iNetDoc

کامل ترین منبع دانلود مقاله و تحقیق

DG چیست ؟ علت پیدایش DG و انواع آن DG

نوع : word - قیمت :15000 تعداد صفحه : 141

بخشی از پروژه : 

مقدمه:

سیستم قدرت را می توان  مجموعه ای از ادوات تولید و توزیع و انتقال دانست که توسط آنها انرژی برق تولید شده به مصرف کننده می رسد مطالعات و برنامه ریزی سیستم قدرت یکی از مهم ترین مواردی است که مهندسان و متخصصان صنعت برق انجام می دهند .یکی از مهم ترین قسمت های سیستم قدرت سیستم تولید است .

تولید پراکنده ( (Distributed Geneation که عبارت است از تولید برق در محل مصرف و یا به تکنولوژی هایی گفته می شود که از منابع تجدید پذیر برای تولید برق استفاده می کند . عموما صرف نظر از نحوه ی تولید انرژی توان آن ها نسبتا کوچک بوده و ظرفیت آنها معمولا کمتر از 300 مگاوات می باشد که البته به نظر من نگارنده این رقم نیز زیاد است و معمولا مقدار تولید آنها کمتر از 20 مگاوات است .

البته تعاریف متفاوتی از این مقوله وجود دارد . با توجه به هزینه بالای شبکه انتقال و توزیع وجود تولید پراکنده این امکان را می دهد که با صرف هزینه ی کمتر برق تولیدی خود را به مصرف کننده ها برساند . بخصوص در سیستم هایی که از منابع تجدید پذیر استفاده می کنند این هزینه باز هم کاهش می یابد . استفاده از منابع تجدید پذیر این قابلیت را دارد که هم برای محیط زیست خطر کمتری داشته باشد و هم ارزان تر تمام شود .

انرژي يکي از مهمترين نياز هاي جامعه امروزي است ، از آنجايي که استحصال انرژي از منابع سوخت فسيلي براي بشر و محيط زيست او ، به دليل ايجاد گازهاي گلخانه اي ،  زيان هاي جبران ناپذيري را به همراه دارد ، اين روزها جامعه بشري به دنبال جايگزين هاي نويني از انرژي است

درحال حاضر صنعت برق در دنیا دست خوش یک سری تغییرات ساختاری و کلی به               منظور دستیابی همزمان ودسترسی همه جانبه به شبکه برق وهمچنین استفاده از                      مزیت های تولید پراکنده شده است سال ها پیش از این ، برق تنها در نیروگاه های بزرگ تولید      می شد و تعدادی تجهیزات متمرکز کل وظیفه ی  تولید ، انتقال ، توزیع و تأمین برق را بر عهده داشتند .

اما امروزه تولید و مصرف در یک فضای رقابتی با یکدیگر قرار گرفته اند و تجهیزات و ملزومات این صنعت باید در جهت تقسیم کاربرد ها و فعالیت های خود حرکت نمایند تا بدین طریق صنعت برق در زمینه تجاری نیز کارایی بیشتری داشته باشد .

در نتیجه این کار بازار برق از انحصار تنها چند واحد در هر کشور خارج شده و هزاران تولید کننده جای آن را خواهند گرفت که در صورت تحقق این امر ، مصرف کننده این امکان را خواهد داشت که تأمین کننده برق خود را انتخاب نماید. از دیگر دلایل عمده رویکرد کشور های مختلف به منابع تولید پراکنده ، می توان  به راندمان بالاتر ، آلودگی کمتر ، انعطاف  پذیری در سوخت مصرفی و حذف یا کاهش نیاز به توسعه سیستم انتقال و فوق توزیع ، اشاره نمود که در این مقدمه وضعیت تولید توان در کشور به همراه دلایل رویکرد و آینده بازار استفاده از این منابع و روند تجدید ساختار صنعت برق و توسعه منابع تولید پراکنده مورد بررسی و ارزیابی قرار می گیرد. در قدیم صنعت برق در کشور های پیشرفته و وضعیت موجود بسیار یاز کشورها و ظایف تولید ، انتقال و توزیع  توان بر عهده شرکت های VIU  برق مجتمع بود .  

