طرح تولید برق به روش هیبریدی (1)

طرح تولید برق به روش هیبریدی

سیستم های ترکیبی بیش از یک منبع جهت تولید برق، سیستم های هیبرید (هایبرید (hybrid گفته می شود. این سیستم ها امکان تولید برق به صورت بهینه و به صرفه اقتصادی را در شرایط عدم وجود برق شهری فراهم می آورند. سیستم‌های انرژی تجدید پذیر هیبریدی برای تولید برق در مناطق دور افتاده در حال فراگیر شدن هستند که دلیل آن پیشرفت در تکنولوژی انرژی تجدید پذیر و افزایش قیمت فراورده‌های نفتی بوده ‌است. سیستم انرژی ترکیبی معمولاً از دو یا چند منبع انرژی تجدیدپذیر استفاده می‌کند که در کنار هم به افزایش کارایی سیستم و تعادل بیش‌تر در تأمین انرژی می‌پردازند.

انواع سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر هیبریدی

زیست توده باد پیل سوختی
فرض کنید یک منبع تغذیه وظیفه تأمین ۱۰۰ درصد نیاز یک بار را داشته باشد و هیچ سیستم تجدیدپذیری به تنهایی امکان برآورده کردن این نیاز را نداشته باشد؛ بنابراین دو یا چند سیستم انرژی تجدیدپذیر می‌توانند ترکیب شوند. می‌توان ۶۰ درصد از آن را از یک سیستم زیست توده (biomass system)، ۲۰) درصد از یک سیستم انرژی باد (wind energy) و بقیه آن از پیل‌های سوختی (fuel cells) تأمین کرد؛ بنابراین ترکیب تمام این سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر می‌توانند ۱۰۰ درصد توان و انرژی مورد نیاز را برای باری همانند یک خانه یا اداره تأمین کنند.

خورشیدی باد
روش دیگر برای سیستم انرژی ترکیبی، یک آرایه پنل فتوولتائیک (photovoltaic array) است که با یک توربین باد کوپل شده باشد. مزیت این سیستم، خروجی بیش‌تر توربین‌های بادی در زمستان است. در حالی‌که در طول تابستان پنل‌های خورشیدی خروجی پیک تولید خود را دارند. این سیستم انرژی ترکیبی اغلب منجر به راندمان و بازگشت اقتصادی و زیست‌محیطی بیش‌تری نسبت به سیستم‌های تنهای بادی، خورشیدی، زمین گرمایی یا سیستم‌های مستقل تولید سه‌گانه (trigeneration stand-alone systems) می‌شوند.

نیروگاه هیبریدی کاملاً تجدید پذیر
نیروگاه هیبریدی کاملاً تجدیدپذیرشامل انرژی‌های خورشیدی، بادی، زیست توده و پیل سوختی، یک نیروگاه هیبریدی متشکل از این چهار منبع انرژی تجدیدپذیر است که می‌توان به وسیله استفاده مناسب از این منابع با یک شیوه کاملاً کنترل شده آن را به بهره‌برداری رساند. تولید برق در خارج از شبکه سراسری برق، روشی برای تأمین انرژی در مجتمع های مسکونی، تجاری، صنایع و مناطق دور افتاده و یا روستایی می‌باشد که در اغلب موارد به دلیل موقعیت صعب العبور جغرافیایی و هزینه سرسام آورد انتقال، اتصال به شبکه غیرممکن می باشد. در این گونه موارد بهره گیری از انرژی های بومی (تجدیدپذیر) می تواند فرایند توسعه این مناطق را تسهیل نماید. بهره گیری از گزینه های با حداقل هزینه عرضه، جهت توسعه خدمات نوین انرژی در این مناطق یک راه حل پایدار و منطقی محسوب می شود. روش مرسوم تولید برق در خارج از شبکه، بهره گیری از دیزل ژنراتور می باشد لیکن ظهور فناوری های جدید قابلیت هایی را ایجاد کرده است که همان معماری یک سیستم هیبریدی با مشارکت فناوری های انرژی تجدیدپذیر در کنار دیزل ژنراتور می باشد. تا بتوان تأمین انرژی مورد نیاز را با حداقل هزینه انجام داد. در رویکرد جدید دیزل ژنراتور همراه با فناوری های انرژی های تجدیدپذیر نظیر فتوولتائیک خورشیدی، باد، زیست توده، زیست گاز، پیل سوختی و برق آبی کوچک و یا خرد می باشد. فناوری هیبرید ترکیب منابع چندگانه انرژی همانند تجدیدپذیرها و ژنراتور دیزلی می باشد که ممکن است از یک سیستم ذخیره سازی انرژی (باتری) نیز بهره بگیرد. بنابراین به طور کلی یک سیستم هیبریدی ترکیبی از یک یا چند منبع انرژی تجدیدپذیر نظیر خورشید، نیروگاه برق آبی کوچک/خرد، زیست توده، باد و امواج، جزر و مد همراه با سایر فناوری ها همانند باتری ها و دیزل ژنراتور می باشد. به سیستم های هیبریدی ترکیبی گاهاً سیستم های میکروگرید (شبکه خرد) نیز گفته می شود. در شکل نمونه هایی از سیستم های هیبرید تولید برق و حرارت دیده می شود که نمودار طرحواره اینگونه سیستم ها می باشد.

