نیروگاه تولید پراکنده
تقسیم بندی نیروگاه بر مبنای ظرفیت خروجی و مقیاس نیروگاه
نیروگاه ها به دو بخش نیروگاه های مقیاس کوچک و نیروگاه های مقیاس بزرگ تقسیم می شوند. الگوی سنتی تولید برق بر اساس بهره برداری از تعداد محدودی نیروگاه مرکزی در مقیاس بزرگ و انتقال و توزیع انرژی به مصرف کنندگان تا صدها کیلومتر دورتر میباشد.
نیروگاه های مقیاس کوچک، که به صورت نیروگاه تولید پراکنده در محلهای مختلف احداث میشود با بهره گیری از فناوری های مقیاس کوچک، انرژی (برق و حرارت) را در محل مصرف یا نزدیکی آن تولید میکند. سهم نیروگاه های مقیاس بزرگ و متمرکز در تولید انرژی الکتریکال در کشور در حال حاضر حدود ۹۸ درصد و سهم نیروگاه های مقیاس کوچک و تولید پراکنده در تولید انرژی الکتریکال حدود ۲ درصد میباشد. که البته سهم نیروگاه تولید پراکنده در سراسر جهان رو به افزایش میباشد و هم اکنون به صورت نمونه ، حدود ۲۰ درصد از تولید برق کشورهایی نظیر آمریکا توسط این نیروگاهها صورت میگیرد.
نیروگاه تولید پراکنده
نیروگاه‌تولید پراکنده به عنوان یکی از تکنولوژی‌های انرژی تجدیدپذیر و پایدار در دنیا مورد توجه زیادی قرار گرفته‌اند. این نیروگاهها انرژی از منابع مختلفی مانند نور خورشید، باد، آب و غیره به تولید برق می‌پردازند. در این مقاله، به معرفی نیروگاه‌های برق تولید پراکنده و مزایای آنها، چگونگی عملکرد، و تأثیرات محیطی آنها پرداخته خواهد شد.
فرآیند تولید و ذخیره سازی الکتریکی که به نام تولید پراکنده شناخته می شود، توسط انواع دستگاه های کوچک، متصل به شبکه یا متصل به سیستم توزیع که به عنوان منابع انرژی توزیع شده شناخته می شوند، انجام می شود. تولید پراکنده به عنوان انرژی توزیع شده، تولید در محل (OSG) یا انرژی منطقه/غیرمتمرکز (DER) نیز شناخته می شود.
سیستم های منابع انرژی توزیع شده (DER) فناوری های تولید یا ذخیره انرژی در مقیاس کوچک هستند که برای تکمیل یا جایگزینی منبع تغذیه الکتریکی معمولی استفاده می شوند. به طور معمول، اندازه این سیستم ها از ۱ کیلووات تا ۱۰۰۰۰ کیلووات متغیر است. ویژگی مشترک سیستم های DER هزینه سرمایه اولیه بالای آنها در هر کیلووات است. سیستم های DER که به عنوان سیستم های ذخیره انرژی توزیع شده نیز شناخته می شوند، دستگاه هایی هستند که به عنوان ذخیره (DESS) عمل می کنند.
ابزارها/فناوری های زیر ممکن است در سیستم های DER استفاده شوند:
تولید همزمان
سلول های سوختی
منابع انرژی هیبریدی
همجوشی میکرو حرارت و توان (MicroCHP)
میکروتوربین ها
سیستم های فتوولتائیک
موتورهای رفت و برگشتی
سیستم های توربین بادی کوچک
موتورهای استرلینگ
یا ترکیبی از موارد فوق. به عنوان مثال، سیستم‌های PV، CHP و باتری هیبریدی ممکن است به طور کامل خانه‌های تک‌خانواره‌ای را بدون متحمل شدن هزینه‌های ذخیره‌سازی بالا، تغذیه کنند.
مفهوم نیروگاه تولید پراکنده
نیروگاه‌های برق تولید پراکنده به واحدهای کوچک تولید برق از منابع تجدیدپذیر اشاره دارند. این واحدها می‌توانند از پنل‌های خورشیدی، توربین‌های بادی، توربین‌های آبی کوچک، توربین‌های گازی و سایر منابع انرژی برای تولید برق استفاده کنند. علاوه بر اندازه کوچک، نیروگاه‌های تولید پراکنده از زیرساخت‌های مختلفی برای انتقال برق به شبکه اصلی استفاده می‌کنند.
مزایا و معایب
مزایا:
- انرژی تجدیدپذیر: نیروگاه‌های برق تولید پراکنده از منابع انرژی تجدیدپذیر مانند نور خورشید و باد بهره می‌برند، که این منابع در دسترس طی تمام زمان‌های روز و سال قرار دارند.
- کاهش گازهای گلخانه‌ای: تولید برق از منابع تجدیدپذیر در نیروگاه‌های پراکنده باعث کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای و مخارج زیست محیطی میشود.
- کاهش از وابستگی به سوخت‌های فسیلی: استفاده از نیروگاه‌های تولید پراکنده از وابستگی به سوخت‌های فسیلی مانند نفت و گاز طی تولید برق جلوگیری میکند.
- تولید محلی: این نیروگاهها به ایجاد اشتغال در مناطق مختلف و توسعه محلی کمک می‌کنند.
معایب:
- تغییرات ناپایداری در تولید: تولید برق از منابع تجدیدپذیر ممکن است تحت تأثیر شرایط هوا و شرایط زمین قرار بگیرد، که می‌تواند تغییرات ناپایداری در تولید برق ایجاد کند.
- هزینه‌های بالا: نصب و نگهداری این واحدها ممکن است هزینه‌های بالایی داشته باشد.
- نیاز به زیرساخت‌های انتقال: برای اتصال نیروگاه‌های پراکنده به شبکه اصلی، نیاز به زیرساخت‌های مناسب و انتقال برق وجود دارد.
تأثیرات محیطی
نیروگاه‌های برق تولید پراکنده باعث کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای و حفظ محیط زیست می‌شوند. از طرف دیگر، ساخت و نگهداری این نیروگاهها نیاز به مواد ساختمانی دارد که ممکن است تأثیرات محیطی منفی داشته باشند. برای کاهش این تأثیرات، تکنولوژی‌ها و روش‌های مدیریتی پیشرفته مورد استفاده قرار می‌گیرند.
مزایای سرمایه گذاری در نیروگاه های تولید پراکنده ( مقیاس کوچک)
- عدم نیاز به در اختیار داشتن منابع مالی سنگین
- عدم نیاز به در اختیار داشتن فضای زیاد و زیرساخت های ویژه
- عدم نیاز به هزینه تبلیغات، بازاریابی و همچنین انبارمحصول نهایی
- بازگشت سرمایه گذاری کمتر از ۳ سال
- سرمایه در گردش اندک با توجه به مواد اولیه مورد نیاز
- زمان احداث کوتاه
نیروگاه‌های برق تولید پراکنده به عنوان یک جزء مهم از مخلوط انرژی آینده مطرح شده‌اند. این نیروگاهها با مزایای انرژی تجدیدپذیر و کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای، به جلوگیری از تغییرات آب‌وهوایی و حفظ محیط زیست کمک می‌کنند. با توجه به پیشرفت‌های تکنولوژی و سرمایه‌گذاری‌های بیشتر در این زمینه، انتظار می‌رود که نقش نیروگاه‌های برق تولید پراکنده در تامین انرژی جهان افزایش یابد.