افزایش میزان تقاضای توان در چند سال اخیر در بسیاری از کشور ها موجب شد که این شرکت ها نتوانند به صورت مؤثر ، جوابگوی این میزان تقاضای زیاد باشند ، در نتیجه خاموشی ،  قطع برق و معیوب شدن تجهیزات و  ... در بسیاری از کشور ها به ویژه ایالات متحده صورت گرفت و به تبع آن قیمت ها در دوره های پیک به شدت بالا رفت.  این در حالی بود که همراه با رشد اقتصادی کشور ها که منجر به افزایش میزان انرژی مورد نیاز آنها بود ، مسأله کیفیت توان و قابلیت اطمین آنان نیز اهمیت پیدا نمود . با تدوین تجدید ساختار در صنعت برق ، وظایف توزیع و انتقال از وظیفه تولید جدا شده و به شرکت های توزیع و انتقال محول گردید .

تجدید ساختار صنعت برق به منظور دستیابی مصرف کنندگان به منابع توان رقابتی و دادن اجازه انتخاب به مصرف کنندگان از میان منابع صورت گرفت که نتیجه آن ، بازار رقابتی برای منابع تولید توان ، به ویژه منابع تولید پراکنده گردید .

علاوه بر این بحران نفت در سال 1973 موجب شد که بسیاری از کشورهایی که در صنعت خود به سوخت های فسیلی وابسته بودند ، در پی یافتن جایگزینی مناسب برای این سوخت ها باشند هم چنین با افزایش آگاهی عمومی در مورد مسایل زیست محیطی ، یافتن جایگزین مناسب برای سوخت های فسیلی اهمیت بیشتری پیدا کرد. مطالعات انجام شده نشان می دهد که انرژی های تجدید پذیر شامل انرژی خورشید ،باد  ، آب ، بیوماس ،زمین گرمایی و... که از نظر زیست محیطی تمیز بوده می توانند جایگزین مناسبی برای سوخت های فسیلی باشند.  

لازم به ذکر است CIGRE تعریف زیر را برای منابع تولید پراکنده ارائه داده است :

1 - به صورت مرکزی برنامه ریزی نشده باشد ( برنامه ریزی متمرکز نشده باشد  ).

2 - به صورت مرکزی انتقال داده نشده باشد ) بهره برداری متمرکز نشده باشد  )

3 - معمولابه شبکه توزیع متصل شده باشد .

4 – کوچک تراز 50 تا 100 مگا وات باشد

مزایای  کلی تولید پراکنده

1 - تولید برق اضطراری :

مهم ترین مزیت DG ها تولید برق اضطراری است . در مکان هایی مانند بیمارستان ها و آزمایشگاه ها و مراکز نظامی و گاهی حتی هتل ها و کلا ارگان هایی که برایشان عدم قطعی برق بسیار اهمیت دارد و این مسئله برایشان از مسائل اقتصادی مهم تر است وجود این نوع تولید انرژی لازم است .

2 - افزایش کیفیت توان و قابلیت اطمینان به شبکه :

با توجه به اینکه کیفیت تولید برق هر روز از اهمیت بیشتری برخوردار می شود و DG ها با توجه به این که با شبکه ی انتقال ارتباط کمتری دارند در نتیجه از خیلی از اشکالاتی که در شبکه بوجود می آید و ممکن است باعث قطعی شود در امان هستند . همچنین در صورت قطع برق در شبکه .مدیریت می تواند از این نوع تولید به صورت جزیره ای در شبکه جهت تامین برق استفاده کند . که البته این خود معایبی هم دارد که در قسمتی دیگر به آن اشاره خواهد شد .

3 - توانایی تولید همزمان توان اکتیو راکتیو وتزریق به شبکه :

اگر به این نوع تولید به چشم جبران کننده ها نگاه کنیم در مقایسه با دیگر جبران کننده ها نظیر خازن و کندانسور سنکرون می بینیم که مزایایی  نیز دارد مانند اینکه می تواند توان اکتیو و راکتیو را همزمان تزریق کند وتوانایی جبران کامل افت ولتاژ و کاهش تلفات را دارا است . و در کل می توان گفت که باعث جلوگیری از افت ولتاژ و کاهش تلفات و کاهش نا متعادلی  ولتاژ می شود .

