Transcript روشهای تولید برق - شرکت توزیع نیروی برق استان سمنان

‫به نام حضرت دوست‬
‫که هرچه هست از اوست‬
‫ارائه دهنده‪:‬‬
‫احمدرضا طاهری اصل‬
‫رئیس گروه بهینه سازی تامین و مصرف انرژی دفتر نمایندگی سابا‬
‫شناخت تاسيسات توليدکننده برق‬
‫• تجهيزات تبديل انرژی اوليه به انرژی مکانيکی‬
‫شامل ‪ :‬مولد های بخار‪ ،‬توربينها‪ ،‬کمپرسورها ‪ ،‬راکتورها‪ ،‬کلکتورها‪،‬‬
‫چگالنده ها و ‪....‬‬
‫• تجهيزات تبديل انرژی مکانيکی به انرژی الکتريکی‬
‫شامل ‪ :‬ژنراتورها‪ ،‬ترانسفورماتورها‪ ،‬تحريک کننده ها و ‪....‬‬
‫انواع نيروگاههای تولید توان (برق)‬
‫نيروگاههای بخاری‬
‫نيروگاههای گازی‬
‫نيروگاههای سيکل ترکيبی‬
‫نيروگاههای ديزلی‬
‫نيروگاههای اتمی‬
‫نيروگاههای پيل سوختی‬
‫نيروگاههای آبی‬
‫نيروگاههای بادی‬
‫نيروگاههای خورشيدی‬
‫نيروگاههای زمين گرمائی‬
‫نيروگاههای امواج‬
‫نيروگاههای جذر ومد‬
‫نيروگاههای بیوماس و بیوگاز‬
‫ظرفيتهای نصب شده نيروگاههای وزارت نيرو در سال ‪90‬‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫‪ 24.3‬درصد‬
‫نيروگاههای بخار‬
‫‪ 37.3‬درصد‬
‫نيروگاههای گازی‬
‫‪ 22.7‬درصد‬
‫نيروگاههای سيکل ترکيبی‬
‫‪ 13.4‬درصد‬
‫نيروگاههای آبی‬
‫‪ 0.6‬درصد‬
‫نيروگاههای ديزلی‬
‫نيروگاههای بادی و خورشيدی وبيوگازسوز ‪ 1.7‬درصد‬
‫راندمان نيروگاهها‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫نسب ت بببين انببرژی ورودی (کببه در نيروگاههببای تراروببی سببوختهای فسببي ی مبی باشببد‬
‫) به انرژی خروجی (انرژی الکتريسيته ) را راندمان يا بازده نيروگاه گويند ‪.‬‬
‫متوسببر رانببدمان نيروگاههببا از موامببل مترببددی نريببر م ببر نيروگبباه نببوع سببوخت‬
‫مصرفی کيفيت سوخت مصرفی وضريت بهره ببرداری نسب ت ببار توليبدی ببه‬
‫بار نامی و ميزان خروج نيروگاه از مدار تاثير می پذيرد‪.‬‬
‫متوس ببر ران ببدمان نيروگاهه ببای وزارت ني ببرو در س ببال ‪ 90‬براب ببر ‪ 36.9‬در ص ببد ب ببوده‬
‫است ‪.‬‬
‫نتيجتا می توان گفت جهبت تولیبد هبر ‪ 1‬واتبد انبرژی الکتريکبی تبدود ‪ 2.6‬براببر‬
‫انرژی تراروی(سوخت) باید مصرف شود‪.‬‬
‫تجهيزات نيروگاه بخار ‪:‬‬
‫‪ -1‬مولد بخار (ديگ بخار)‬
‫‪ -2‬توربين بخار‬
‫‪ -3‬چگالنده (کندانسور)‬
‫‪ -4‬پ پ‬
‫‪ -5‬مولد برق (ژنراتور)‬
‫‪Losses = 10-15%‬‬
‫‪Energy = 35-40%‬‬
‫‪Energy = 100%‬‬
‫‪Losses = 50%‬‬
‫برخی خصوصيات نيروگاههای بخار‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫متوسر راندمان اين نيروگاهها در ايران برابر ‪ 36.6‬در صد می باشد‬
‫مر وال زمان راه اندازي آنها زياد است(در تدوده ‪ ۱۰‬سامت)‬
‫ه يشه تو شبکه هستند‬
‫از لحاظ اقتصادی ارزان ترين نيروگاهها هستند‬
‫بازده آنها نس ت به نيروگاههای گازی و ديزلی بيشتر است‬
