سیستمهای تولید همزمان برق، گرما و سرما؟

بر اساس تعریفی کلی به هرگونه تولید توامان انرژی حرارتی و الکتریکی از یک منبع انرژی واحد توسط سیستمی ‌یکپارچه و از یک جریان واحد سوخت، تولید همزمان گفته می‌شود و چنانچه این سیستم با یک چیلر جذبی برای تامین سرمایش ساختمان نیز تکمیل گردد و آب گرم مورد نیاز چیلر جذبی با استفاده از آن تامین گردد به عنوان یک سیستم تولید همزمان برق، حرارت و سرما شناخته می‌شود

امروزه توسعه و تسهیل کاربرد سیستم‌های تولید همزمان به علت پیشرفت تکنولوژی و کاهش هزینه‌های سرمایه‌ گذاری و نیز سودمندی اقتصادی این رویه تبدیل انرژی، باعث رویکرد گسترده مصرف‌کننده‌های عمده انرژی به استفاده از این تکنولوژی گردیده است. این در حالی است که راندمان بالای انرژی این سیستم‌ها قادر است در مقیاس کلان ضمن کاهش مصرف‌ سوخت و آلاینده‌ های زیست‌محیطی تا حد ۵۰%، گامی در جهت توسعه صنعت برق تجدید ساختار یافته و بهره‌ مندی از مزایای تولیدات پراکنده باشد.

آنچه که بیشتر اهمیت سیستمهای تولید همزمان را نشان می‌دهد اتلاف کمتر انرژی و حرارت بیشتر قابل بازیافت نسبت به روش متداول است. در شکل راندمان سیستمهای CHP در مقایسه با سیستمهای متداول نیروگاهی ارائه شده است. همانطور که مشخص است برای تامین ۹۰ واحد انرژی در سیستم تولید همزمان، ۱۰۰ واحد سوخت مصرف می‌شود و تلفات در این سیستم حدود ۱۰% است و در سیستمهای موجود برای تامین ۹۰ واحد انرژی برای یک شهری نظیر اهواز لازم است ۲۱۲ واحد سوخت مصرف گردد که در حدود ۵۸% انرژی اتلاف می‌گردد.

ظرفیت این سیستم به پارامترهایی مانند توان حرارتی و الکتریکی مورد نیاز مجموعه و تغییرات هریک از این دو بر حسب تولید بستگی دارد. به علاوه با توجه به تغییرات مصرف الکتریکی و حرارتی، می­ توان ظرفیت سیستم را به شکلی تعیین نمود که بخشی از توان الکتریکی مورد نیاز مجموعه توسط این سیستم تامین شده و یا بخشی از برق تولیدی به شبکه سراسری فروخته شود. بررسی امکان­ سنجی نصب سیستم CHP با توجه به شرایط مجموعه انجام شده و ظرفیت آن را میزان نیاز حامل­های انرژی، هزینه تمام­ شده تولید برق داخل مجموعه و هزینه برق خریداری­شده از شبکه تعیین می­ نماید.

با توجه به خصوصیت CHP در تامین همزمان برق و حرارت، طراحی سیستم مستلزم شناخت مناسبی از مجموعه مورد نظر بوده و در آن بایستی تغییرات دیماند برقی و حرارتی یک مجموعه تعیین شده و ظرفیت سیستم بر اساس آن طراحی شود. بزرگ سایز شدن سیستم منجر به کارکرد آن در ظرفیت پایین­تر از ظرفیت نامی می­شود که سبب طولانی­ تر شدن زمان بازگشت سرمایه­ می­ گردد. همچنین با توجه به اینکه با افزایش سایز سیستم هزینه خرید آن بصورت متناسب با ظرفیت افزایش نیافته و کاهش می­ یابد، کوچک سایز شدن آن نیز باعث کاهش صرفه اقتصادی سیستم می­ گردد. از این رو طراحی نوع سیستم CHP نقش ویژه ­ای در تعیین صرفه اقتصادی طرح دارد. در برآورد فنی اقتصادی اجرای سیستم مواردی مانند هزینه­ های بهره­ برداری سیستم و تهیه قطعات نیز بایستی دقت گردد، که کارشناسان شرکت آریان بهسا با توجه به تجربه و دانش کافی در این زمینه، نسبت به ارزیابی فنی و اقتصادی سیستم و تهیه طرح بهینه اقدام می‌نمایند. بطرکلی حداقل خدماتی که در ارزیابی فنی و اقتصادی سیستم cchp باید ارائه شود، مشتمل بر موارد زیر است.

• جمع آوری و بررسی اطلاعات مصرف انرژی (برق و گاز) در ساختمان‏ها و ترسیم منحنی بار و مدل سازی حرارتی زمانمند وضعیت مصرف انرژی.
• برآورد بارهای حرارتی و برودتی و منحنی مصرف برق ساختمان‏.
• برآورد میزان توان، برودت و گرمایش (فضا و آب گرم مصرفی) و هزینه‏ های انرژی در ساختمان.
• ارزیابی و صحه‏ گذاری اطلاعات جمع‏ آوری شده و مقایسه با نتایج مدل سازی.
• بررسی تاسیسات موجود ساختمان‏ها و طراحی با حداقل تغییرات در تاسیسات مکانیکی و برقی ساختمان.
• تهیه و ارائه نقشه های فنی با توجه به جانمایی سیستم
• ارزیابی فنی و اقتصادی سیستم CCHP با گزینه‏ های مورد نظر کارفرما (براساس کمترین هزینه، کوتاه ترین زمان بازگشت سرمایه، بیشترین میزان صرفه‏ جویی)
• تعیین بهترین گزینه پیشنهادی برای ساختمان با تعیین اولویت نرخ‏ گذاری ( بر اساس حداکثر تقاضای نیروی برق یا حداکثر تقاضای گرما یا سرما و …).