نوع فایل: word
قابل ویرایش 100 صفحه
چکیده:
امروزه استفاده از سیستم های قدرت کوچک به ویژه سیستمهای تولید برق در توان کم به دلیل مزایای آن در افزایش راندمان تولید انرژی الکتریکی مورد توجه قرار گرفته است. تولید همزمان برق و حرارت یک روش صرفه جویی انرژی است که در آن برق و حرارت بطور همزمان تولید می شوند. حرارت حاصل از تولید همزمان می تواند بمنظور گرمایش ناحیه ای یا در صنایع فرآیندی مورد استفاده قرار گیرد.
در این پایان نامه پس از بررسی سیستم های قدرت کوچک و به ویژه سیستم های تولید همزمان برق و حرارت، به معرفی نرم افزار HOMER وبیان قابلیت های آن در شبیه سازی سیستم های قدرت کوچک پرداخته شده است. اثرات اقتصادی و زیست محیطی استفاده از منابع تجدید پذیر انرژی الکتریکی، از طریق شبیه سازی اثرات استفاده از آنها در شبیه سازی ها بیان شده اندو اثر آنها از طریق فرآیندهای بهینه سازی و تحلیل حساسیت بررسی شده است. در فصل آخر نیز روشهای پراکنده تولید انرژی الکتریکی مورد بررسی قرار گرفته است.
کلمات کلیدی
سیستم های قدرت کوچک، تولید همزمان برق وحرارت، شبیه سازی، HOMER، انرژی های تجدید پذیر، روشهای تولید پراکنده ، CHP
مقدمه:
تولید همزمان برق و حرارت یک روش صرفه جویی انرژی است که در آن برق و حرارت بطور همزمان تولید می شوند. حرارت حاصل از تولید همزمان می تواند بمنظور گرمایش ناحیه ای یا در صنایع فرآیندی مورد استفاده قرار گیرد.
فرآیند تولید همزمان می تواند بر اساس استفاده از توربینهای گاز، توربینهای بخار یا موتورهای احتراقی بنا نهاده شود و منبع تولید انرژی اولیه نیز شامل دامنه وسیعی است که میتواند سوختهای فسیلی، زیست توده، زمین گرمایی یا انرژی خورشیدی باشد. گرمایش ناحیه ای شامل سیستمی است که در آن حرارت بصورت متمرکز تولید و به تعدادی مشتری فروخته میشود . این کار با استفاده از یک شبکة توزیع که از آب داغ یا بخار بعنوان حامل انرژی حرارتی بهره می برد، انجام می پذیرد.
تولید همزمان شکل های متفاوت انرژی به صورت تولید همزمان انرژی الکتریکی و انرژی حرارتی ، یا تولید همزمان انرژی الکتریکی و انرژی حرارتی و سرما، یا تولید همزمان انرژی حرارتی و انرژی الکتریکی و انرژی مکانیکی انجام می شود .
این تکنولوژی ها در سیستم های تولید همزمان صورت های مختلف انرژی جهت مصرف کنندگان صنعتی، و در نیروگاه ها به صورت استفاده از سیکل های ترکیبی، خود را نشان داده .
استفاده از سیستم های CHP، در ابتدا برای مصارف کوچک و خانگی، به دلیل بازده کم این سیستم ها، به هیچ وجه به صرفه نبود. اولین بارهایی که برای تامین آنها از سیستم های CHP استفاده شد، نوعا بارهای صنعتی و با مصرف بالا بودند
به دلیل نزدیکی و فاصله بسیار کم مکانی بین تولید و مصرف، در این قبیل سیستم ها، به آنها سیستم های قدرت کوچک، می گویند. مسایل مبتلابه این سیستم ها مسلما با مسایل مطرح در سایر سیستم های قدرت، متفاوت است.