‫تقريبا درصد نيروگاههای بخاری در ايران ‪ %۵۵‬تا‪ ٪65‬در اياالت متحده ‪ ۴۵٪‬و در‬
‫اروپا ‪ ۴۰٪‬هست‪.‬‬
‫نيروگاههای گازی‬
‫تجهيزات نيروگاه گازی ‪:‬‬
‫‪ -1‬ک پرسور‬
‫‪ -2‬اتاق اتتراق‬
‫‪ -3‬توربين‬
‫‪ -4‬مولد برق (ژنراتور)‬
‫م لکرد نيروگاه گازي‬
‫‪ -1‬هوای تازه از جو توسط کمپرسور کشيده می شود تا فشار آن افزايش يابد ‪.‬‬
‫‪ -2‬هوای پر فشار وارد اتا قک احتراق شده و با پاشيدن سوخت به هوا و محترق شدن سوخت جريان هوا با دما و فشار‬
‫باال پديد می آيد‪.‬‬
‫‪ -3‬گاز پر فشار دما باال وارد توربین گشته و موجب به حرکت در آمدن آن می شود وکار مکانيکی ایجاد می شود‪.‬‬
‫‪-4‬حرکت توربین باعث چرخش مولد الکتريکی ( ژنراتور ) گشته و توليد برق انجام می پذیرد‪.‬‬
‫‪T=1100‬‬
‫‪T=270‬‬
‫‪P=1 MPa‬‬
‫‪P=1 MPa‬‬
‫‪T=600-800‬‬
‫‪P=0.5 MPa‬‬
‫برخی خصوصيات نيروگاههای گازی‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫متوسر راندمان اين نيروگاهها در ايران برابر ‪ 29.4‬در صد می باشد‬
‫برای استفاده سريع(زمان راه اندازی ‪ ۱‬دقيقه) در مدار استفاده می شوند‪.‬‬
‫مر وال ه يشه در مدار نيستند و فقر وقتی شبکه نياز به بار اضافی دارد مثال‬
‫سامات پيک مصرف (‪ )23-19‬وارد مدار می شوند‬
‫از لحاظ اقتصادی گران هستند‬
‫تقريبادرصد نيروگاههای گازی در ايران ‪ %۱5‬و در اياالت متحده ‪ ۱۲٪‬و در اروپا‬
‫‪ ۱۲٪‬است‪.‬‬
‫نيروگاههای سيکل ترکيبی‬
‫• ترکيب ببب دو نيروگب بباه بخب ببار و گب ببازی برابب ببر اسب ببت بب ببا يب ببک نيروگب بباه س ب بيکل‬
‫ترکيبب ببی بب ببدین شب ببکل کب ببه گازهب ببای خروجب ببی از تب ببوربين گب ببازی وارد مب ببدار‬
‫چرخببه بخببار شببده و در آنجببا آد بببه بخببار تبببديل شببده و بخببار تاصببله‬
‫صرف به ترکت در آوردن توربين بخار ميگردد‪.‬‬
‫• متوسر راندمان اين نيروگاهها در ايران برابر ‪44.7‬درصد می باشد‬
‫تجهيزات و ش اتيک نيروگاه سيکل ترکيبی‬
‫تجهیزات نیروگاه گازی ‪:‬‬
‫‪ -1‬کمپرسور‬
‫‪ -2‬اتاق احتراق‬
‫‪ -3‬توربین‬
‫‪ -4‬مولد برق (ژنراتور)‬
‫اثرات زيست محيطی‬
‫• اتت براق سببوختهای هيببدرو کربيببی دی اکسببيد کببربن را در جببو آزاد مببی کنببد کببه س ب ب اف بزايش‬
‫ايببن گبباز در محببير مببی گببردد دی اکسببيد کببربن ه اننببد ديگببر گازهببا اشببره مببادون قرمببز را از‬
‫س ببطن زم ببين ج ببذد ک ببرده آن را در س ببياره زم ببين محب ببوس نگ بباه داش ببته و سب ب ب پدي ببداری اث ببر‬
‫گلخانبه ای مببی گببردد کببه امببروزه ثابببت شببده ايبن اثببر سب ب گببرن شببدن و و ييبرات بحرانبی آد و‬
‫هوا در سراسر کره زمين می گردد ‪.‬‬
‫• اتتراق نيروگباه بخبار ببه ويبغه زسبال سبنگ دی اکسبيد گبوگرد را آزاد کبرده کبه ايبن گباز جبذد‬
‫ابر شده و سپس به صورت باران اسيدی در بسياری مناطق ريزش خواهد کرد ‪.‬‬