طرح تولید برق به روش هیبریدی (2)

یک سیستم دیزلی تولید کننده برق AC

سیستم فتوولتائیک همراه با ذخیره ساز باتری تأمین کننده بار الکتریکی AC ، سیستم هیبریدی برق آبی/ باد/ دیزل همراه با پشتیبان باتری و مبدلAC/DC سیستم باد/ دیزل تأمین کننده برق و بارهای حرارتی همراه با دو ژنراتور، باتریخانه، یک بویلر و یک بار موقت که به تأمین بارهای حرارتی با عبور برق تولیدی توربین بادی از یک مقاومت حرارتی کمک می کند. یک سیستم فتوولتائیک/ هیدروژن که در آن از برق اضافی فتوولتائیک برای تولید هیدروژن در دستگاه الکترولیز استفاده می شود، هیدروژن تولیدی در مخزن ذخیره شده و در مواقعی که برق تولیدی فتوولتائیک کافی نباشد، از پیل سوختی برای تولید کمبود برق بهره گرفته می شود. همانطورکه در شکل دیده می شود یک سیستم هیبریدی می تواند بسیار متنوع بوده و کاربرد متنوعی داشته باشد. از هر کدام از ترکیبات بسته به محل جغرافیایی و دسترسی به انواع انرژی های تجدیدپذیر و محدودیت های فنی و اقتصادی می توان استفاده نمود. در یک وضعیت تولید برق خارج از شبکه، سیستم هیبریدی امکان تولید برق پاک و مقرون به صرفه ای را فراهم می کند که در بیشتر مواقع از تولید برق با ژنراتور دیزلی نیز به صرفه تر است. در نتیجه گزینه های انرژی تجدیدپذیر یک راه حل ارجح برای تولید برق در خارج از شبکه محسوب می شوند. سیستم های هیبریدی یک رویکرد فناوری رو به توسعه ای هستند که در سراسر جهان نظر ها را به سمت خود جلب نموده اند.

اجزای تشکیل دهنده یک ایستگاه تولید هیبریدی

الف- ماژول اینورتر با یک توان پیوستی اسمی در حدود 60 درصد از حداکثر دیماند
ب- یک یا دو موتور دیزلی که معمولاً اندازه آنها بین 1 تا 1.5 برابر اندازه اینورتر می باشد.
ج- سیستم ذخیره سازی باتری اسیدی – سربی
د- آرایش فتوولتائیک خورشیدی
ر- میکروپرسسور با واحد کنترلی برای پایش و مدیریت خودکار سیستم

