"اطلاعات فنی"

 

 

 

مولد مقياس كوچك (توليد پراكنده)

آشنایی با مولدهاي مقیاس کوچک و سیستم­هاي تولید همزمان برق ، حرارت و سرما( DG , CHP ,CCHP )

\"\\"\\\\"\\\\"\\"\"

تولید انرژي الکتریکی و استفاده از آن از دیرباز مطرح بوده و جوامع بشري بر حسب نیاز و امکانات خود از ذخائر خدادادي استفاده نموده اند. آنچه مسلم است انرژي رایگان تولید نمی گردد و براي تولید و تبدیل آن از حالتی به حالت دیگر باید زیرساخت هاي لازم را فراهم نمود و هزینه هایی را متحمل گردید. وضعیت تولید و مصرف انرژي در جهان از یک طرف و وضعیت آلودگی هاي زیست محیطی ناشی از مصرف سوخت هاي فسیلی در اطراف کره خاکی در یکی دو دهه گذشته از طرف دیگر سبب شده تا تولید انرژي از منابع با راندمان بالا بطور جدي و فزاینده مطرح Distributed Generation ( D.G) تجدیدپذیر و استفاده از نیروگاه هاي تولید پراکنده گردد، بخصوص که افزایش راندمان و طرح تولید برق در محل مصرف و کاهش تلفات انرژي بخاطر انتقال ، طرح تولید برق در محل مصرف را بیش از بیش توجیه پذیر ساخته است . امروزه لزوم سرمایه گذاري در امر توسعه بخش عرضه انرژي و کاهش تلفات در شبکه توزیع و انتقال انرژي از دغدغه هاي عمده کشور محسوب می شود که توسعه تولید پراکنده در صنایع ، پالایشگاهها ، شهرك هاي صنعتی و مسکونی می تواند از جمله روشهاي رفع این نگرانی ها باشد.رشد سریع تکنولوزي با راندمان بالا از یک طرف و وجود آلودگی هوا و محیط زیست ناشی از مصرف سوخت هاي فسیلی در تکنولوژي هایی که راندمان پایین و آلودگی زیادي تولید می کنند از طرف دیگر سبب شده تا جهان به مولدهاي تولید پراکنده برق و حرارت توجه بیشتري داشته باشد

مولد مقیاس کوچک چیست؟

مولد مقیاس کوچک به مجموعه اي از دستگاه­ها یا تاسیسات تولید برق گفته می­شود که Small Scale Generator (SSG) بهره برداري از آن به صورت متصل به شبکه توزیع برق سراسري کشور امکان پذیر بوده بطوري که ظرفیت عملی تولید آن در محل اتصال به شبکه توزیع از 25 مگاوات بیشتر نباشد . توجه به این نکته ضروري است که دیزل ژنراتورهاي موجود در کارخانجات و صنایع مختلف به دلیل مباحث فنی ، امکان اتصال به شبکه برق سراسري و تولید مستمر سالانه برق را ندارند و در واقع به عنوان ژنراتورهاي برق اضطراري از آنها استفاده می شود . در حالی که مولدهاي برق مقیاس کوچک امکان تولید بی وقفه برق در طی سال را دارند و در واقع مولد برق دائم کار گاز سوز با توان بسیار بالا و گارانتی بیش از 80 هزار ساعت می باشند. پیشرفت فناوري مولدهاي مقیاس کوچک گازسوز ، سازگاري با استاندارد هاي زیست محیطی و امکان استفاده از این مولد ها در محیط هاي مختلف ( اعم از صنعتی ، مسکونی و تجاري ) و هم چنین بهره گیري از فناوري پیشرفته مواد و وضعیت ساده کنترل در این مولدها ، شرایطی را فراهم کرده که هزینه تولید

در اغلب موارد (Combined Heat and Power ) به ویژه در صورت بازیافت حرارتی تولید همزمان برق و حرارت SSG برق توسط کمتر از روش هاي متداول برق و حرارت باشد. به مولدهاي مقیاس کوچک که حرارت آن مستقیماً ( همچون استفاده از دود و هواي خروجی در گلخانه یا کوره ) مورد استفاده قرار بگیرد یا براي تولید آب گرم ، بخار و یا سرماي مورد نیاز بازیافت شود مولدهاي تولید می گویند که افزایش راندمان مولد و بهره وري بالاي اقتصادي و حفاظت از محیط زیست (CCHP & CHP) همزمان برق و حرارت و سرما را در پی خواهد داشت.

