توليد، اين، احتراق، براي، انرژي، سوختي

استوارند. اين دسته نيز شامل خودروهای برق ده قابل اتصال به شبکه، باتري‌ها، چرخ‌هاي طيار، ذخيره‌سازهاي انرژي ابررساناي مغناطيسي (SMES)خازن‌ها، ذخيره‌سازهاي انرژي با فشرده‌سازی هوا (CAES)، سلول‌هاي سوختي و هیدرو پمپ‌ها مي‌باشد.در جدول (2-2) انواع مختلفي از تکنولوژي‌هاي DG همراه با محدوده ظرفيت توليد توان آن‌ها آورده شده است.
2-3-1- بررسي انواع تکنولوژي‌هاي DGدر ادامه به‌اختصار به بررسي برخي از تکنولوژي‌هاي مهم این‌گونه مولدها پرداخته شده است.در مرجع [18 و24] نوعي طبقه‌بندي در مورد منابع DGصورت گرفته است كه به شرح زير مي‌باشد‌. عناصر عنوان شده در اين طبقهبندي به‌عنوان نمونه ذكر گرديده و هدف دسته‌بندی مولدهاست ولي ازنظرگوناگوني مولدها چندان كامل نيست.
جدول (2-2) برخي از تکنولوژي‌هاي DG و ظرفيت قابل دسترستکنولوژي‌هايDG ظرفيت قابل‌دسترس
توربين گازي سيکل ترکيبي 35-400MW
موتورهاي احتراق داخلي 5kW-10MW
توربين احتراقي 1-250MW
میکرو توربین 35kW-1MW
هيدرو کوچک 1-100MW
ميکرو هيدرو 25kW-1MW
توربين بادي 200W-3MW
آرايه فتوولتاييک 20W-100kW
حرارتي خورشيدي( دریافت‌کننده مرکزي ) 1-10MW
حرارتي خورشيدي(سيستم لوتز) 10-80MW
بيوماس 100kW-20MW
پيل سوختي(phosacid) 200kW-2MW
پيل سوختي(molten carbonate) 250kW-2MW
پيل سوختي(proton exchange) 1kW-250kW
پيل سوختي(solide oxide) 250kW-5MW
زمین‌گرمایی (ژئوترمال) 5-100MW
انرژي امواج 100kW-1MW
موتورهاي استرلينگ 2-10kW
ذخيره ‌سازي باتري 500kW-5MW
نمونه انواع فناوري‌هاي DG
ژنراتورهاي مرسوم
ميکروتوربينها
توربينهاي گاز طبيعي
ژنراتورهاي غير مرسوم
طرحهاي الكتروشيميايي
سيستمهاي ذخيره انرژي
سيكل تركيبي
سيكل
بهبود يافته
سيكل
ساده
انرژيهاي تجديدپذير
چچرخ طيار
باتري‌ها
سلولهاي
سوختي
توربينهاي بادي
DMFC
SOFC
MCFC
PAFC
AFC
PEMFC
سيستمهاي فتوولتاييك
نمونه انواع فناوري‌هاي DG
ژنراتورهاي مرسوم
ميکروتوربينها
توربينهاي گاز طبيعي
ژنراتورهاي غير مرسوم
طرحهاي الكتروشيميايي
سيستمهاي ذخيره انرژي
سيكل تركيبي
سيكل
بهبود يافته
سيكل
ساده
انرژيهاي تجديدپذير
چچرخ طيار
باتري‌ها
سلولهاي
سوختي
توربينهاي بادي
DMFC
SOFC
MCFC
PAFC
AFC
PEMFC
سيستمهاي فتوولتاييك

