌های زیر نشان‌دهنده این است که ممکن است CHP برای شما مناسب باشد:

آیا بطور متوسط بیش از 10 سنت برای هر کیلووات ساعت برق مصرفی پرداخت می­‌کنید (هزینه‌ها شامل تولید، انتقال و توزیع هستند)؟

آیا نگران اثرات هزینه‌­های کنونی یا آتی انرژی بر کار خود هستید؟

آیا تأسیسات شما در جایی قرار دارد که مقررات برق دست و پاگیر است؟

آیا نگران قابلیت اطمینان تأمین کننده برق هستید؟ اگر تأمین برق شما دچار وقفه شود، خسارات عمده کاری، ایمنی یا سلامتی به شما وارد می­شود؟

آیا تأسیسات شما بیش از 5000 ساعت در سال کار می­کنند؟

آیا بارهای حرارتی (مانند بخار، آب گرم، آب سرد یا هوای گرم) در طول سال دارید؟

آیا در صدد جایگزینی، به روز کردن یا تکمیل تجهیزات نیروگاهی مرکزی (مانند ژنراتورها، دیگ­‌های بخار و چیلرها) در طی 3 تا 5 سال آتی هستید؟

آیا توسعه تأسیسات یا پروژه ساختمانی جدیدی را در طی 3 تا 5 سال آتی پیش­‌بینی می‌­کنید؟

آیا تا کنون بازدهی انرژی را اندازه­‌گیری کرده و هنوز هزینه‌­های انرژی بالاست؟

آیا به دنبال کاهش اثر زیست­‌محیطی تأسیسات خود هستید؟

 

مزایای CHP

CHP مزایایی در مقایسه با سامانه‌­های متداول برق و انرژی گرمایی دارد که عبارتند از:

 

بازدهی

CHP نیازمند سوخت کمتر برای تولید انرژی مشخص بوده و از تلفات انتقال و توزیع که در طول خطوط انتقال توان اتفاق می‌­افتد جلوگیری می­‌کند.

 

 

زیست­‌محیطی

 

به سبب سوزاندن سوخت کمتر برای تولید هر واحد انرژی خروجی و به سبب جلوگیری از تلفات انتقال و توزیع، CHP انتشار گازهای گلخانه‌­ای و دیگر آلاینده­‌ها را کاهش می­‌دهد.

 

اقتصادی

به سبب بازدهی بالا و فراهم آوردن مانعی برای افزایش هزینه برق، CHP می­تواند پول قابل توجهی را در قبض انرژی تأسیسات پس‎­انداز کند. مزایای اقتصادی CHP عبارتند از:

کاهش هزینه­‌های انرژی

جلوگیری از هزینه‌­های ثابت

حفاظت از جریان‌­های درآمد

کاهش تأثیرپذیری از افزایش نرخ برق

 

قابلیت اطمینان

خدمات برق‌­رسانی غیر مطمئن ریسک قابل تأملی برای کار، ایمنی و سلامتی در بعضی از شرکت­‌ها و سازمان‌­ها می‌­باشد. CHP یک منبع تولید محلی است که می‌­تواند همواره برق تولید کند تا تحت هیچ شرایطی مجموعه از فعالیت باز نایستد.

 

مطالب مرتبط:

فتوولتائیک

انرژی‌های نو: بیوگاز

تولید برق از بیوگاز زباله تهران

تولید کود و کمپوست، ساده ترین روش بازیافت ضایعات مواد غذایی

ساخت خودرو با سوخت آب شور

ارمغان قرن بیستم برای محیط زیست

مهندسی بیوسیستم: فرصت-چالش

نسل نوین کشاورزی در راه است

متن مصاحبه با جناب آقای دکتر رفیعی (بخش نخست)

اشتغال فارغ‌التحصیلان کشاورزی مهندسی

Login

درگاه پرداخت دستی وب سایت



Introduction

Getting started in July 2013, AGRIMECHANIZATION is the first Agricultural Mechanization Specialized Website that aims concepts related to agricultural engineering, technologies, automation, machinery, and biosystems engineering towards food security and sustainable agriculture.

E-NAMAD

logo-samandehi