‫• ض ن اينکه فرآيندهای اتتراق در نيروگاههای بخبار و گبازی بامبل آلودگیهبای ديگبر ببه جبز دی‬
‫اکسببيد کببربن و دی اکسببيد گببوگرد نيببز مببی شببود کببه شببامل مونببو اکسببيد کببربن اکسببيدهای‬
‫نيتريببک و تببا انببدازه ای ورات سببوختهای محتببرق کببه ه گببی بببا هببو در آلببودگی هببوای جببو شببرکت‬
‫دارند‪.‬‬
‫نيروگاههای‬
‫هسته ای‬
‫تجهيزات نيروگاه هسته ای ‪:‬‬
‫‪ -1‬رئاکتور‬
‫‪ -2‬ژنراتور بخار (مولد بخار)‬
‫‪ -3‬توربين‬
‫‪ -4‬کندانسور‬
‫‪ -5‬ژنراتور برق‬
‫دو سوال؟‬
‫‪ -1‬آيا برای تولید برق به ه ه دستگاههای يک نيروگاه بخار مانند مولد بخار توربين‬
‫چگالنده و پ پ نياز است ؟‬
‫‪ -2‬آيا نمی توان انرژی به دست آمده از سوخت را به روش ی ساده تر به دست آورد ؟‬
‫انرژیهای نو‬
‫‪ -1‬پايان ناپذير‬
‫‪ -2‬انرژی پاک‬
‫‪ -3‬قابل دسترس ی‬
‫‪ -4‬منبع ه يشگی‬
‫•ميزان انرژی که زمين در طول يک‬
‫سامت از خورشيد در يافت می کند‬
‫بيش از ت ان انرژی مصرفی ت ان جهان‬
‫در طول يکسال می باشد ‪.‬‬
‫• و ايران با مرض ج رافيائی ‪ 25‬تا‬
‫‪ 45‬ش الی در وضريت بسيار مناسب‬
‫دريافت انرژی خورشيدی است ‪.‬‬
‫•انواع نيروگاههای خورشيدی ‪:‬‬
‫‪ -1‬نيروگاههای تراروی خورشيدی کلکتور سه وی خطی‬
‫‪ -2‬نيروگاههای تراروی خورشيدی دريافت کننده مرکزی‬
‫‪ -3‬نيروگاههای خورشيدی فتوولتائيک‬
‫اجزاء اص ی نيروگاههای تراروی خورشيدی کلکتور سه وی خطی‬
‫‪ -1‬متمرکز کننده‬
‫‪ -3‬انتقال و ذخيره‬
‫‪ -2‬دريافت کننده‬
‫‪ -4‬تبديل انرژی‬
‫شماتيک نیروگاه حرارتی خورشيدی کلکتور سهموی خطی‬
‫نيروگاههای تراروی خورشيدی دريافت کننده مرکزی‬
‫نيروگاه خورشيدی فتوولتائيک‬
Solar Cells Installed in Building
Facade
‫انرژی باد‬
‫انرژی باد‬
‫• منشا باد ‪:‬هنگامی که تابش خورشيد بطور نا مساوی به‬
‫سطوح ناهموار ز ِمن می رسد سبب ايجاد تغييرات در دما و‬
‫فشار می گردد ودر اثر اين تغييرات باد به وجود می آيد ‪.‬‬
‫• قدرت باد ‪:‬حاصلضرب نيروی باد در سرعت باد مساوی‬
‫قدرت باد می شود و نيروی باد متناسب با مربع سرعت باد‬
‫است لذا قدرت باد متناسب با مکعب سرعت باد است ‪.‬‬
‫نيروگاههای‬
‫بادی‬
‫• انواع نيروگاههای بادی ‪:‬‬
‫‪ -1‬توربين محور افقی‬
‫‪ -2‬توربين محور م ودی‬
‫ش اتيک نيروگاه بادی‬
‫نيروگاههای آبی‬
‫•مکانهائی مورد توجه هستند که جذابترين وضريت اقتصادی را داشته‬
‫باشند در نتيجه هو وجود ارتفاع يا هد بلند و هو نزديکی به مراکز بار از‬
‫فاکتورهای مهو به تساد می آيند ‪.‬‬
‫•نيروگاههای آبی از زير يک مگاوات تا بيش از ‪ 10000‬مگاوات متفاوت‬
‫است ‪.‬‬
‫نيروگاههای‬
‫آبی‬
‫• نيروی برقآبی یا هیدروالکتریسیته اصطالحی است که ببه انبرژی الکتریکبی تولیبدی‬
