دانلود مقاله در مورد تولید پراکنده برق

word قابل ویرایش
17 صفحه
4700 تومان

تولید پراکنده برق

تولید پراکنده گرایش جدیدی در تولید توان الکتریکی است. این ایده به مصرف کننده های الکتریسیته که الکتریسیته مورد نیازشان را خودشان تولید می‌کنند، این اجازه را می‌دهد که اضافه توان الکتریکی‌شان را به شبکه توان بفرستند.

تولید
بسیاری از کارخانجات، ادارات و خصوصاً بیمارستان‌ها نیاز به منابعی با قابلیت اطمینان بالا برای تولید الکتریسیته و سیستم‌های گرمایی هواساز و آب گرم دارند. برای بالا بردن قابلیت اطمینان منابع تغذیه و کاهش هزینه‌ها، برخی از ادارات و کارخانجات، از تولید ترکیبی یا کارخانجات انرژی کلی استفاده می‌کنند که اغلب از مواد اضافی نظیر آشغال چوب یا گرمای اضافی حاصل از یک فرایند صنعتی، برای تولید الکتریسیته استفاده می‌کنند. در برخی موارد، الکتریسیته از یک سوخت تغذیه شده به صورت محلی مانند گاز طبیعی یا گازوئیل تولید می‌شود و سپس از گرمای اضافی منبع انرژی گرمایی ژنراتور برای فراهم آوردن آب داغ و نیز گرمایش صنعتی استفاده می‌کنند. هنگامی که یک فرایند صنعتی نیازمند مقادیر زیاد گرمایی است که از منابع غیر الکتریکی نظیر سوخت‌های فسیلی یا زیست جرمی تامین می‌شود، استفاده از یک کارخانه تولید ترکیبی مقرون به صرفه است.
مسائل نظارتی و تکنولوژیکی
تاکنون مسایل نظارتی و تکنولوژیکی بدین مفهوم بوده است که الکتریسیته تولید شده توسط مصرف کننده‌های خانگی را نمی‌توان به راحتی و بدون خطر با تغذیه توان ورودی همراه کرد. شرکت‌های الکتریکی بایستی توانایی جداسازی بخش‌های شبکه برق را داشته باشند، وقتی که یک خط از کار می‌افتد، کارگران بایستی از قطع بودن برق قبل از کار روی آن مطمئن باشند. آنها همچنین وقت زیادی را صرف می‌کنند تا کیفیت برق را در شبکه‌شان حفظ کنند. تاسیسات پراکنده برق ه

م می‌تواند کنترل این موارد را مشکل‌تر کند.

با ظهور تجهیزات الکترونیک قدرت با قابلیت اطمینان بالا، نصب تجهیزات تولید ترکیبی حتی با اندازه‌های خانگی، اقتصادی و بی‌خطر شده است. این تاسیسات می‌توانند آب داغ خانگی، الکتریسیته و گرمایش خانگی را تولید کنند و انرژی اضافی را به شرکت برق بفروشند. پیشرفت در الکترونیک موجب ساده شدن دسترسی به مسایل امنیتی و کیفی شرکت‌های الکتریکی شده است. برای برطرف کردن موانع رسیدن به افزایش سطوح تولید پراکنده، تنظیم کننده‌ها می‌توانند توسط تضمین عملکرد تولید‌های متمرکز و پراکنده بر روی یک زمینه با سطح متغیر، اقدام کنند.

در ایالات متحده، قانون فدرال از شرکت‌های الکتریکی می‌خواهد که برق را از تولید کنندگان مستقل که تحت پوشش قوانین و بیمه هستند خریداری کنند.

تولید پراکنده به سوخت فسیلی محدود نشده است. برخی از کشورها و مناطق در حال حاضر دارای منبع انرژی تجدید پذیر قابل توجهی در توربین‌های بادی و احتراق زیست جرمی هستند. افزایش تولید پراکنده نیازمند تغییر در فن‌آوری مورد نیاز برای مدیریت انتقال و توزیع الکتریسیته است. در این صورت نیاز فزاینده‌ای به اپراتورهای شبکه برای مدیریت شبکه‌ها به صورت فعال به جای غیر فعال وجود خواهد داشت. با افزایش مدیرت فعال، مزایای اضافی برای مصرف کننده‌ها به وجود خواهد آمد که این مزایا به صورت معرفی با حق انتخاب‌های بیشتری به نسبت خدمات تغذیه ی انرژی و رقابت بیشتر خواهد بود. اما به هر حال رفتن به سوی مدیریتی فعال‌تر، می‌تواند مشکل

باشد. شبکه‌های توزیع الکتریسیته یک حق انحصار طبیعی هستند و بنابراین بشدت قانونمند شده‌اند تا هزینه زیادتری با کار مصرف کننده‌ها بدست نیاورند. سرمایه گذاری شبکه‌ یک معیار کلیدی برای تعیین هزینه‌هایی است که شبکه می‌تواند به مصرف کننده‌ها بدهد.