4 - کاهش مسیر انتقال و  احداث خطوط جدید :

مسیر انتقال توان را کاهش می دهد و احداث خطوط جدید را به تعویق می اندازد با در نظر گرفتن اینکه قیمت فلزات هر روز تقریبا رو به افزایش است و این افزایش قیمت تاثیر مستقیم بر روی  قیمت هادی ها و دیگر ادوات نیز تاثیر می گذارد عدم نیاز به احداث خطوط جدید می تواند جلو صرف این هزینه را بگیرد که این به معنای کاهش هزینه ی تولید و انتقال است با افزایش تولید وارسال توان بیشتر به شبکه باعث بیشتر شدن راندمان تولید می شود .

5 - کسب در آمد و تبادل مالی با شبکه ی برق :

که به صورت گسترده در فصل دوم  به نمونه ایی از آن اشاره خواهد شد .همچنین عدم نیاز به سوخت های فسیلی می تواند از خطر نوسان قیمت این نوع سوخت و تاثیر آن بر تولید جلو گیری کند .

 

6 - تولید برق و گرما بصورت همزمان :

با استفاده از پدیده ی تولید همزمان برق و حرارت و یا برودت در میکرو توربین ها راندمان این نوع نیروگاه از نیروگاه های سیکل ترکیبی نیز بالاتر رفته و به حدود80% تا 90% انرژی شیمیایی سوخت می رسد. در کشورهایی که قیمت انرژی برای مصرف کنندگان به صورت واقعی ارائه می شود این افزایش راندمان اهمیت ویژه ای دارد . به طوری که خود دلیلی است برای این نوع تولید در محل مصرف . این کار در ابتدا با نصب سیستم های برداشت انرژی حرارتی و برودتی هزینه ی اولیه را بالا می برد اما با شروع تولید تقریبا به ازای هر 1 کیلو وات انرژی الکتریکی می توان 2 کیلووات انرژی حرارتی و یا برودتی برداشت کرد و این یعنی اینکه بدون احتیاج به استفاده و نصب سیستم های سنتی مجزای حرارتی و برودتی این نوع انرژی هم قابل دسترس می شود . همچنین با سوختن سوخت به طور طبیعی مقداری گاز CO2 ( گاز کربنیک ) تولید میشود که می توان با هدایت آن به گلخانه ها از آن استفاده کرد .

7 - پیک سایی :

استفاده از  DGها در ساعات پیک مصرف در کشور هایی که از سیاست چند نرخی در شبکه ی برق استفاده می کنند برای مصرف کننده وتولید کننده ها مقرون به صرفه است . به این شکل که         با کم شدن فاصله ی پیک از سطح مصرف میانگین استفاده از وسایل و آلات کنترل در             مواقع پر باری کمتر شده  که این خود برای تولید کننده گان صرفه جویی در هزینه ی ثابت           را به دنبال دارد . و برای مصرف کنندگان ارزان تر شدن هزینه ی خرید برق و ثابت ماندن کیفیت    آن را به دنبال دارد

8 - تولید پراکنده و مسائل زیست محیطی :

قطع نیاز به سوخت های فسیلی باعث کمتر آلوده کردن محیط زیست جهت تولید انرژی می شود طبق پیمان کیوتو کشور های عضو اتحادیه اروپا ملزم شدند که تولید گاز های گل خانه ای را کاهش دهند . بر این اساس کشور هایی نظیر انگلستان و اسکاتلند و ولز بر آن شدن که تا سال 2010 میزان10% تولید انرژی را از طریق منابع تجدید پذیر و تا سال 2020 میزان20% از تولید انرژی را از منابع تجدید پذیرانرژی تامین کنند. در نمونه ای دیگر کشور آمریکا که بزرگ ترین تولید کننده ی گازهای گلخانه ای نیز هست طبق پیش بینی موسسه ی گاز طبیعی این کشور تا سال 2010 به میزان 35% تولید پراکنده می رسد . به غیر از اتحادیه اروپا در بقیه کشورها نیز این مسئله  از حساسیت در حال افزایشی برخوردار شده است و تقریبا اغلب کشورها به دنبال این نوع منابع هستند .

