تازه هاي صنعت برق
تازه هاي صنعت برق
توزيع توليد با استفاده از ميكروتوربينها
هزينه انتقال و توزيع برق سهم بالائي از هزينه توليد انرژي را در بر مي گيرد اين ميزان براي شبكه هاي رايج تا 500 دلار به ازاي هر KW مي رسد. در مسير انتقال و توزيع الكتريسيته تا 7% انرژي هدر مي رود بنابراين چنانچه توزيع توليد جايگزين انتقال و توزيع الكتريسيته گردد هزينه انرژي الكتريكي به مقدار قابل توجهي كاهش خواهد يافت. در صنعت برق آمريكا در دهه 1990 توزيع توليد گسترش بيشتري يافته بطوريكه 20% نيروگاههاي جديدالتاسيس از نوع واحدهاي كوچك مي باشند. براساس اطلاعات موجود در حدود 10 GW از نيروگاههاي موجود در گستره 1-10 MW مي باشند كه حدود 80% آن را نيروگاههاي ديزلي (رفت و برگشت) تشكيل مي دهند. قسمت اعظم واحدهاي كوچك توليد برق توسط كارخانه كاترپيلار (Caterpillar) ساخته شده اند. جنرال الكتريك (GE) ، زيمنس و ABB نيز در اين زمينه با كاترپيلار رقابت دارند موتورهاي رفت و برگشتي از لحاظ اقتصادي بسيار مقرون به صرفه بوده و قطعات يدكي و سرويس آنها نيز به سادگي در سراسر دنيا در دسترس است ولي نكته منفي اين ماشينها نگهداري و آلودگي ايجاد شده توسط آنهاست. گرچه تلاشهاي زيادي در زمينه بهبود اين دو مسئله براي ماشينهاي رفت و برگشتي مي شود ولي ميكروتوربينها از لحاظ نگهداري و ايجاد آلودگي وضعيت بهتري در مقايسه با موتورهاي ديزلي دارند.
زمانيكه ميكروتوربين مدل 330 توسط كپستون ارائه شد موجب معرفي فناوري جديد ميكروتوربين گرديد. البته تاكنون يك تعريف دقيق براي ميكروتوربين نشده است ولي معمولا" اين لفظ براي توربين هاي گازي با سرعت بالا در گستره قدرت 15-300 KW بكار ميرود. صنعت ميكروتوربين در چند تكنولوژي توربين هاي گازي كوچك، مولدهاي كمكي و اتوموبيل هاي توربو مطرح گرديد. هسته اصلي يك ميكروتوربين قسمت توربين - كمپرسور است كه با سرعت بسيار بالا دوران مي كند (در مدل Capstone 330 سرعت دوران 96000rpm مي باشد) و در امتداد آن ژنراتور با سرعت بالا وجود دارد كه داراي مغناطيس هاي دائمي است. يك پارامتر كليدي جهت كاهش اصطكاك استفاده از ياتاقانهاي هوائي يا بعبارتي ياتاقانهاي گازي است كه ضمن كاهش اصطكاك عمر ياتاقان را نيز افزايش داده و امكان داشتن سرعت بالا را فراهم مي كند.
ژنراتور سرعت بالا برق با فركانس بالا (در مدل Capstone 330 ، 1600 HZ) توليد كرده و فركانس برق توليدي به روش الكترونيكي به مقدار مناسب كاهش مي يابد.
بطور كلي ميكروتوربين دو مزيت عمده دارد يكي كاهش تزريق آلاينده ها به محيط و ديگر كاهش تعميرات در مقايسه با مولدهاي ديگر مي باشد. در جدول زير مقادير توليدي
THC , CO , NOx (هيدروكربورها) براي چند نمونه مقايسه شده است .
همانطور كه ملاحظه مي شود ميزان ذرات اشاره شده در محصولات خروجي ميكروتوربين كمترين است.
در ارتباط با تعميرات تجربه نشان داده كه ميكروتوربين ها نياز به تعميرات بسياركمي دارند. بطور نمونه يك واحد ميكروتوربين در Tulsa بعد از 20000 ساعت كار تنها نياز به تعويض فيلترهاي هوا داشته است. بعلاوه ميكروتوربين ها سبك وكوچك هستند و عملكرد آنها با لرزش كم و توليد صداي اندك همراه است.
نكته ديگري كه براي ميكروتوربين ها وجود دارد چگونگي اتصال به شبكه سراسري برق است. اين مسئله به كمك الكترونيك و ميكروپروسسورها تا حد زيادي مرتفع شده و همچنان در حال پيشرفت مي باشد. البته به غير از مسئله تكنيكي اشاره شده در صنعت برق آمريكا جهت اتصال به شبكه، شرايط حداقلي لازم است كه اين نيز مسئله اي براي ميكروتوربين ها وجود دارد ولي اين شرايط در حال بهبود بوده و ارتباط ميكروتوربين ها با شبكه سراسري آسانتر شده است.
مسئله ديگري كه در گسترش ميكروتوربين ها مطرح است هزينه تمام شده مي باشد اين هزينه براي يك واحد تا 1100 دلار بازاء هر KW مي باشد گرچه اين مبلغ كمتر از مقادير مربوط به واحدهاي توزيع قدرت مشابه مانند توربين هاي بادي و پيل سوختي است ولي از ميزان 500 دلار مربوط به واحدهاي ديزلي بيشتر است. چنانچه ميكروتوربين ها به تعداد زياد مورد استفاده قرار گيرند هزينه اشاره شده در بالا كاهش يافته و با هزينه مربوط به انواع ديزلي قابل رقابت بوده بخصوص كه از لحاظ تعميرات بسيار بهتر از واحدهاي ديزلي مي باشند.
مقالات " تعیین و كاهش تلفات "