شبکه‌ها سعی می‌کنند تا مزایای شان را در چارچوب کاری فراهم شده توسط قوانین شان، حداکثر کنند. در حال حاضر چنین قوانینی خیلی مناسب تشویق به انجام رفتارهای ابداعی توسط شبکه‌ها نیستند. به نظر می‌رسد که این امر هم برای توسعه شبکه‌ها و هم برای زیاد شدن

سطح تولید پراکنده که به شبکه‌ها اضافه می‌شود، مانع ایجاد کند. اما نشانه‌هایی وجود دارد که مقامات نظارتی در حال آشنا شدن هر چه بیشتر با موانع بالقوه هستند و در حال ارائه قوانین هزینه‌های اتصال و شرایطی برای فعال کردن تولید کننده‌های پراکنده برای شرکت در بازار الکتریسیته هستند. اوفجم، تنظیم کننده گاز و الکتریسیته در بریتانیا، برای اپراتورهایی از شبکه توزیع الکتریسیته

(DNOها) که روی تحقیق و توسعه راه‌ حل‌های ابداعی شبکه برای سازگار کردن تولید پراکنده سرمایه گذاری می‌کنند، تسهیلاتی فراهم کرده است.

علی رغم وجود پتانسیل تولید، بخش عظیمی از تغذیه برق از طریق منابع انرژی غیر متمرکز، اعتبارات انرژی، کنترل جمعیت و پایداری سیستم کماکان موارد مهمی‌اند که گسترش این فن‌آوری را محدود می‌کنند. برای حفظ کنترل و پایداری سیستم قدرت در برخی از شبکه‌ها، مصرف کننده‌های همسایه بایستی تمامی توان الکتریکی‌ای را که ممکن است یک مصرف‌ کننده (که تولید کننده هم هست) تولید کند، استفاده کنند. این امر تضمین می‌کند که یک جریان توان الکتریکی خالص از ژنراتور به مصرف کننده در شبکه توزیع وجود دارد، حتی اگر در توزیع محلی یک برون ریزی محلی وجود داشته باشد.

معرفی یک سیستم سوئیچینگ پیشرفته جهت بازار تولید غیر متمرکز برق
انستیتو تکنولوژی گاز GTI و مؤسسه GE Zenith با همکاری هم یک سیستم پیشرفته سوئیچینگ (PSG) با هدف توسعه و رونق بازار تولید غیر متمرکز (DG) را ارائه دادند. سیستم فوق، توانائی اتصال راحت و سریع ژنراتورها به شبکه و کنترل آنها حتی از طریق اینترنت را می دهد.
در آوریل ۲۰۰۰، مؤسسه تکنولوژی گاز شیکاگو(GTI) و مؤسسه GE Zenithاعلام کردند یک همکاری تحقیقاتی را جهت ایجاد و توسعه یک سیستم پیشرفته سوئیچینگ جهت تبادل توان با شبکه برای بازار پر رونق تولید غیر متمرکز در دست انجام دارند و در کمتر از یک سال بعد در فوریه ۲۰۰۱ دو مؤسسه فوق اولین نسخه از آنرا ارائه دادند. هدف اصلی از تولید این محصول، کاهش هزینه جهت ترغیب تولیدکنندگان بالقوه برای تسخیر بازار اقتصادی خوبی که تولید غیرمتمرکز درشبکه های برق رسانی ایجاد خواهدکرد، بود.
PSG در واقع مغز سیستم تولید انرژی الکتریکی می باشد که وظیفه کنترل سرعت مولد جهت سنکرونیزاسیون آن با دیگر مولدها و شبکه را بعهده دارد. همچنین پس از سنکرون کردن ژنراتور، عملیات کنترلی جهت کنترل بار را نیز انجام می دهد. سیستم های PSG معمولا” با ژنراتورهای ۸۰۰ تا ۲۰۰۰ کیلوواتی استفاده می شوند و در حال حاضر با توجه به رشدسریع استفاده ازسیستم های غیر متمرکز در آمریکای شمالی وسراسرجهان ارزش بازار این سیستم درحدود ۴۰۰ میلیون دلارتخمین زده میشود.
یک بازار جذاب : DG عبارتست از واحدهای کوچک و متمرکز تولید انرژی الکتریکی در نقطه مص

رف که میتواند برای مصرف کننده یا تولید کننده و حتی هردوی آنها سودمند باشد. ۳ روند مستقل، تجدید ساختار مؤسسات برق، نیاز به افزایش ظرفیت سیستم و پیشرفتهای تکنولوژیکی، زمینه ساز توسعه روز افزون استفاده از DGخواهد بود. لذا انتظار می رود بازار تولید غیر متمرکز در آینده نزدیک رشد سریعی داشته باشد. برای همین GTI و مؤسسه GE Zenith بازار خوبی برای محصول PSG تولیدی خود می بینند. البته بازار تکنولوژی فوق مستقیما” به مقبولیت و رشد استفاده از انرژی باد، میکروتوربین ها، سلولهای سوختی و سلولهای خورشیدی وابستگی دارد، چرا که در ساختمان تجهیزات فوق از ادوات الکترونیک قدرت استفاده می شود که بسیار مناسبتر از تکنولوژی P