 

انواع تکنولوژی­هاي مولد مقیاس کوچک به شرح ذیل می­باشد :

Gas Reciprocating Engines – موتورهای گاز سوز رفت و برگشتی

Mini Steam/Gas Turbine – توربین­های گازی/بخاری کوچک

Micro Turbine - میکرو توربین

MicroWind power – بادي توربین­هاي

Micro Hydro – مولد­های آبی کوچک

Photovoltaic – سلول خورشیدی

Fuel Cell - پیل سوختی

در روش تولید پراکنده ، بجاي تولید متمرکز و توزیع ، از نیروگاه­هاي کوچک که در نزدیکی و یا در مجاورت محل مصرف تاسیس می­شوند استفاده می­شود لذا از میزان تلفات انرژي برق در نیروگاه­هاي بزرگ شامل 4% مصرف داخلی نیروگاه­ها ، 4.5 % تلفات شبکه­هاي انتقال و 17.5 % تلفات شبکه توزیع که در روش تولید و انتقال و توزیع سنتی هدر می­رفت جلوگیري می نماید.

چیست؟ CCHP و CHP

در روش تولید پراکنده ، به علت نزدیکی به محل مصرف ، امکان تولید حرارت همزمان با برق فراهم است. معمولاً تولید همزمان ( DG ) نیز عبارت از تولید همزمان چند نوع انرژي CHP تبدیل می شود.تولید همزمان برق و حرارت یا (CHP) به تولید همزمان برق و حرارت قابل استفاده ( معمولاً میکانیکی و گرمایی) در یک سیستم واحد و یکپارچه .

در تکنولوژي CHP بصورت همزمان حرارت قابل استفاده و انرژي الکتریکی در پروسه اي واحد و با بازدهی بالا تولید می شود. در حالی که در روشهاي معمول 60 درصد انرژي تولید شده به شکل بخار بر فراز برج خنک کننده هدر می رود ، در سیستم CHP این حرارت همزمان با پروسه تولید انرژي الکتریکی جذب شده و مورد استفاده قرار می گیرد و این امر باعث افزایش بازدهی سیستم تا 80 درصد در محل استفاده می گردد.

یک سیستم chp از اجزای مختلفی تشکیل شده است: مولر قدرت اولیه (Prime mover)، مبدلهاي حرارتی بازیافت گرما،ژنراتور،لوله­ها و اتصالات و سایر تجهیزات جانبی از قبیل پمپ­ها،عایق بندی­ها و...همچنین در سیستم­هایی که از گرمای بازیافت شده جهت مصرف سرمایشی،از یک چیلر تراکمی یا جذبی نیز در کنار سایر تجهیزات استفاده می­شود.در شکل زیر شماتیک یک سیستم تولید همزمان توربین گاز که برای مصارف سرمایشی نیز مورد استفاده قرار می­گیرد نشان داده شده است.به این قبیل سیستم­ها که بطور همزمان برق، گرما،سرما تولید می­شود،اصطلاحا Trigeneration یا CCHPگفته می­شود.

مزایاي تولید همزمان برق و حرارت در محل مصرف عبارتند از :

  • افزایش بازده سوخت دریافتی به برق تحویلی از کمتر از 30 درصد به 80 تا 95 درصد
  • امکان حضور طیف گسترده بخش خصوصی بدلیل سهولت تامین مالی
  • حذف تلفات توان پیک
  • توسعه پدافند غیرعامل
  • کاهش نیاز به احداث ظرفیت هاي جدید انتقال و توزیع
  • (congestion) کاهش پرباري شبکه
  • تملک کمتر زمین براي توسعه شبکه و کاهش تبعات مالی، اجتماعی و زیست محیطی
  • افزایش پایداري و امنیت فنی سیستم قدرت
  • در روش متمرکز، افزایش 30 درصدي بار پیک نسبت به متوسط بار شبکه، تلفات انتقال و توزیع را جبران میسازد در حالی که در
  • روش تولید همزمان در محل مصرف این تلفات نزدیک به صفر است.

مولد مقياس كوچك (توليد پراكنده)

مجموعهاي از دستگاهها و يا تاسيسات توليد برق است كه اتصال آن به شبكه توزيع محل اتصال از نظر فني امكان پذير باشد و ظرفيت عملي توليد آن در محل اتصال به شبكه توزيع هم از 25 مگاوات بيشتر نباشد

مولد توليد همزمان (CHP) مولّدي است كه اتلاف حرارت آن مستقيماً (همچون استفاده از دود و هواي خروجي در گلخانه يا كوره و نظاير آن) مورد استفاده قرار گرفته، يا براي توليد آب گرم و بخار و يا كاربردهاي ديگر بازيافت ميشود و بازده الكتريكي مؤثّر آن بيش از يك و نيم برابر متوسط بازده نيروگاههاي حرارتي است.

