استفاده بهینه از انرژی های نو

کد مطلب: 3309امروزه در تمام دنیا مدیریت انرژی و استفاده بهینه از انرژیهای نو به عنوان ضرورتی حیاتی برای کاهش آلودگیهای زیست محیطی و رسیدن به توسعه پایدار مطرح است، تا آنجا که حفاظت از محیط زیست به علت آلودگی و فناپذیر بودن منابع فسیلی، استفاده از انرژیهای تجدید پذیر را سرعت بخشیده است. افزایش جمعیت، رشد اقتصادی نیز مزید بر علت شده است که استفاده از انرژیهای نو را با توجه به توجیه اقتصادی آنها ضروری میسازد. برای مثال؛ انرژی خورشید به عنوان یکی از مهم ترین منابع تولید انرژی پاک از طریق ساخت آبگرمکن و صفحات خورشیدی به بهترین نحو قابل دریافت و بهره برداری است. همچنین از انرژی باد برای تولید برق استفاده میشود و با استفاده از تجهیزات تولید برق و حرارت همزمان (CHP) ، برق در محل مصرف تولیدشده و ضمن حذف تلفات ناشی از انتقال از حرارت هدررفته برای تولید گرما نیز استفاده میشود.برق و حرارت یکپارچهیکی از مواردی که باید برای تولید انرژی ارزان و پاک در یک خانه سبز موردتوجه قرار گیرد، نصب و استفاده از تجهیزاتی به نام (CHP) است که از اتلاف انرژی به بهترین شکل جلوگیری میکند. این سیستم ها در عین تولید برق، حرارت قابل توجهی نیز تولید میکنند و به صورت کاملاً اقتصادی از حرارت اتلافی به عنوان منبع تأمین انرژی استفاده میکنند. ژنراتورهای تولید برق حداکثر توان 37 درصدی را تأمین میکنند، درحالیکه موتورهای تولید همزمان برق و حرارت بازدهی در حدود 90 درصد را پوشش میدهند. همچنین برق تولیدی میتواند در محل تولید، مصرف شده و یا اینکه به شبکه سراسری برق فروخته شود.اتصال دستگاه های (C.H.P)به دستگاه های متداول گرمایشی و سرمایشی جهت پوشش نیاز در اوج مصرف امری امکان پذیر است. همچنین میتوان از تجهیزات ذخیره گرما برای زمان های پیک مصرف گرمایشی استفاده کرد. سیستم های نسل سه (CCHP)با استفاده از چیلر میتوانند علاوه بر تولید همزمان برق و حرارت، سرمای مورد نیاز را هم تأمین کنند.امروزه سیستم تولید همزمان برق و حرارت به دلیل راندمان بالای انرژی، افزایش قابلیت اطمینان، نقش آن در مدیریت مصرف سوخت و پاکیزگی محیط زیست مورد استقبال ویژه ای قرارگرفته است. دولت نیز با تشکیل واحدهای جلب مشارکت در شرکت توانیر، برق های منطقه ای و شرکت های توزیع و اعمال سیاست های حمایتی ازجمله خرید تضمینی برق، پرداخت وام، معافیت از پرداخت هزینه ترانزیت برق و ...گام های مؤثری جهت جذب سرمایه گذار در این زمینه برداشته است.فرایند تولید همزمان برق و حرارتدر مدل سازی سیستم تولید همزمان برق و حرارت، فرض شده است که میتوان، تلفات ناشی از گازهای داغ خروجی از توربین های گازی را به صورت بازیافت حرارت، وارد شبکه تولید همزمان برق و حرارت کرد. انتخاب های مطرح برای استفاده از بازیافت حرارت، استفاده از نیروگاه سیکل ترکیبی معمولی برای تولید برق، استفاده از بویلر بازیافت حرارت برای تولید آب گرم و استفاده از توربین بخار پس فشاری برای تولید برق و آب گرم است. بر اساس اطلاعات موجود، بازده توربین گازی پس از نصب سیستم بازیافت حرارت، از حدود 34 درصد به بیش از 70 درصد افزایش پیدا میکند لذا تلفات توربین های گازی از حدود 66 درصد به کمتر از 30 درصد میرسد.سیستم CHP، دارای یک مولد قدرت، مبدل های حرارتی بازیافت گرما، ژنراتور، لوله ها و اتصالات و دیگر تجهیزات نظیر پمپ ها و عایق ها و غیره است. اگر این سیستم مجهز به مصارف سرمایشی شود، به یک چیلر تراکمی یا جذبی نیاز دارد. به این نوع سیستم ها CCHP میگویند که از توانایی تولید همزمان برق، گرما و سرما برخوردارند.مولد قدرت اولیه در سیستم های CHP، معمولاً موتورهای احتراقی، توربین گازی، میکروتوربین و پیل سوختی است. کیفیت گرمای خروجی هر یک از این فناوریها، متفاوت بوده و بسته به کاربردهای مختلف و نیاز گرمایشی، میتوان یکی از آنها را به کار برد. امروزه ازنظر هزینه نصب و راه اندازی، موتورهای احتراقی دارای پایین ترین قیمت و سیستم های پیل سوختی با توجه به اینکه هنوز به مرحله تجاری شدن نرسیده اند، بالاترین هزینه را دارند. در این سیستم ها، بازده انرژی افزایش قابل توجهی مییابد. در سیستم های معمولی، 20 درصد از انرژی ورودی به انرژی مفید تبدیل میشود. این میزان در نیروگاه های سیکل ترکیبی به 40 درصد میرسد. البته نباید تلفات زیاد انرژی در خطوط انتقال نیرو و مصارف داخلی نیروگاه ها را نادیده گرفت. در سیستم CHP حدود 80 درصد از انرژی ورودی به انرژی مفید تبدیل میشود. اگر از پیل سوختی استفاده شود، بازده به 90 درصد میرسد.از دیگر مزایای این سیستم، کاهش هزینه های انرژی اولیه برای مصرف کنندگان است در سیستم های معمولی مصرف کننده مجبور است برق را از شبکه های تولید و توزیع برق خریداری کند. برای مصارف گرمایشی نیز باید گاز طبیعی یا فسیلی خریداری شود. در سیستم CHP، مصرف کننده از شبکه برق مستقل شده و چون از گاز و یا سوخت فسیلی در بالاترین حد بهره وری استفاده میکند، هزینه هایش به شدت پایین میآیند.