 

SG می باشند که از وسایل مکانیکی جهت سوئیچینگ درآنها استفاده می شود. توجه به چشم اندازروشن، نیاز به استفاده ازتولید غیرمتمرکز و الزام شرکتها به استفاده ازگازطبیعی،GTI را متقاعد کرد که منابع مالی زیادی را برای توسعه تکنولوژی موتورهای گازی جهت استفاده ازآنها درسیستم های فوق قراردهد.
بخشی از این کار معطوف به مشارکت با تولید کنندگان بزرگ موتورهای گازی همچون cooper,caterpillar و waukesha برای یافتن راهی جهت کاهش هزینه برکیلووات ماشینهای گازی جهت کاربرد آنها در سیستم های تولید انرژی الکتریکی بود. از آنجا که هزینه بر کیلووات موتورهای گازی از موتورهای دیزلی بیشتر است، GTI احساس کرد که اگر دوره برگشت سرمایه برای تکنولوژی موتورهای گازی را بتوان به ۳ تا ۵ سال کاهش داد، این موتورها می توانند انتخاب مناسبی برای سیستم های DGباشند لذا طرحهایی جهت کاهش هزینه با توجه به افزایش ظرفیت موتور گازی به کمک زیاد کردن سرعت آنها ارائه گردید. GTI همچنین باور داشت که جهت رسیدن به هدف کاهش هزینه، قسمت های دیگر واحد قدرت همچون PSG نیز باید تغییر داده شود. لذاGTI با مؤسسهGE Zenithمشاوره هایی جهت کاهش هزینه سرمایه گذاری واحدهای PSGتا ۵۰% را انجام داد. در آغاز این پروژه، اهداف عبارت بودند از:
۱- کاهش هزینه های سرمایه گذاری
۲- سادگی نصب و راه اندازی جهت کاهش پرسنل و زمان نصب
۳- ترکیب شدن با تولید کننده های موتورهای گازی و مجموعه توربین- ژنراتور
۴- مطابقت سیستم با الزامات اساسی شرکتهای برق رسانی درتبادل انرژی و قابلیت منظور نمودن حفاظت و رلیاژ پیشرفته برای مجموعه بهم پیوسته ژنراتور و سیستم
۵- امکان نظارت، ایجاد ارتباط و کنترل از راه دور
یک نسل جدید: کمتر از یک سال بعد، در نتیجه فعالیت مشترک دو شرکت فوق، آنها نتایج اولین نسل فعالیت خود را تحت عنوان (EE) ”Entellisys Express” معرفی کردند. EE یک سیستم سوئیچینگ پیشرفته است که می توان از طریق اینترنت آنرا تحت نظارت و کنترل داشت. اینترفیس های EE امکان کنترل قدرت خروجی انواع مختلف موتور- ژنراتورها را دارا می باشد. در سیستم EE توابع کنترلی معمول موتور_ ژنراتورها ترکیب شده و علاوه برآن امکان نظارت بر قدرت خروجی، حفاظت سیستم، اندازه گیری پارامترهای سیستم وثبت وقایع و هشدارها وجود دارد و انجام تمام این اعمال از طریق سیستم web جهانی امکان پذیر میباشد.

EE به کاربرامکان انتخابهای بیشتری را ازهر سیستم دیگرجهت دریافت وآنالیز اطلاعات میدهد با کمک کار مشترک ده ماهه هردوکمپانی توانستند به اهداف اولیه پروژه دست پیدا کنند. اهداف فوق به شرح زیربودند :
کاهش هزینه سرمایه ای : با ترکیب سیستم مولد و سیستم سوئیچینگ، هزینه ها بین ۴۰ تا ۶۰ دلار بر kwh کاهش یافته که یک کاهش ۵۰ درصدی در زمینه سیستم های فوق را نتیجه میدهد . هزینه ها بر اساس چندین عامل کاهش یافتند، مقداری از آنها در اثر طراحی فشرده سیستم سوئیچینگ انجام گرفت. همچنین استفاده از یک سیستم میکروپروسسوری جهت بهره برداری، اینترفیس های کنترل و سیستم حفاظتی رله ای، هزینه های تولید و نصب را به مقدار قابل ملاحظه ای کاهش داد.

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید
wordقابل ویرایش - قیمت 4700 تومان در 17 صفحه
سایر مقالات موجود در این موضوع
دیدگاه خود را مطرح فرمایید . وظیفه ماست که به سوالات شما پاسخ دهیم

پاسخ دیدگاه شما ایمیل خواهد شد