9- خصوصی سازی و اجرای سیاست اصل 44 :

از طرفی در کشور های در حال توسعه مانند ایران  این پدیده تاثیرات مثبتی به همراه دارد از جمله اینکه به صورت تدریجی بخش خصوصی وارد سیستم تولید می شود( اجرای سیاست اصل 44 ) که این یعنی جذب سرمایه  بدون صرف هزینه از طرف دولت و همچنین باعث اشتغال زایی نیز می شود و می تواند  جوانان زیادی را به صورت مستقیم و غیر مستقیم مشغول به کار کند .

نصب تولید پراکنده در محل مصرف می تواند باعث کم شدن نیاز به تعویض هادی ها و وسایل جانبی آن شود و از طرفی در پایدار نگه داشتن ولتاژ و ضریب قدرت موثر است.و می تواند کمک زیادی به شبکه در کنترل توان و ولتاژ در مواقع پیک بار کند . در کشوری مانند ایران وجودDG ها در کل باعث صرفه ی اقتصادی  و جلوگیری از خارج کردن ارز می شود .

معایب کلی استفاده از تولید پراکنده :

1 - پیچیدگی شبکه و نیاز به محاسبات جدید :

با وارد شدن تولید بصورت DG به شبکه پیچیدگی آن بیشتر شده و این به معنای نیاز به توسعه ی بیشتر حفاظت شبکه است . همچنین علاوه بر پیچیده شدن در ناحیه بالا دست در پایین دست هم با افزایش پیچیدگی در کنترل و بهره برداری در شبکه  مواجه هستیم .

2 - بوجود آمدن فلیکر ولتاژ :

اگر بار گذاری دقیقا متعادل باشد .افزایشDG به فیدرمی تواند موجب برگشت توزیع توان شده و در این هنگام یک نقطه ی صفر و یک نقطه نول بر روی فیدر ایجاد خواهد شد. افزایش ولتاژ میان نقطه ی صفر و واحدDG  می تواند موجب قطع ناگهانی ژنراتور از مدار شود . فیلکر تغییرات سریع ولتاژ ویا تغییر سریع مقدار موثر ولتاژ بین دو سطح متوالی ولتاژ می باشد .

3 - ایجاد اختلالات هارمونیک در شبکه :

وجود DG در شبکه می تواند باعث بوجود آمدن اختلالات هارمونیکی  شود . در نتیجه نصب آن نیاز به محاسبات و کنترل پیچیده ای دارد .

4 - مشکل بودن تظیم ولتاژ :

تنظیم ولتاژ با وجود DG ها سخت تر است و ممکن است مشکلاتی در تنظیم ولتاژ بوجود بیاید از جمله کاهش ولتاژ بوسیله ی رگولاتور جبران کننده ی افت خط در صورت وجود DG . تاثیر DG در افزایش ولتاژ .اثر متقابل تجهیزات تنظیم کننده ی ولتاژ بر روی هم را به دنبال دارد .

تولید پراکنده از نظر نظر نوع تکنولوژی به سه بخش عمده تقسیم کرد:

الف : تکنولوژی گازی  که شامل توربین های احتراقی . توربین های کوچک و سلول های سوختی است .

ب : تکنولوژی های انرژی نو شامل انرژی نهفته ی طبیعی مانند انرژی اعماق زمین و توربین های کوچک بادی وسلول های فتو ولتائیک می باشد .

 ت : وسایل ذخیره ی انرژی مانند باتری و وسال ذخیره ی انرژی ابر رسانای مغناطیسی و سوپر خازن ها و سد های ذخیره ی آب و وسایل ذخیره ی انرژی هوا فشرده را شامل می شود .

نتیجه گیری:

در این بخش ابتدا به توضیحاتی در مورد بوجود آمدن DG ها پرداختیم .سپس توضیحی اجمالی پیرامون بحث داده شد و از معایب و مزایای DG ها برای شبکه و مصرف کننده و تولید گفته شد . و در پایان به تقسیم بندی DG ها بنا بر حالت های مختلف پرداختیم .



نوع فایل : word
اندازه فایل : 141
قیمت : 15000
خرید