تولیدات پراکنده و نیروگاه های DG
دسته بندي :
پروژه »
دانلود پروژه های آماده دانشجویی
در سيستم‌هاي بهم پيوسته برق، با توجه به صرفه‌جويي‌هاي مقياس (Economies of Scale)، توليد انرژي الكتريكي بصورت مركزي و توسط نيروگاه‌هاي بزرگ صورت مي‌گيرد. در سال‌هاي اوليه پيدايش سيستم‌هاي بهم پيوسته، معمولاً سيستم با رشد سالانه حدود 6 الي 7 درصدي در مصرف انرژي الكتريكي مواجه بود. در دهه 1970 مباحثي از قبيل بحران نفتي و مسائل زيست‌محيطي مشكلات جديدي را براي صنعت برق مطرح نمودند، به‌گونه‌اي كه در دهه 1980 اين فاكتورها و تغييرات اقتصادي، منجر به كاهش رشد بار به حدود 6/1 الي 3 درصد در سال شدند. در همين زمان هزينه انتقال و توزيع انرژي الكتريكي نيز به طرز قابل توجهي افزايش يافت. لذا توليد مركزي توسط نيروگاه‌هاي بزرگ، اغلب به دليل كاهش رشد بار، افزايش هزينه انتقال و توزيع، حاد شدن مسائل زيست محيطي و تغييرات تكنولوژيكي و قانون‌گذاري‌هاي مختلف غير عملي شدند.
در دهه‌هاي اخير، تجديد ساختار صنعت برق و همچنين خصوصي‌سازي اين صنعت، مطرح و در برخي كشورها اعمال گشته است. طي اين مدت، به خاطر بالا بردن بازده بهره‌برداري و تشويق سرمايه‌گذاران، صنعت برق دستخوش تغييرات اساسي از لحاظ مديريت و مالكيت گرديده است، به طوريكه براي ايجاد فضاي رقابتي مناسب، بخش‌هاي مختلف آن از جمله توليد، انتقال و توزيع از هم مستقل گرديده‌اند. در محيط تجديد ساختار يافته صنعت برق، متقاعد نمودن بازيگران بازار به سرمايه‌گذاري در پروژه‌هاي چندين ميليارد دلاري توليد و انتقال توان آسان نيست. اين تغيير و تحولات از يك طرف و همان‌طور كه قبلاً نيز اشاره شد، عواملي همچون آلودگي محيط‌زيست، مشكلات احداث خطوط انتقال جديد و پيشرفت فناوري در زمينه اقتصادي نمودن ساخت واحدهاي توليدي در مقياس كوچك در مقايسه با واحدهاي توليدي بزرگ از طرف ديگر، باعث افزايش استفاده از واحدهاي توليدي كوچك تحت عنوان \”توليدات پراكنده\” (DG) كه به طور عمده به شبكه‌هاي توزيع متصل شده و نيازي به خطوط انتقال ندارند، گرديده است. اكثر تكنولوژي‌هاي توليد پراكنده در جنبه هاي متعدد مانند عملكرد، اندازه و قابليت گسترش، انعطاف پذير هستند. ضمن اينكه استفاده از توليد پراكنده باعث يك عكس‌العمل قابل انعطاف به مقداردهي قيمت برق مي گردد.
شبكه‌هاي توزيع معمولاً به صورت شعاعي طراحي مي‌شوند كه هيچ ژنراتوري در سمت بار وجود ندارد. بنابراين وجود ژنراتور در شبكه توزيع روي توان جاري شده و شرايط ولتاژ بار و تجهيزات شبكه الكتريكي تأثير مي گذارد و اين مي‌تواند روي پارامترهاي عملكردي سيستم، تأثير مثبت يا منفي داشته باشد. انرژي الكتريكي توليدي توسط توليدات پراكنده در اكثر كشورهاي پيشرفته، تحول عظيمي در سيستم‌هاي توليد و انتقال انرژي بوجود آورده كه تمام نيازها و مزاياي پايه (Basic) توليد و انتقال در موارد فني، آكادميك و بازرگاني را برآورده مي‌كند. توليد پراكنده انرژي اصطلاح جديدي نيست. از آغازين روزهايي كه بشر براي رفع نياز خود، به انواع مختلف انرژي نياز داشت، توليد پراكنده شكل گرفته است، چرا كه اين انرژي عملاً در نزديكي محل مصرف آن توليد مي‌شود. توليدات پراكنده به صورت محلي مورد استفاده قرار مي‌گيرند. با توجه به اينكه اين توليدات نزديك به مراكز مصرف مي‌باشند، نيازي به انتقال انرژي الكتريكي خروجي آن‌ها در مسافت‌هاي طولاني وجود ندارد. هرچه مصرف‌كننده به توليدكننده نزديك‌تر باشد، هزينه تأمين انرژي الكتريكي نيز كاهش خواهد يافت. اين مباحث و مسائل باعث شده است كه توليد پراكنده به عنوان يك انتخاب مناسب جهت توليد و پاسخگويي به افزايش تقاضاي مصرف مطرح گردد.
