تکنولوژی ترکیبی حرارت و برق (CHP) اغلب به عنوان تولید همزمان نامیده می شود، اما بین این دو تفاوت های مهمی وجود دارد. تولید همزمان فرآیندی است که در آن یک توربین گازی چرخه ساده، الکتریسیته و بخار تولید می‌کند و همچنین بخاری که در فرآیندهای دیگر مانند خشک کردن استفاده می‌شود. با این حال، بخار برای راندن یک توربین بخار استفاده نمی شود.
نیروگاه های سیکل ترکیبی CHP می توانند تولید همزمان برق و انرژی حرارتی مفید را از یک سوخت معمولی ارائه دهند. انرژی حرارتی گرفته شده (بخار یا اب گرم) می تواند برای فرایندهایی مانند گرمایش و سرمایش و تولید برق برای سایر اهداف صنعتی استفاده شود.
تولید کنندگان، شهرداری ها، ساختمان های تجاری و موسسات از جمله کالج ها، بیمارستان ها و پایگاه های نظامی از تکنولوژی CHP برای کاهش هزینه های انرژی، افزایش قابلیت اطمینان برق و کاهش تولید کربن استفاده می کنند.
CHP چیست؟
CHP برق و انرژی حرارتی مفید (یا گرما) را با راندمان بالاتری نسبت به تولید مستقل آنها ایجاد می کند. CHP یک فناوری واحد نیست، بلکه یک سیستم انرژی متشکل از اجزای منفرد است که با هم کار می کنند تا الکتریسیته و گرما تولید کنند که می تواند در یک فرآیند مورد استفاده قرار گیرد.
تولید همزمان چگونه کار می کند؟
یک نیروگاه تولید همزمان مانند CHP است به این معنا که برق تولید می کند و گرما تولید می کند. با این حال، فناوری Cogen با CHP متفاوت است زیرا از یک توربین گازی چرخه ساده الکتریسیته تولید می کند. سپس انرژی خروجی توربین گاز برای تولید بخار استفاده می شود. سپس بخار به طور کامل در فرآیندهای دیگر بدون هیچ بخشی که برای راندن یک توربین بخار هدایت شده است، استفاده می شود، همانطور که در CHP وجود دارد.
یک نیروگاه CHP چگونه کار می کند؟
نیروگاه CHP یک روش غیر متمرکز و کارامد برای تولید گرما و برق است. نیروگاه های CHP می توانند در یک ساختمان یا تاسیسات فردی قرار بگیرند یا می توانند انرژی را برای یک منطقه یا یک ابزار تولید کنند.
در CHP، از سوخت برای به حرکت درآوردن موتور اصلی برای تولید برق و تولید گرما استفاده می شود. سپس از گرما برای جوشاندن آب و تولید بخار استفاده می شود. مقداری از بخار برای پشتیبانی از یک فرآیند استفاده می شود در حالی که بخار باقی مانده برای به حرکت درآوردن یک توربین بخار برای تولید نیروی اضافی استفاده می شود. در یک کاربرد کوژن، بخار به طور کامل در فرآیندی بدون تولید برق اضافی استفاده می شود.
مزایای استفاده از حرارت و برق ترکیبی
یک نیروگاه CHP می تواند در مقایسه با تولید انرژی معمولی فواید و مزایای متعددی داشته باشد، از جمله:
- افزایش راندمان: CHP هم برق و هم گرما تولید می کند و این کار را با مصرف سوخت کمتری نسبت به سایر نیروگاه های انرژی انجام می دهد. بعلاوه، گرما و بخار را برای تولید نیروی اضافی جذب می کند و نیاز به سوخت را کاهش می دهد.
- کاهش انتشار گازهای گلخانه ای: از آنجا که سیستم های CHP سوخت کمتری می سوزانند، می توانند انتشار گازهای گلخانه ای و سایر آلاینده های هوا را کاهش دهند.
- کاهش هزینه ها: راندمان CHP هزینه های عملیاتی را کاهش می دهد و می تواند مانعی در برابر افزایش هزینه برق ایجاد کند.
- قابلیت اطمینان: CHP یک نیروگاه انرژی در محل است، بنابراین وابستگی به شبکه انرژی را کاهش می‌دهد و می‌تواند امنیت انرژی و قابلیت اطمینان تولید برق بالاتری را حتی در صورت فاجعه یا اختلال در شبکه ارائه دهد.
مزایای تولید انرژی همزمان برق و گرما
همانند CHP، فناوری تولید همزمان می تواند اقتصاد و مزایای بیشتری را در مقایسه با تولید برق سنتی ارائه دهد. با این حال، از آنجایی که سیستم تولید همزمان بخار را برای تولید توان اضافی هدایت نمی کند، به اندازه CHP کارآمد نیست.
- گرمایش منطقه‌ای: نیروگاه‌های گرمایش منطقه‌ای از سیستم‌های تولید همزمان برای تأمین برق و گرمایش برای تأسیسات و خانه‌های محلی استفاده می‌کنند. هنگامی که یک سیستم CHP برای گرمایش منطقه ای استفاده می شود، بخار استفاده نشده برای تولید نیروی اضافی هدایت می شود.
- تولید صنعتی: کارخانه‌های CHP صنعتی به صنایعی که مقادیر زیادی انرژی مصرف می‌کنند این امکان را می‌دهد تا منبع پایدار برق خود را تولید کنند و در عین حال راندمان را افزایش دهند و مصرف سوخت را کاهش دهند. سیستم‌های CHP می‌توانند طیف گسترده‌ای از فرآیندهای صنعتی و تولیدی را تغذیه کنند و انرژی مفید اضافی مانند بخار فشار بالا، گرمای فرآیند، انرژی مکانیکی یا الکتریسیته تولید کنند.
- ساختمان‌های تجاری: از ساختمان‌های اداری تجاری و فرودگاه‌ها گرفته تا کازینوها و هتل‌ها، نیروگاه‌های CHP به ارائه برق تمیز و قابل اعتماد کمک می‌کنند که می‌تواند به نیازهای بار پایه برآورده شود و هزینه‌های انرژی را کاهش دهد. بخار گرمایش و سرمایش را فراهم می کند و برای روشن کردن چراغ ها و فناوری برق تولید می کند.