تكنولوژيهاي مولد مقياس كوچك

  • موتورهاي گازسوز رفت و برگشتي Gas Reciprocating Engines
  • توربينهاي گازي/بخاري كوچك Mini Steam/Gas Turbine
  • ميكرو توربين Micro Turbine
  • توربين هاي بادي Micro Wind power
  • مولدهاي آبي كوچك Micro Hydro
  • سلول خورشيديPhotovoltaic
  • پيل سوختيFuel Cell

كاربردهاي مولد مقياس كوچك

تامين مطمئن برق Secure Power

عملكرد موازي با شبكه Grid Support

حالت آماده بكار Mode Standby

پيك سايي Peak Shaving

جزيره هاي عملكرد حالت stand alone Island Mode

كاهش تلفات و بهبود ولتاژ P.U compensation

توليد همزمان برق و حرارتCHP / برق، سرما و حرارتCCHP

عملكرد موازي با شبكه

همچنين بر اساس صورتجلسه 95 هيات تنظيم بازار برق(www.regulatory.moe.org.ir)، در مواردي كه به رغم تجاوز ظرفيت عملي توليد از اين ميزان، تزريق به شبكه فوق توزيع كمتر از 125 مگاوات باشد (بخشي از برق توليدي توسط مصرفكنندگان متصل به شبكه اختصاصي به مصرف برسد)، 25 مگاوات از توليد برق مشمول احكام مولد مقياس كوچك خواهد بود.

مزاياي اصلي مولد مقياس كوچك

عــدم نيــاز به سرمــايه گــذاري زيــاد و امكــان جذب مشاركت عمــومي و سرمايه هــاي متوسط

دوره ي احــداث كوتاه؛

حذف تلفات انتقال و كاهش تلفات تــوزيع برق؛

سهولت استفاده كاربري بصورت CHP در قياس بانيروگــاههاي بزرگ و متمركــز؛

قابليت حمــل و جابجــايي آسان؛

در اختيــار داشتن منبع تامين انــرژي با ضريب حفاظتي بالا (پدافند غير عــامل)؛

امكــان داخلي ســازي و توليــد محلي در افق آينــده در كشــور؛

مكان يابي آسان و عدم نياز به شبكه گاز رساني ويژه (امكــان و دسترسي مناسب تر براي تــامين سوخت در تكنولوژيهــاي بر اساس

سوختهاي فسيلي)؛

عــدم انتشــار آلاينده هــاي زيست محيطي در حالت استفــاده از ظرفيتهــاي زباله هــاي شهري و دامي؛

افزايش قابليت اطمينان؛

كاهش نگرانيهاي ناشي از نوسانات قيمت برق؛

بهبود كيفيت توان؛

منبع جديد كسب درآمد با فروش مازاد انرژي مصرفي؛

جلوگيري از افزايش ظرفيت شبكه؛

تاخير و كاهش نياز به سرمايهگذاري براي توسعه شبكه انتقال و توزيع؛

تامين توان راكتيو؛

كاهش تراكم انتقال انرژي؛

پيك سايي؛

كاهش حاشيه رزرو؛

بهبود كيفيت توان.

مزاياي احداث مولدهاي مقياس كوچك براي سرمايه گذار، بهره بردار و يا مصرف كننده نهايي

با توجه به استقرار مولدهاي مقياس كوچك در محلهاي مصرف، تلفات توزيع و انتقال كاهش يافته وهمچنين كيفيت تواني كه در اختيار

مصرفكننده نهايي قرار ميگيرد در مقايسه با واحدهاي بزرگ نيروگاهي بهتر خواهد بود.

احداث اين واحدها حجم سرمايهگذاري بالايي را در بر نخواهد داشت و لذا توسعهي مشاركت بخش خصوصي را فراهم ميسازد. زمان كوتاه ساخت و احداث واحدها از ديگر مزاياي اين مجموعه هاست

از مزاياي بارز احداث مولدهاي مقياس كوچك ميتوان به فرهنگسازي و ايجاد فضاي اشتغال آنها اشاره كرد؛

  • مالكيت مولد با قابليت توليد 15 سال؛
  • سرعت و سهولت در تصميمگيري و اقدام نسبت به خريد، نصب و بهرهبرداري از مولدها؛
  • اصلاح و تعديل نرخ فروش انرژي متناسب با تغييرات موثر مولفههاي قيمت تمام شده و مستقل از سياستهاي حمايتي، اقتصادي و

اجتماعي حاكميت.