‫از ني ببروی آد اط ببالق م ببیش ببود‪ .‬در ت ببال تاض ببر هیدروالکتریس ببیته چي ببزی در ت ببدود‬
‫‪ ۷۱۵۰۰۰‬مگاوات یا ‪ % ۱۹‬از کل انرژی الکتریکی تولیدی جهبان را پوشبش مبیدهبد‪.‬‬
‫نيببروی بببرقآبببی ه ینببين ‪ %۶۳‬از انببرژی الکتریکببی تولیببدی از منببابع تجدیدپببذیر را نيببز‬
‫شب ببامل مب ببیشب ببودظرفیت بب ببالقوه وم ب ببی تولیب ببد انب ببرژی بب ببرق آبب ببی در کشب ببور مب ببا ‪50‬‬
‫میلیارد کیلو وات سامت در سال می باشد که می تواند ‪ %60‬برق مورد نیباز فر بی‬
‫کشور را تامين کند‬
‫تجهيزات نيروگاه آبی‬
‫‪ -1‬سد‬
‫‪ -2‬سرريز يا بند انحرافی‬
‫‪ -3‬مجرای آد به کارگاه توربين‬
‫‪ -4‬توربين‬
‫‪ -5‬اتاق قدرت‬
‫‪ -6‬ژنراتور‬
‫انواع نيروگاههای آبی‬
‫• نيروگاههای کوچک آبی‬
‫‪ -1‬ميکرو (ک تر از ‪)kwe100‬‬
‫‪ -2‬مييی (‪ 100‬تا ‪)kwe 1000‬‬
‫‪ -3‬کوچک (‪ 1000‬تا ‪)kwe 10000‬‬
‫اصطالح زمین گرمایی ترجمه واژه‬
‫است ‪GEOTHERMAL‬‬
‫• در تبال تاضبر ببيش از ‪ 20‬كشبور جهبان ببا نصبب نيروگاههباي زمبين گرمباين از ايبن منببع‬
‫مريو انرژي براي توليد ببرق اسبتفاده مبن ن اينبد كبه مج بوع ظرفيبت نصبب شبده ببال‬
‫بر ‪ 8400‬مگاووات من باشد‪.‬‬
‫• پتانسببیل انببرژی زمببين گرمببابی در ای بران بببر اسبباس مطالرببات انجببان شببده در بببیش از ‪10‬‬
‫منطقببه شناسببابی شببده اسببت‪.‬ايببن منبباطق بببر اسبباس مي بزان فراليتهبباي ت تببوني ن مي بزان‬
‫چش ه هاي آد گرن و ظهورهاي سبطن االر ب و و سباير شبواهد زمبين شناسب و شناسباين‬
‫شببده انببد‪.‬بببر اسبباس گبزارش ارائببه شببده توسببر (سببازمان انببرژی هببای نببو ای بران ‪)1377‬‬
‫اين مناطق به شرح زير من باشند‪:‬‬
‫منطقببه تفتببان – بزمببان ‪ -‬منطقببه ناي نببد ‪ -‬منطقببه بيرجنببد – فببردوس ‪-‬منطقببه ت بباد –‬
‫هشترود‪ -‬منطقه رامسر‬
‫اصفهان‪ :‬منطقه خوربيابانك – منطقه محالت‬
‫انرژی امواج‬
‫انرژی امواج‬
‫روشهای استفاده از انرژی امواج‬
‫امواج در اقیانوس باز بر اثر عمل باد روی سطط اقیطانوس تولیطد مطیشطوند‪ .‬کطل‬
‫انرژی موج توزیع شده‬
‫در زم ط ططین در ح ط ططدود ‪2500000 Mw‬تخم ط ططین زده م ط ططیش ط ططود ک ط ططه در ح ط ططدود‬
‫انرژی کلی توزیعی جزر و مد است‪.‬‬
‫انططرژی مططوج منجططع تجدیططد شططونده اسططت (انططرژی برگشططت پططذیر) و معمططوال طبت‬
‫به انرژی باد بیشتر قابل تولید است‪.‬‬
‫انرژیی که از امواج استخراج میشطود دوبطاره بطه سطرعت توسطط بطرهمک ش بطا‬
‫دو سط اقیانوس پر میشود‬
‫انواع روشهای توليد انرژی امواج‬
‫• استفاده از استوانه های شناور‬
‫• استفاده از بادامکهای شناور‬
‫• استفاده از جزایر طجلک‬
‫نيروگاههای پيل سوختی‬
‫ش اتيک نيروگاههای پيل سوختی‬
‫با وشکر از تضور و توجه ش ا تضار‬
‫گرامن‬
www.saba.org.ir
http://www.technologystudent.com