فهرست مطالب:
فصل اول: تولید همزمان برق و حرارت
1-1 – مقدمه
1-2-ویژگی های سیستم CHP
1-3- تاریخچه و سیاست های استفاده از سیستم های CHP
فصل دوم: CHP و مشخصات آن
2-1-توصیف سیکل کاری و مشخصات سیستم های CHP
2-2- انواع متداول CHP
فصل سوم: آلایندگی در سیستم های CHP
3-1- بررسی آلودگی هوا ناشی از سیستم های CHP
3-1-1- بررسی محصولات احتراق سیستم های CHP
3-1-2- توضیحات بیش تر در مورد آلودگی هوا
3-2- آلایندگی صوتی
فصل چهارم: مباحث اقتصادی در ارتباط با CHP
4-1- فواید استفاده از سیستم های CHP
4-2- همخوانی بارهای حرارتی و الکتریکی
4-2-1- هماهنگی بین بارهای حرارتی و الکتریکی
4-2-2- توسعه سیستم تولید در سیستم قدرت کوچک
فصل پنجم: بررسی نرم افزار HOMER
5-5- بارها
5-1-1- بار اولیه
5-1-2- بار قابل تعویق
5-1 - 3- بار حرارتی
5-2 - منابع انرژی
5-2-1- منابع خورشیدی
5-2-2- منابع بادی
5-2- 3- منابع آبی
5-2-4- منابع زیست توده
5-2-5- سوخت فسیلی
5-3- مولفه ها
فصل ششم: مدلسازی CHP و MPS با نرم افزار HOMER
6-1- مقدمه ای بر مدلسازی سیستمهای قدرت کوچک توسطHOMER
6-2- شبیه سازی
6-3 - بهینه سازی
6-4- تحلیل حساسیت
6-4-1- بررسی عدم قطعیت ها
6-4-2- تحلیل حساسیت مجموعه اطلاعات ساعت به ساعت
6-5- مدلسازی اقتصادی
فصل هفتم: سیستم Dispatch
7-1- ذخیره عملیاتی
7-2- کنترل مولفه های قابل dispatch
7-3- راهکار dispatch و پیاده سازی آن
7-4- تقدم بار
ضمیمه: روش های تولید پراکنده انرژی الکتریکی
8-1 مقدمه
8-2 انواع تولید پراکنده
8-2-1 توربین های گازی احتراقی
8-2-2 توربین های کوچک و میکرو توربینها
8-2-3 سلولهای سوختی
8-2-4 توربینهای بادی
8-2-5 شبکه های فتوولتائیک
8-2-6 وسایل ذخیره انرژی
8-2-7 نیروگاههای انرژی جزر و مد
8-2-8 نیروگاههای ترمو الکتریک
8-2-9 نیروگاههای ترمیونیک
8-2-10 نیروگاههای بیوماس
8-2-11 نیروگاه های مبدل انرژی خورشیدی – حرارتی – الکتریکی
8-2-12 نیروگاه تولید همزمان برق، گرما و سرما(CHP CHC)
8-2-13 نیروگاههای آبی کوچک
8-2-14 دیزل ژنراتور
8-2-15 چرخ لنگر
8-2-16 موتورهای رفت و برگشتی
8-3 تعاریف مربوط به تولید پراکنده
8-4 کاربردهای تولید پراکنده
8-4-1 تهیه گرما و الکتریسیته ترکیبی (CHP)
8-5 نحوه اتصال منابع تولید پراکنده به شبکه
8-6 تقسیم بندی های مختلف تولید پراکنده
8-7 بررسی مزایای فنی تولید پراکنده
8-8 تلفات توان در شبکه های توزیع شعاعی
8-9 تلفات توان درشبکه های توزیع با مش ضعیف
8-10 نتیجه گیری
مراجع و مآخذ
منابع و مأخذ:
[1] نیما زارعی، دکتر مهدی احسان، امکان سنجی استفاده از واحدهای تولید همزمان برق و حرارت برای واحد های مسکونی بزرگ،دانشگاه صنعتی شریف، دانشکده برق، پاییز 1384
[2] مهدی عظیمی، مقدمه ای بر سیستم های تولید همزمان برق و حرارت، وزارت نیرو، سازمان بهره وری انرژی (سابا)، 1378
[3] Zahedi, Conversion of stand-by-generator facilities to combined heat and power units. “Technical Aspects” Systems, Man, and Cybernetics, 1994. 'Humans, Information and Technology'., 1994 IEEE International Conference on, Volume 3, 2-5 Oct. 1994 Page(s):2696 - 2700 vol. 3
[4] Transmission Line Reference Book 345 kV and Above, Second Edition, EL-2500, 1987. Electric Power Research Institute, Palo Alto, CA.
[5] A. Farret and M. Godoy Simoes, Integration of Alternative Sources of Energy, 2006 John Wiley & Sons, Inc. ch 15, pp. 379-418.
[6] Hybrid Optimization Model for Electric Renewables (HOMER), National Renewable Energy laboratory (www.nrel.gov/homer)
[7] Shirish Garud, Parimita Mohant, Application of HOMER software for village electrification project: A case study for village Jarha, World Renewable Energy Congress VIII, Denver, Colorado USA, August 29-September 3, 2004, BOOK OF ABSTRACTS, p. 381
[8]R. P. Smith, Power generation using high efficiency aeroderivative gas turbines, Opportunities and Advances in International Electric Power Generation, International Conference on (Conf. Publ. No. 419) 18-20 March 1996 Page(s):104 - 110
[9]R. W. Wies, R. A. Johnson, A. N. Agrawal, T. J. Chubb, Simulink model for economic analysis and environmental impacts of a PV with diesel-battery system for remote villages, Power Systems, IEEE Transactions on
, Volume 20, Issue 2, May 2005 Page(s):692 – 700
[10]Chun Che Fung; W. Rattanongphisat,C. Nayar, A simulation study on the economic aspects of hybrid energy systems for remote islands in Thailand, TENCON '02. Proceedings. 2002 IEEE Region 10 Conference on Computers, Communications, Control and Power Engineering, Volume 3, 28-31 Oct. 2002 Page(s):1966 - 1969 vol.3
پروژه سیستم های قدرت کوچک و تولید همزمان برق و حرارت و مدل سازی و شیبه سازی آن با نرم افزار (HOMER). doc