حمايتهاي وزارت نيرو از سرمايه گذاري در احداث مولدهاي مقياس كوچك

خلاصهي حمايتهاي ويژه وزارت نيرودر راستاي تحقق سياستهاي كلي اصل 44 قانون اساسي و به منظور ترغيب و تسهيل مشاركت بخش خصوصي در بخش برق، با هدف احداث مولدهاي كوچك توليد برق در مراكز مصرف و تسهيل ورود به بازار خرده فروشي برق، به استناد ماده 20 قانون برنامه چهارم توسعه - به استناد دستورالعمل توسعهي مولد مقياس كوچك مصوب 87/7/30 - به شرح ذيل ميباشد كه در ادامه به تشريح هريك از موارد پرداخته شده است:

الف) پرداخت پيشپرداخت خريد برق

پيش پرداخت خريد برق تا 15 درصد

افزايش تا 20 درصد ميزان پيش پرداخت خريد برق در حالت فروش برق از طريق قرارداد دوجانبه

افزايش تا 2 برابر ميزان پيش پرداخت فوقالذكر در صورت استفاده از مولدهاي ساخت داخل

تأمين هزينههاي برقراري انشعاب احداث تأسيسات لازم براي تأمين گاز مولّد از طريق پيش پرداخت و يا وجوه اداره شده

تأمين هزينههاي اتصال مولّد به شبكهي برق از طريق پيش پرداخت و يا وجوه اداره شده

ب) سرمايه گذار ميتواند براي احداث مولّد مقياس كوچك، همچون ساير طرحهاي توليدي (صنعتي) و نيز ساير طرحهاي نيروگاهي، از تسهيلات

بانكي (ريالي و ارزي) استفاده كند.

ت) بازگرداندن حق انشعاب به قيمت روز (در حدود 10 درصد تامين مالي پروژه را شامل ميشود)

ث) اجاره بلندمدت زمينهاي پست برق

ج) عقد قرارداد تضميني

تضمين تأمين سوخت مولّد مقياس كوچك، براي 9 ماه در سال؛

تضمين تأمين سوخت مولّد توليد همزمان، كلّ ايام سال (12 ماه)؛

هــزينه هـــاي ســرمايه گــذاري پايه براي برخي از تكنولوژيهــاي مختلف 2رديف نــوع تكنولوژي ظرفيت در شرايط ISO هزينه تقريبي سرمايه گذاري پايه براي خريد دستگــاه

Euro/kw ۵۰۰_۴۰۰ ~ KW۵۰۰MW_ Gas Reciprocating Engine 1

Euro/KW ۴۰۰ ~ MW MW _ Gas Reciprocating Engine 2

Euro /KW ۳۰۰ ~ MW More than Gas Reciprocating Engine 3

با مولّد مقياس كوچك -كه موقعيت نصب و طرّاحي آن طوري است كه:

الف) امكان افزودن تأسيسات موردنياز براي بازيافت حرارت،

ب)امكان استفاده از حرارت بازيافتي در محل وجود دارد- از نظر طول دورهي تضمين تأمين سوخت، تا پايان سال 1393، مشابه مولّد توليد

همزمان رفتار خواهد شد.

ح) عرضه مستقيم برق

امكان عقد «قرارداد تأمين برق مصرفكننده»، با مصرفكننده(ها)ي مورد نظر سرمايهگذار (ترانزيت برق)

هزينه ترانزيت رايگان

تضمين تعهد تامين برق مصرفكننده طرف قرارداد سرمايهگذار از طريق عقد«قرارداد تضمين تأمين برق مصرفكننده» با مديريت شبكه

تضمين خريد برق از مصرفكننده خود تأمين (مصرفكنندهاي كه در تاسيسات خود مولد نصب ميكند)

خ) فروش به مديريت شبكه

فروش برق به نرخ تضميني

فروش برق به نرخ رقابتي

د) حمايت از تعاونيها

مشاركت توانير با تعاونيهاي احداث مولد مقياس كوچك و تامين بخش از كل منابع مالي آن

امكان اجاره به شرط تمليك مولّدهاي ديزلي شركتهاي توزيع نيروي برق/شركت برق منطقهاي به تعاونيها

امكان واگذاري توربينهاي گازي كوچك شركتهاي برق منطقهاي به تعاونيها (به شرط استفاده از آنها براي توليد همزمان برق و حرارت)

معرفي تعاونيها مولد مقياس كوچك به صندوق تعاون و يا نظام بانكي كشور براي دريافت وام

ذ) اعطاي 2000 متر زمين از طريق شركتهاي شهركهاي صنعتي بصورت بلاعوض به پروژههاي احداث مولد مقياس كوچك (تفاهمنامه با

شهركهاي صنعتي)

ر) توسعهي داخليسازي مولد مقياس كوچك

پيش خريد 400 مگاوات از توليدات كارخانه ساخت داخل (اين ميزان با توجه به نوع تكنولوژي و قيمت فروش مولد در ايران قابل افزايش

ميباشد)

Top