از نرم افزار هایی همچون هومر جهت شبیه سازی و ارزیـابی فنـی و اقتصـادی سیستم های هیبریدی استفاده می شود كه توسط آزمایشـگاه ملـی انرژی تجدیدپذیر ایالات متحده آمریكا ایجاد شـده و توسـعه یافته است. نـرم افـزار HOMER كـاربر را قـادر مـی سـازد تـا گزینه های طراحی متفـاوت بسـیاری طبـق اصـول تكنیكـی و اقتصادی را مقایسه كنند. همچنین امكان اعمال تغییرات و عدم قطعیت های فراوانی در ورودی ها را فراهم مـی كنـد. عملكرد یك آرایش خاص سیستم انرژی را برای هـر سـاعت از سال باتعیین روش های ممكـن تـأمین انـرژی مـورد نیـاز و هزینه چرخه عمر آن مدل سازی می كند. در فرایند بهینه سـازی، تمــامآرایش های مختلــف تــأمین توان برق با توجه بــه محدودیت ها، جهـت دسـتیابی بـه اقتصادی ترین حالت برای هزینه چرخه عمر، را جستجو می كند . جهت مدل سازی یك سیستم شـامل سـلول های فتوولتائیـك و توربین بـادی، در نـرم افـزار هومربایـد اطلاعـات منبـع خورشیدی و میزان سرعت باد منطقه مـورد نظـر را در برنامـه وارد نمود. نرم افزار طبـق گام هـای یـكسـاعته میزان انرژی منابع تجدیدپذیر را محاسبه می كند و برای بیشتر انواع سیستم های انرژی كوچك، خصوصـاً آنهـایی كـه شـامل منابع انرژی تجدیدپذیر متناوب هستند، گام هـای یـك سـاعته برای تحلیل، مقیاس دقیقی به نظر می رسد. نرم افزار ازمعادله ارزش خالص فعلی، برای هزینه چرخه عمـر اسـتفاده مـی كنـد كـه شامل هزینه های سرمایه گذاری اولیـه، هزینـه جـایگزینی، تعمیـرات، سوخت، خرید برق از شبكه، جریمه های ناشی از آلودگی هوا و فروش برق به شـبكه اسـت. در محاسـبه ارزش خالص فعلی هزینـه هـا، مثبت و درآمدها منفی در نظر گرفته می شوند. هزینه ها و درآمدها را با یك نـرخ بهـره ثابـت درطـول سـال ارزیابی می کنند. در این نوع ارزیابی جهـت اثـر دادن تـورم در محاسبات در انتهای فرآیند تحلیل و بررسـی سیسـتم بایـد بـا محاسبه نرخ بهره واقعی كه ناشی از تورم است و طبق روابـط ویژه ای اعمال كرد. در فراینـد شبیه سازی، تمام حالات ممكن شبیه سازی می شوند و سـپس آنهـا را طبـق ارزش خالص هزینه ها مرتب می كند و در نهایت آرایش قابل تحقق توسـط كمتـرین هزینه خالص ارزش فعلی را بعنوان آرایش بهینه معرفی می كند.

طرح تولید برق به روش هیبریدی (3)

مزایای برق به روش هیبریدی

مزایای استفاده از برق هایبرید
افزایش درصد اطمینان تأمین برق
کاهش انتشار آلایندگی و سروصدا
افزایش عمر بهره برداری از سیستم
کاهش هزینه های تولید برق
مصرف بهینه انرژی

معرفی کد آیسیک مرتبط با صنعت تولید برق به روش هیبریدی

1. تولید برق به روش هیبریدی : 4010412316

تهیه طرح توجیهی بر اساس آخرین دستورالعملهای سازمانی و بانکی.

در صورتیکه نیاز به طرح توجیهی دارید کارشناسان ما طرح مدنظرتان را بر اساس آخرین ضوابط و بر اساس داده‌های روز و مشخصات و مختصات مدنظرتان، تهیه می‌نمایند. جهت کسب اطلاعات بیشتر اینجا کلیک نمائید.