تحقيقات انجام شده توسط مراكز تحقيقاتي همچون EPRI بيانگر استفاده بيش از 25 درصد انرژي الكتريكي توليدي توسط توليدات پراكنده تا سال 2010 مي باشد. همچنين اين رقم طبق تحقيقات NGF تا 30 درصد نيز پيش‌بيني شده است. در آمريكا و اروپا توليد پراكنده به يك راه‌حل ممكن فني و مالي، براي مصرف‌كنندگان و توليدكنندگان تبديل شده و اعتبار و اطمينان تهيه برق را بسيار بهبود بخشيده است. در اكثر كشورها، DG حدود 10 درصد ظرفيت نصب شده توليد را تشكيل مي‌دهد، اما در كشورهايي نظير هلند و دانمارك اين روش بيش از 30 تا 40 درصد ظرفيت نصب شده را شامل مي‌شود. در برخي كشورها نيز مانند استراليا، پيش‌بيني مي‌گردد تا سال 2010 حدود 78 درصد برق اين كشور بر اساس انرژي توليدي توسط اين سيستم نوين باشد
فهرست :
فصل اول
مقدمه
تعريف منابع توليد پراكنده
اهداف استفاده از توليدات پراكنده
علل رويكرد بم منابع توليد پراكنده
علل رويكرد به منابع توليد پراكنده در ايران
مزاياي استفاده ازتوليدات پراكنده
مزاياي اقتصادي DG از ديد مشتركين
مزاياي اقتصادي DG از ديد شركت توزيع الكتريكي
معايب استفاده از توليدات پراكنده
موانع و مشكلات توسعه منابع توليد پراكنده در دنيا
راهكارايي جهت كاهش موانع
اثرات زيست محيطي استفاده از منابع توليد پراكنده
فصل دوم
معرفی انواع توليد پراکنده
ماشين حرارتي داخلي (ICE)
توربين احتراقي (CT) يا گازي
ميكروتوربين
پيل سوختي
توربين بادي
مزايای بهره‌برداری از انرژی باد
فتوولتائيک
انرژی گرمايی خورشيدی
زمين گرمايی
فرآيند توليد برق در نيروگاه زمين گرمايی (Geothermal power plant)
چرخ لنگر
واحدهای آبی کوچک
بيوماس
جايگاه انرژی‌های مختلف در جهان
پتانسيل منابع توليد پراكنده در ايران
فصل سوم
اتصال منابع توليد پراكنده به شبكه
سيستم DG مستقل از شبكه سراسري برق باشد.
سيستم DG متصل به شبكه سراسري برق باشد.
تكنولوژي‌هاي اتصال
ژنراتورهاي سنكرون
ژنراتورهاي آسنكرون
مبدل الكترونيك قدرت (Power Electronic Converter)
قوانين اتصال
پروفيل ولتاژ (Voltage Profile)
پروفيل ولتاژ فيدرهاي توزيع با بارهاي توزيع شده يكنواخت در حضور DG
محدوده بهره‌برداري از ژنراتور DG
نامتعادلي ولتاژ
كاهش نامتعادلي ولتاژ و اثرات ناشي از آن
پخش بار در شبكه‌هاي توزيع در حضور ژنراتورهاي توليد پراكنده
حفاظت سيستم‌هاي توليد پراكنده
مسائل حفاظت نوعي
تأثير در خروج بي‌موقع (Sympathetic Tripping)
كور شدن حفاظت (Protection Blinding)
خطاي بازبست (Failure of the Reclosing)
نتايج
هماهنگي فيوز فيوز و هماهنگي رله رله
هماهنگي فيوز ريكلوزر
فصل چهارم
مقدمه
تأثير توليدات پراکنده بر قابليت اطمينان سيستم‌های قدرت
بخش توليد (HLI)
سيستم‌های يکپارچه توليد و انتقال (HLII)
سيستم‌هاي توزيع فاقد توليدات پراكنده (HLIII)
سيستم‌ها توزيع داراي توليدات پراكنده
جزيره‌اي كردن (Islanding) DG به منظور بهبود قابليت اطمينان
كيفيت توان
مشكلات كيفيت توان شبكه‌هاي توزيع داراي منابع توليد پراكنده
تغييرات آرام ولتاژ
تغييرات سريع ولتاژ و فليكر
هارمونيك‌ها و هارمونيك‌هاي مياني
پخش بار و تلفات
جريان اتصال كوتاه
بررسي نامتعادلي
تعيين ماكزيمم توان توليدي منابع توليد پراكنده در شبكه‌هاي توزيع شعاعي بر
اساس محدوديت‌هاي هارمونيكي
فصل پنجم
مقدمه
بررسي اقتصادي توليد پراكنده
توجيه اقتصادي DG براي شركت‌هاي الكتريكي
توجيه اقتصادي DG براي مشتركين
بررسي مسايل اقتصادي يك پروژه DG
تحليل و مقايسه اقتصادي
تحليل و مقايسه اقتصادي طرح‌هاي برق‌رساني به مصرف‌كنندگان دوردست
طرح گسترش شبكه
طرح بكارگيري توليدات پراكنده
مقايسه اقتصادي طرح‌هاي مذكور
مثالي از تحليل و مقايسه اقتصادي طرح‌هاي برق‌رساني به مصرف‌كنندگان دوردست
مشخصات مصرف‌كننده نمونه
طرح نمونه گسترش شبكه
طرح نمونه بكارگيري ميكروتوربين
مقايسه دو طرح نمونه
جمع‌بندي و نتيجه‌گيري
فرمول‌بندي مسئله
دسترسي تجاري
هزينه‌هاي اوليه و نصب
ضريب كاركرد
محاسبه مقدار قدرت الكتريكي توليدي توسط پنل‌هاي خورشيدي و ضريب كاركرد
زاويه انحراف (declination) از زمين
متوسط ضريب صافي ماهيانه (monthly average hourly clearness index)
محاسبه ضريب كاركرد(CF)در توربين بادي
هزينه سوخت
هزينه برق و بيان تابع هدف
نتيجه‌گيري و پيشنهادات
اختصارات
واژه‌نامه