تولید همزمان برق و حرارت(CHP) یک روش صرفه جویی انرژی است که در آن برق و حرارت به طور همزمان تولید می شوند. حرارت حاصل از تولید همزمان می تواند به منظور گرمایش ناحیه ای (district heating) یا در صنایع فرآیندی(*) مورد استفاده قرار گیرد.

CHP: Combined Heat and Power

فرآیند تولید همزمان برق و حرارت می تواند بر اساس استفاده از توربین های گاز، توربین های بخار یا موتورهای احتراقی بنا نهاده شود و منبع تولید انرژی اولیه نیز شامل دامنه وسیعی است که می تواند سوخت های فسیلی، زیست توده، زمین گرمایی یا انرژی خورشیدی باشد.
گرمایش ناحیه ای شامل سیستمی است که در آن حرارت به صورت متمرکز تولید و به تعدادی مشتری فروخته می شود. این کار با استفاده از یک شبکه توزیع که از آب داغ یا بخار به عنوان حامل انرژی حرارتی بهره می برد، انجام می پذیرد. شکل زیر شمای(schema) یک سیستم بازیافت و انتقال حرارت را نشان می دهد:

خصوصیات سیستم تولید همزمان برق، سرما و حرارت(CCHP)

CCHP: Cooling Combined Heat & Power

به طور کلی می توان خصوصیات یک سیستم گرمایش ناحیه ای را در شش گروه اصلی زیر بررسی کرد:

1) افزایش راندمان و کارایی انرژی
در واحدهای تولید همزمان برق و حرارت، تلفات به حداقل می رسد. راندمان(بازده) کلی این واحدها بین 80 تا 90 درصد است؛

در حالی که در یک نیروگاه متداول موتور احتراقی گازی، بازده نیروگاه بین 30 تا 40 درصد و در نیروگاه متداول توربین گازی، بازده نیروگاه بین 20 تا 30 درصد برآورد می شود.

2) تامین حرارت مطمئن و انعطاف پذیری
با توجه به این که واحدهای تولید همزمان برق و گرما (CHP) از حرارت تولیدی نیروگاه ها استفاده می کنند، تولید انرژی حرارتی در آن ها بدون وقفه انجام می شود. هم چنین میزان تولید برق و حرارت با توجه به تقاضای آن ها قابل تغییر است.

3) محیط زیست
راندمان بالای واحدهای تولید همزمان(CHP و CCHP) باعث مطرح شدن این واحدها به عنوان راه حلی مناسب برای تبدیل انرژی شده است؛

همچنین بازدهی بالای این واحدها باعث می شود تولید دی اکسیدکربن و سایر آلاینده ها نظیر ترکیبات گوگردی و اکسیدهای نیتروژن کاهش یابد.

از سوی دیگر در کشورهایی که قوانین سخت گیرانه ی زیست محیطی در آنها اعمال می شود با کاهش تعداد واحدهای تبدیل سوخت به حرارت مفید، کنترل واحدهای تولید آلاینده راحت تر انجام خواهد پذیرفت.

4) هزینه های پایین تر
در توجیه پذیری واحدهای CHP باید محدودیت های مالی را به دقت لحاظ کرد. لازم است در هر ناحیه، انرژی های رقیب با واحدهای تولیدهمزمان، مقایسه و تصمیم گیری به دقت انجام پذیرد.

معمولا واحدهای تولید همزمان به سرمایه گذاری بیشتری نسبت به سیستم های معمول تبدیل انرژی نیاز دارند ولی باید توجه داشت که میزان مصرف انرژی در آنها بسیار پایین تر است؛ به عبارت دیگر هزینه های متوسط تبدیل یک واحد انرژی در واحدهای CHP  کمتر از سایر روش هاست.

5) استفاده هر چه بیشتر از فضای ساختمان ها
با استفاده از واحدهای تولیدهمزمان عملا تجهیزات نصب شده در تاسیسات گرمایشی ساختمان ها کاهش می یابد؛ به همین دلیل فضای بیشتری در ساختمان ها قابل استفاده خواهد بود.

6) هزینه های پایین تر تعمیرات و نگهداری
با توجه به این که برای استفاده از حرارت تولیدی در یک واحد تولید همزمان، تجهیزات کمتری در هر ساختمان مورد نیاز است به تبع آن هزینه های تعمیرات و نگهداری تجهیزات نیز کمتر خواهد شد.

(*)  در یک تعريف ساده، صنايع فرآيندی به صنايعی اطلاق می شود كه با انجام يک سری فعاليت های سيستماتيک مكانيكی  و شيميايی،  یک محصول توليد و يا ساخته می شود.

در صنایع فرآیندی نظير صنايع نفت، گاز و پتروشيمی، نيروگاه ها، صنايع شيميايی، دارو سازی و امثال اینها، بسیاری از محصولات و فرآوردهای مفید تولید می شوند.

نكته قابل توجه در اين صنايع آن است كه با توجه به ماهيت پيوسته بودن فرآيند، در اثر هر گونه توقف توليد در هر كدام از زير فرآيندها، ساير واحدهای فرآيندی نيز دچار اختلال خواهند شد.

 تاریخ ایجاد: یکشنبه, 24 تیر 1397

آخرین ویرایش: 24 تیر 1399
Tuesday, July 14, 2020