شکل (2-1) : طبقه‌بندی مولدهاي DG2-3-1-1- ژنراتورهاي مرسومدر اين ژنراتورها اساس كار استفاده از سوخت‌هاي فسيلي است و معمولاً مولد توسط يك موتور سوختي ( ديزل، گاز يا بخار) راه‌اندازي شده و توليد توان مي‌كند. از اين نوع ژنراتورها بيشتر در کارخانه‌ها و مراكز مهم به‌عنوان برق اضطراري استفاده مي‌شود كه مي‌توان به‌راحتی در قالب قرارداد فروش انرژي با مشترك به‌طور تمام وقت يا در ساعاتي از روز براي جبران پیک‌بار استفاده كرد. زيرگروه اين مجموعه عبارت است از:
موتورهاي احتراق داخليموتورهاي پيستوني به‌صورت گسترده براي انواع ژنراتورهاي توزيع استفاده مي‌شوند. پيش‌بيني مي‌گردد اين موتورها در آينده، به‌ویژه براي ژنراتورهاي کوچک‌تر از 250 کيلووات، به خاطر عملکرد رضايت‌بخش آن‌ها، استفاده بيشتري داشته باشند. اين موتورها از گازوييل، گاز طبيعي، پروپان يا متان به‌عنوان سوخت استفاده مي‌کنند.
دو روش مختلف براي احتراق سوخت در موتورهاي پيستوني وجود دارد، يکي از اين روش‌ها احتراق جرقه‌اي است که در آن از يک جرقه الکتريکي که به داخل سيلندر وارد ميگردد، استفاده مي‌شود. در روش دوم که احتراق تراکمي مي‌باشد، سيلندر با بالا رفتن خود مخلوط سوخت و هوا را متراکم مي‌کند تا جايي که درجه حرارت آن تا حدي بالا مي‌رود که خودبه‌خود منفجر مي‌شود. در چنين موتورهايي، روتور ژنراتور معمولاً در همان سرعت ميل‌لنگ موتور مي‌چرخد، تقريباً همه واحدهاي DG موتور پيستوني از ژنراتورهاي AC سرعت ثابت، براي توليد برق استفاده مي‌کنند، اگرچه ممکن است استثنائاتي نيز در اين زمينه وجود داشته باشد. فرکانس جريان نيز اغلب با کنترل سرعت موتور، کنترل مي‌شود.
توربين‌هاي گازيتوربين‌هاي گازي که به‌عنوان واحدهاي DGمورداستفاده قرار مي‌گيرند، کوچک‌تر از توربين‌هاي گازی‌ای هستند که در شبکه انتقال مورداستفاده قرار مي‌گيرند و توان خروجي آن‌ها پايين است. قسمت‌هاي اصلي يک توربين گازي درواقع شامل کمپرسور، اتاق احتراق، توربين انبساط و مجراي گاز خروجي مي‌باشد. مکانيزم عملکرد توربين‌هاي گازي به‌این‌ترتیب است که هوا با عبور از کمپرسور فشرده شده سپس تحت شرايط کنترل شده در اتاق احتراق با سوخت ترکيب مي‌شود و پس از احتراق باعث گردش توربين و درنهایت باعث توليد توان الکتريکي از طريق ژنراتور سنکرون مي‌شود[19و21].
میکرو توربین‌ها
میکرو توربین‌ها شامل يک کمپرسور،احتراق گر،برگشت دهنده، توربين کوچک ويک ژنراتور مي‌باشند. در سيستم روان‌سازي آن‌ها از هوا يا روغن استفاده مي‌شود.درمقياس حجمي،میکرو توربین‌ها داراي حجم1-4/0 مترمکعب وظرفيت توليد 500-20کيلووات دارند.برخلاف توربين‌هاي بزرگ، میکرو توربین‌ها درفشارودرجه حرارت پایین‌تری کارمي‌کنند وسرعت بالايي در حدود (rpm100000)دارندکه گاهي نيازبه هيچ جعبه‌دنده‌اي ندارند.واحدهاي تجاري میکرو توربین‌ها داراي هزينه توليد کمي بوده و از قابليت اطمينان بالايي برخوردارمي‌باشند. به دليل سرعت بالاي میکرو توربین‌ها در آن‌ها از ژنراتورهاي DC استفاده مي‌گردد.مکانيزم عملکرد میکرو توربینبه‌این‌ترتیب است که هوا با عبور از فيلتر و کمپرسور در محفظه احتراق با سوخت ترکيب شده و محترق مي‌گردد و سپس توربين به گردش درآمده و ژنراتور توان الکتريکي توليد مي‌نمايد. توان توليد شده توسط مبدل‌هاي توان به شبکه تزريق مي‌شود. انواع مختلفي ازمیکرو توربین‌هابراساس نحوه عملکردشان وجود دارد،مانند توربين‌هاي گازي وتوربين‌هاي احتراقي.
