آشنایی با نیروگاه CHP یا Combined Heat and Power

 
نیروگاه CHP یا مخفف واژه Combined heat and power به معنای نیروگاه ترکیبی حرارت و نیرو است. این نیروگاه ها (به طور سنتی) نه تنها برق تولید می کنند، بلکه سایر اشکال انرژی را نیز تولید می کنند. در فناوری CHP هم انرژی الکتریکی و هم گرما را می توان به طور همزمان استفاده کرد. در نیروگاههای CHP از گرمای حاصل از تولید برق در ژنراتورها برای تامین انرژی مورد نیاز برای گرمایش استفاده می شود. فرآیند تولید همزمان را می توان بر اساس انواع ژنراتورهای برق از جمله توربین های گازی، توربین های بخار، موتورهای احتراق داخلی و سایر ژنراتورها طبقه بندی کرد. این نیروگاه ها انرژی حاصل از سوخت های فسیلی را به برق، گرمایش و سرمایش تبدیل می کنند. از انرژی تولیدی این نیروگاه ها می توان برق و حرارت فروشگاه های بزرگ، کارخانه های صنعتی، برج های تجاری و هر ساختمان بزرگ دیگری را تامین کرد.

نیروگاه CHP چیست؟

CHP مخفف Combined Heat and Power است و به تولید همزمان دو شکل انرژی اشاره دارد. به عبارت دیگر، اگر دو نوع انرژی از یک منبع انرژی در محل استفاده دریافت کنید، یک سیستم CHP دارید. برای مثال استفاده از بخاری ماشین در زمستان یک واحد CHP می باشد. به طور متوسط ​​تنها یک سوم انرژی سوخت مصرفی در نیروگاه های حرارتی که نقش مهمی در تامین نیاز برق جوامع مختلف دارند به برق مفید تبدیل می شود. به عبارت دیگر راندمان این نیروگاه ها حدود 30-35 درصد است. به هر حال، حدود 15 درصد از برق تولیدی در شبکه انتقال برق تلف می شود. اگر تولید برق در محل مصرف صورت بگیرد، این میزان تلفات عملا وجود نخواهد داشت.

مزایای استفاده از نیروگاه های CHP

در مقایسه با سیستم های متمرکز تولید انرژی (نیروگاه های معمولی)، نیروگاه های CHP یک روش تولید غیر متمرکز و محلی (منطقه ای) محسوب می شوند. به این معنی که می توان برای هر منطقه و منطقه ای که برق در آن توزیع می شود، نیروگاه مستقلی در قالب نیروگاه های کوچک به نام DG در جایی که نیاز ساده وجود دارد، ساخت. بنابراین تلفات ناشی از انتقال برق از مجاورت محل تولید برق به محل مصرف بسیار ناچیز باقی می ماند. در حالی که میزان اتلاف در مسیرهای انتقال شبکه ­های سراسری در حدود بیست درصد است.

در نیروگاه CHP به دلیل تولید برق محلی و مستقل (غیرمتمرکز) و استفاده همزمان از گرمای اتلاف، راندمان مولدهای تولید برق به میزان قابل توجهی افزایش می یابد. راندمان برق در نیروگاه های گازی حدود 30 درصد است که با افزایش هزینه های سرمایه گذاری و تجهیزات سیکل ترکیبی می توان این میزان را تا 55 درصد افزایش داد. با استفاده از فناوری تولید برق و گرما به طور مستقل و همزمان، این مولدها دارای بازده انرژی 75-85 درصد هستند. بعلاوه در سیستم CHP میزان CO2 تولیدی در واحد برق تولیدی (کیلووات) بسیار کمتر از سایر روش های مرسوم است که از نظر کاهش انتشار گازهای گلخانه ای از جمله CO2 بسیار حائز اهمیت است.

یک نیروگاه CHP شامل موتورهای احتراق داخلی، مشعل ها و تجهیزات کنترل و مدیریت مداوم است که می تواند انرژی تولید شده را کنترل کند. تفاوت این نیروگاه ها با نیروگاه های قدیمی، کاهش هزینه های سرمایه گذاری و نصب آنها است.

کاربردهای CHP چیست؟

1. ادارات و موسسات دولتی، هتل ها، باشگاه های ورزشی، خانه های سالمندان
2. خانه ها و آپارتمان ها
3. دانشگاه ها و مدارس، بیمارستان ها، پایگاه های نظامی، زندان ها
4. سیستم های انرژی منطقه، مراکز تصفیه آب و فاضلاب، استخرهای شنا
5. صنایع شیمیایی، فرآوری، صنایع غذایی و صنایع شیشه سازی
6. مترو ها و فرودگاه ها
7. و…

نیروگاه CHP تأمین برق برج میلاد

وقتی از کنار برج میلاد با چراغ های درخشانش می گذریم، شاید تعجب کنیم که این همه چراغ چگونه روشن شده اند؟! اما نکته اینجاست که منبع تغذیه برج میلاد با ساختار بسیار بزرگ خود از یک نیروگاه مجزا به نام نیروگاه گازی CHP مقیاس کوچک استفاده می کند. این نیروگاه ها قابلیت تولید همزمان چندین انرژی را دارند و برای کارخانه ها و مراکزی طراحی شده اند که نیاز به برق ثابت دارند. این نیروگاه ها نه تنها هزینه برق را به میزان قابل توجهی کاهش می دهند، بلکه نگرانی مردم در مورد قطعی برق را برطرف می کنند. از این فناوری کارآمد برای تامین برق برج میلاد نیز استفاده می شود. تولید برق از نیروگاه CHP که یک فناوری جدید محسوب می شود توسط مهندسان ایرانی در برج میلاد انجام شده است. این نیروگاه با تولید 4 مگاوات تنها درصدی از آن برای تامین برق برج میلاد استفاده می شود.