احتمالا شما هم در برخی از مناطق کشورمان نیروگاه های غالبا کوچک CHP را مشاهده کرده اید، در این نیروگاه های استراتژیک معمولا در کنار تولید برق، حرارت نیز تولید می شود! به این روش تولید انرژی، سیستم تولید مشترک (CHP) می گویند.

البته در بسیاری از روش های تولید برق، حرارت به صورت ناخواسته تولید می شود، به همین دلیل در CHP، هدف بیشتر استفاده کاربردی از حرارت تولیدی می باشد تا تولید مجدد آن.

این نیروگاه به دلیل؛ کوچک بودن، امکان مدیریت توسط تعداد اندکی متخصص، سرعت بالای ورود و خروج به شبکه و برخی موارد دیگر یکی از گزینه های ایده آل برای سرمایه گذاری در صنعت برق و حرارت می باشد.

CHP چیست

CHP مخفف عبارت Combined Heat and Power بوده و به معنای تولید همزمان دو نوع انرژی می باشد. به عبارت دیگر اگر شما از یک منبع انرژی دو نوع انرژی متفاوت در محل مصرف دریافت کنید یک سیستم CHP دارید.

به عنوان مثال؛ موتور خودروی شما در زمستان یک واحد کوچک CHP می باشد، چرا که در کنار تولید توان مکانیکی، انرژی گرمایی نیز تولید می کند. در نیروگاه‌های حرارتی که سهم عمده‌ای در تأمین نیاز الکتریسیته جوامع مختلف دارند، به‌طور متوسط تنها یک‌سوم از انرژی سوخت ورودی را به انرژی مفید الکتریسیته تبدیل می کنند.

از این گذشته، در شبکه‌های انتقال برق نیز حدود 15 درصد از انرژی الکتریسیته تولیدی، تلف می‌شود. اگر تولید برق در محل مصرف صورت بگیرد، این مقدار اتلاف عملاً وجود نخواهد داشت.

بازده اغلب نیروگاه‌ها حدود 40 تا 45 درصد است!

در نتیجه تقاضا برای واحد های CHP در صنعت برق که نیاز مشتری را در کنار مشتری تامین می کند در بازار ایجاد شده است. به صورت کلی به این سبک از تولید و مصرف انرژی، تولید پراکنده (DG) می گویند.

وقتی که برق یک شبکه به صورت نیروگاه های کوچک در نقاط مختلف کشور تامین شود مزایای بسیاری با خود به همراه دارد، در ابتدا تلفات الکتریکی که در خطوط انتقال اتفاق می افتاد از بین میرود یا بسیار کم می شود سپس قابلیت اطمینان شبکه بالا می رود چون برق از نقاط مختلفی تامین می شود در نتیجه قطعی هم کم تر خواهد شد.

پس CHP معمولا در نیروگاه های DG یا تولید پراکنده برای تولید همزمان برق و حرارت در محل مصرف ایجاد می شود. در ادامه چند تصویر برای توضیح بهتر این موضوع می آوریم.

همانطور که در تصویر بالا مشاهده می نمایید یک واحد CHP کوچک با عنوانmicro chp unit در خانه وجود دارد، در این مدل از نیروگاه 10 تا 25 درصد از انرژی ورودی به تولید برق اختصاص می یابد، در ادامه 70% از انرژی ورودی نیز برای تولید گرما در نظر گرفته می شود، باقی مانده که حدودا 10 تا 15 درصد می باشد برای تلفات استفاده می شود.

واحد CCHP چیست

CCHP مخفف Combined Cooling Heat and Power بوده و به معنای تولید همزمان برق، سرما و حرارت است. به این مدل از سیستم ها كه به طور همزمان برق، گرما و سرما تولید می کنند، اصطلاحاً Trigeneration یا CCHP گفته می شود.

مولد قدرت اولیه در سیستم‌های CHP، معمولاً؛ موتورهای احتراقی، توربین گازی، میکروتوربین یا پیل سوختی می باشد. کیفیت گرمای خروجی هر یک از این فناوری‌ها، متفاوت بوده و بسته به کاربردهای مختلف و نیاز گرمایشی، می‌توان یکی از آنها را به کاربرد. امروزه از نظر هزینه نصب و راه‌اندازی، موتورهای احتراقی دارای پایین‌ترین قیمت و سیستم‌های پیل سوختی با توجه به اینکه هنوز به مرحله تجاری شدن نرسیده‌اند، بالاترین هزینه را دارند.

مزایای استفاده از سیستم CHP

• بازده نسبتا خوب
• کاهش هزینه‌ انرژی اولیه برای مصرف کنندگان
• ولتاژ یکنواخت و بدون نوسان و امکان تنظیم فرکانس دلخواه

کتاب مقدمه ای بر سیستم های تولید مشترک برق و حرارت (CHP) کاری از وزارت نیرو (سازمان بهره‌وری انرژی ایران – سابا) می باشد که هدف آن آشنایی اولیه شما مهندسین با نحوه تولید برق و حرارت به صورت همزمان در 111 صفحه می باشد.

فهرست کتاب سیستم تولید مشترک (CHP)

• فصل اول – مفاهیم و کلیات
• 1 – تولید همزمان برق و حرارت
• 2 – تولید مشترک، برق و حرارت تکنولوژیی در جهت استفاده بهینه از انرژی
• 3 – موارد کاربرد تولید مشترک برق و حرارت
• 4 – مزایای تولید مشترک برق و حرارت
• 5 – نگاهی گذرا به تکنولوژی های متداول سیستم تولید مشترک برق و حرارت
• فصل دوم – سیستم های پایه تولید همزمان برق و حرارت
• 1 – فواید تولید همزمان برق و حرارت
• 2- سیکل های بالادست و پائین دست
• 3 – سیکل های ترکیبی
• 4 – کاربرد سیستم های تولید همزمان برق و حرارت
• 1-4- بخش صنعتی
• 2-4- بخش اداری
• 3-4- بخش تجاری
• فصل سوم – تجهیزات و اجزاء سیستم تولید مشترک برق و حرارت
• 1 – محر ک های اولیه
  • توربین های بخار
• 2-1- توربین گاز
• 3-1- موتورهای رفت و برگشتی
• 4-1- مشخصه حرارت به قدرت الکتریکی
• 2 – تجهیزات الکتریکی
• 3 – تجهیزات بازیابی حرارت
• 4 – چیلرهای جذبی
• 5 – مسایل مربوط به طراحی فنی
• 1-5- انتخاب نوع و اندازه محرک اولیه
• 2-5- همخوانی بارهای حرارتی و برقی
• فصل چهارم – مباحث ترمودینامیکی و جنبه های زیست محیطی CHP
• 1 – مباحث ترمودینامیکی نیروگاه (CHP)
  • نمونه های متداول نیروگاه های CHP
• 2-1 – معیارهای کارآیی نیروگاههای تولید مشترک (CHP)
• 2 – جنبه های زیست محیطی CHP و مطالعات موردی

راستی! برای دريافت مطالب جديد در پیج اینستاگرم PowreEn عضو شويد.