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 می¬آورد. 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 دیگ¬های 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، زیست توده و ذغال‌سنگ به کار گرفت.
کاربردهای CHP
در بیش از 4400 مورد در ایالات متحده از CHP بهره‌برداری میشود که عبارتند از:
• ساختمان¬های تجاری: ساختمان‌های اداری، هتل‌ها، باشگاه‌های ورزشی، آسایشگاه¬ها
• مناطق مسکونی: مجتمع‌های مسکونی، تعاونی‌ها، آپارتمان‌ها، جوامع طراحی شده
• موسسات: کالج‌ها و دانشگاه‌ها، بیمارستان‌ها، زندان‌ها، پایگاه‌های نظامی
• شهری: سامانه‌های انرژی منطقه ای، تأسیسات فرآوری فاضلاب، مدارس
• کارخانه¬ها: 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 می شود؟
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، دیگ های 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 پیش بینی می‌کنید؟
آیا تا کنون بازدهی انرژی را اندازه‌گیری کرده و هنوز هزینه¬های انرژی بالاست؟
آیا به دنبال کاهش اثر زیست¬محیطی تأسیسات خود هستید؟
مزایای CHP
CHP مزایایی در مقایسه با سامانه¬های 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.
زیست¬محیطی
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 می¬تواند پول قابل توجهی را در قبض انرژی تأسیسات پسانداز کند. مزایای اقتصادی CHP عبارتند از:
کاهش هزینه¬های 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.
بدون دیدگاه