توربين‌هاي گازي،درواقع، توربين‌هاي احتراقي مي‌باشند که گاز بافشار ودماي بالاتوليد مي‌شود. اين گازفشاربالا،براي چرخانيدن محورتوربين استفاده مي‌گردد.توربين‌هاي ازنوع گازي معمولاً در واحدهايي باظرفيت حدود MW1استفاده مي‌شوند. اما امروزه مدل‌های کوچک‌تری ازمیکرو توربین‌های گازي باظرفيت توليد kW200وجود دارند.
گرماي توليد شده درفرايند کاري میکرو توربین، مي‌تواند به‌عنوان گرماي بازيافتي براي سيستم‌هاي CHPمورداستفاده قرارگيردو يااينکه درسيستم ترکيبي واحد پيل‌هاي سوختي باتوربين‌ها به کار گرفته شود.
2-3-1-2- ژنراتورهاي غيرمرسومپيل‌هاي سوختيدر حال حاضر تهيه انرژي ثانويه در جهان به ميزان زيادي به احتراق سوخت‌هاي فسيلي وابسته است، ليکن احتراق سوخت‌هاي فسيلي با بازدهي نسبتاً کمي صورت مي‌پذيرد و گازهاي حاصل از احتراق از عوامل آلودگي محیط‌زیست محسوب مي‌شوند. بنابراين بشر سالياني است که در جستجوي روش‌ها و توسعه فن‌آوري‌هاي جديدي است، تا با بازدهي بيشتر و آلودگي کمتري از منابع انرژي سوخت‌هاي فسيلي استفاده نمايد. پيل سوختي يکي از تکنولوژي‌هاي بديع و نوظهوري است که از تطابق و سازگاري خوبي با محیط‌زیست برخوردار میباشد و عمل تبديل انرژي در آن با بازدهي بالا صورت مي‌پذيرد و به نظر مي‌رسد که در آينده نزديک با توجه به پيشرفت سريع فن‌آوري آن‌ها، جانشيني مناسب براي فرآيندهاي احتراقي سوخت‌هاي فسيلي گردد.
استفاده از پيل‌هاي سوختي نقطه عطفي در صنعت توليد انرژي به حساب مي‌آيد، زيرا که توليد الکتريسيته در آن به‌طور مستقيم و از طريق فعل‌وانفعالات الکتروشيميايي و بدون نياز به احتراق سوخت صورت مي‌گيرد، علاوه بر بازدهي بالا و توليد انرژي در ابعاد کوچک و بزرگ داراي مزاياي ويژه‌اي چون آلودگي اندک و سروصدای نامحسوس مي‌باشند.
اساس كار سلول سوختي استفاده از هيدروژن جهت توليد توان است و با استفاده از خاصيت الكتروليز عمل توليد توان الكتريكي شكل مي‌‌گيرد.
از مهم‌ترين مزيت‌هاي اين سلول‌ها راندمان بسيار بالاي آن‌ها است كه در ميان ديگر مولدهاي برق از بالاترين بازده برخوردار است. اين سلول‌ها در پنج نوع طبقه‌بندي شده است كه در شكل (2-1) آمده است. پيل‌هاي سوختي علاوه بر توليد الکتريسيته، حرارت موردنیاز براي مصارف گرمايشي را نيز تأمین مي‌نمايند. بطوريکه با در نظر گرفتن توليد مشترک الکتريسيته و حرارت، بازدهي اين سيستم‌ها به حدود %80 درصد مي‌رسد. اجزاء اصلي تشکیل‌دهنده پيل سوختي در کل عبارت است از: مخزن سوخت، الکتروليت و الکترودهاي آند و کاتد.
سوخت با ورود به الکترود متخلخل آند و برخورد با يک کاتاليست اکسیدکننده، الکترون از دست مي‌دهد و يونيزه مي‌گردد و اکسيژن (هوا) نيز با



قیمت: 11200 تومان

Author:

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *