صفحه 1:
صفحه 2:
7s
میکرو گرید
صفحه 3:
شبکه های توزیع و میکروگرید .
در ابتداي تولید الکتریسیته و آغاز مصرف انرژي
الكتريکي منابع کوچك و پراکنده اي نظیر رودخانه ها
و توربین هاي کوچك آبي براي تولید انرژي الكتريکي
بكار گرفته شدند. در واقع ایدة تولید پراکنده
ox! (Distributed Generation (DG)) اي قديمي و
مربوط به اواخر قرن 19 ميلادي است. خيلي زود با
پیشرفت سریع صنعت برق و ساخت ماشین هاي
عظیم الجثه ي تولید کننده و دریافت کننده ي انرژي
برق مولدهاي کوچك و محلي انرژي به نيروگاههاي
چند صد مگاواتي که شمار زيادي از مصرف کنندگان
دور و نزديك را تحت پوشش قرار مي دادنده تبدیل
شدند. اکنون پس از گذشت نزديك به يك قرن از
بهره برداري انسان از انرژي الكتريكي براي تأمین
رفاه واسایش بیشتر, طراحان و برنامه ریزان صنعت
برق در سراسر دنیا به ايدة تولید پراکنده
صفحه 4:
— سس
به بررسي سهم تكنولوژي هاي تولید پراکنده در
بازار تولید برق ميپردازيم و انواع تکنولوژي هاي
تولید پراکنده( , همراه با مزاياي تولید از منایع
انرژزي تجدیدپذیر را در سیستم توزیع تشریج مي
کنیم و در آخر نیز به مقوله میکروگرید می
پردازیم.
استفاده از مولدهاي 70 منافعي را برای شرکت
هاي تولیدکننده, مصرف کنندگان برق وبه طور
AS جامعه به همراه دارد. کاهش تلفات «gles
بهبود پروفیل ولتاژ, کاهش انتشار گازهاي آلاینده,
ارتقاء امنیت و اطمینان شبکه, بهبود کیفیت توان؛
آزادسازي ظرفیت سیستم هاي توزیع و انتقا ؛ به
تعویق افتادن سرمایه گذاري براي توسعه شبکه,
ارتقاء بهره وري و افزایش امنیت براي.بار
صفحه 5:
Shad ۲-۱
اولین نيروگاههاي احداث شده در دنیا از لحاظ نوع
منبع به سه گروه عمده تقسم مي شوند :
- آبي( استفاده از انرژزي vl جاري رودخانه ها L
آب ذخیره شده در مخزن سدها )
- حرارتي (استفاده از انرزي سوخت ها نظير
نفت, گاز یا ذغال سنگ)
- هسته اي (استفاده از انرژي اتمي )
تا پایان قرن بیستم سایر تكنولوژي هاي توليد برق
فرعي و غیر متداول محسوب مي شدند. جدول 1-3
سهم هر يك از تكنولوژي هاي فوق را در تولید
انرژزي در سراسر دنیا تا پایان قرن اخیر نشان مي
دهد.
نيروگاههاي عظیم با توان بالا هر يك از نیاز به
اختصاص مکان مناسبي براي ساخت دارند که باف
صفحه 6:
٠ رساآندن سوحت به نیروگاهها ي حرارتي نیز هزید
هايي را بر روند كلي تولید برق تحمیل مي کند
نزديكکي آنها به محل تأمین سوخت این هزینه ها را
کاهش مي دهد. از طرف دیگر براي رساندن انرژي
الكتريكي به مصرف کنندگان طراحي و احداث شبکه
هاي حجیم انتقال و توزیع برق ضروري است که در
مناطقي با جمعیت پراکنده و غیرمتمرکز سرمایه
گذاري قابل توجهي را مي طلبد و برق تأمین شده در
محل مصرف را به برقي برهزينه و كران تبديل مي
كند. در بسياري از كشورها صنعت برق نيز همجون
ساير صنايع از سرمايه بخكش خصوصي بهره مي كيرد
ودر ايران هم سمت و سوي برنامه ريزي ها در جهت
خصوصي سازي و كاهش حجم دولت است. با توجه به
اين واقعيت: صرورت توجه به تكتولوزي هاي
توليد برق كه به سرمايهكذاري كمتري احتيا
صفحه 7:
جدول ۳-: سهم تکنولوژی های مختلف در تولید انرژی
برحسب گیگاوات تا پایان قرن بیستم
mie .|| غيره/
منطقه تکنولوژی | ?722 | pes — wel 15
ی
zs
آمریکای شمالی | 642 ۱176۱ 109 | 18 | 945
امربكاى مركزي” | 640 1012| 2 3 | 181
جنوبى
ارویای غربی ۲ 353 ۱142 128 | 10 | 633
اروپای شرقی-
اتحاد جماهیر | 298 | 80 | 48 0 426
شوروی
خاورميانه 4 | 4 | o 0 | 98
la, ,91 3 ۱ ۱20 2 0 95
آسیا و اقیانوسیه | 651 ۱160۱ 69 4 ۱ 884
صفحه 8:
ميلادي» ‘Lola براي انرزي الكتريکي نرخ رشد ثابتي
در حدود۵7-6 را نشان مي داد. طرح مباحث زيست
محيطي و بحران نفتي ناشي از وقايع سياسي در
خاورميانه در سالهاي دهة1970 مشكلات جديدي در
بيش روي صنعت برق دنيا قرار داد. اين عوامل به
همراه تغييراتي در اقتصاد جهاني» منجر به كاهش
نرخ رشد مصرف انرژي الكتريكکي از 9۵7-6 به 3-
1 در دهة 1980 ميلادي شد. در همین زمان
هزینه هاي انتقال و توزیع انرژي دچار تورم بي
سابقه اي از 9۵25 به حدود ۵150 ازهزینه تولید شد.
در واقع این بخش از صنعت برق دو سوم بودجه هاي
لازم براي سرمایه گذاري را به خود اختصاص داد. به
دنبال کاهش تقاضاء افزايش بي رويه هزينه هاي ياد
شدهء دغدغه هاي عمومي براي سلامت محيط زيست
دستيابي به تكنولوز.:
صفحه 9:
سس ce
سيستم هاي DG را سيستم هاي مدولار و با ظرفه ع
کمتر از 100 مگاولت آمپر و بعضاً کمتر از 10
مگاوات معرفي مي کنند. از دیدگاه قانوني رویکرد
عمومي به تولید پراکنده از سال1978(قانون تعد یل
شبکة برق) با تصویب در ایالات متحده آمریکا آغاز
شد. این مصوبه به ژنراتورهاي کوچك اجازه اتصال به
شبکه قدرت را داد و به اینصورت واحدهاي کوچك
تولید پراکنده حتي با ظرفیت يك کیلو وات وارد بازار
رقابتي تولید و توزیع انرژي الكتريكي شدند.
تولید پراکنده نباید با تولید انرژي از منابع تجدیدپذیر
همسان فرض شود چراکه مي تواند از منابع پایا ن
پذیر نظیر سوخت هاي فسيلي براي تولیدانرژي
استفاده کند و حتي آلودگيمحيطي نیز به همراه
داشته باشد.
صفحه 10:
— سس
۳-۳ کار آیی سیستمهای تولید پراکنده در شبکه توزیع
کاهش تلفات خط و ترانسفورماتورها, کاهمش
اثرات محيطي, آزاد شدن ظرفیت سیستم انتقال
و توزیع» افزایش قابلیت اطمینان در شبکه, بهبود
کیفیت توان» پيك زدايي و ارتقاء بازده كکلي
سيستم از نتايج مثبت بكاركيري 26 براي
تولیدکنندگان و متصدیان شبکه است. مصرف
کنندگان انرژي هم با دریافت توان مطلوب با
کیفیت بالا و اطمینان بیشتر اما هزینه پایین تر و
با اثرات مخرب کمتر از این نکنولوژي سود مي
برند. همچنین ارتقاء سلامت محیط زیست,
افزايش بهره وري در سیستم و بهره برداري مفید
و پر بازده از منابع انرژي منافعي هستند که شامل
حال جامعمه و مردم می شوند. بطووه
صفحه 11:
a —
در واقع تكنولوژي تولید پراکنده به دلایل مختلفي با
استقبال چشمگيري در سرتاسر دنیا مواجه شده
است که مي توان از جملة لن ها به عوامل زیر
اشاره کرد:
- واحدهاي 100 در نزدیکترین نقاط به مصرف
کننده, احداث و بهره برداري مي شوند و به همین
دلیل هزینه هاي انتقال و توزیع انرژي کاهش مي
aS ub در غیر اینصورت این هزینه ها در حدود 9۵30
از ارزش توان تحویل شده به مصرف کننده خواهند
بود.
- آخرین دستاوردهاي صنعت برق» ساخت واحدهاي
تولیدکننده پر بازده و در رنج وسيعي از 10 کیلووات
تا 15 مگاوات را میسر ساخته اند.
- كاز طیبیعی به عنوان سوخت بسیار cal os
صفحه 12:
- واحدهاي 26 بازدهي خوبي دارند به ویژه د
سيكلهاي تركيبي و زنجيره اي (واحدهاي
0بزركتر )
- رقابتي شدن بازار برق فرصتهايي براي ظهور توليد
کننده هاي جدید در شبکه قدرت بوجود آورده است.
ابعاد فيزيكي کوچك سیستم هاي 00, نصب آنها را در
محل مصرف بدون نیاز به جستجو براي یافتن مساحت
وسيعي از زمین و اخذ تأیید مسئولین ذیربط ميسرمي
سازد.
- در کنار افزايش هزینه هاي انتقال و توزیع انرژي»
هزینه هاي تولید پراکنده کاهش یافته است و به مرور
زمان کمتر مي شود.
- اختیار انتخاب ترکیب sl مختلف هزینه» قابلیت ؛
اطمینان و کیفیت توان خروجي براي بهرهبردار 0
صفحه 13:
۳۶۴ سهم تکنولوژی های نولید پراکنده در تولید برق
سهم 00 ها از تولید انرژي الكتريكي با سرعت قابل
توجهي, در حال افزايش است به نحوي که در ابتداي
دهة 90 تولید هاي غیرشبکه اي یا 3116 هاء 965 از
كل تولید در کشور آمریکا را شامل مي شدند اما در
پایان این دهه به7۵20 از کل تولید رسیده بود. به
عبارتي دیگر از 40 گیگاوات به بیشتر از 150
گیگاوات بالغ شده بوده است رشد تولید پراکنده و
اقبال عمومي نسبت به این تكنولوژي آن چنان است
که ارزش انرژي توليدي توسط 0 ها تا سال 2010
به 10 تا 30 میلیارد دلار رسید. شکل( 1-3) تخمین
میزان افزایش سالانة ظرفیت تولید انرژي برحسب
گیگاوات و سهم تولید پراکنده در اين بازار را از سال
0 تا 2008 نشان مي دهد. با توجه به روند رو به
گسترش بهره برداري از مولد هاي 0 بر تا
صفحه 14:
140
120 +
100 5
80 3
60
40
6
AD,
ظرفيت )2%(
20
|
ب
2008 2004 2000
سال
۳۳ سم ظرفیت 06 ۲۳۷ ظرثیت کل DG pew
سهم تولید پراکنده
140
J 120
3 100
3, 3
3 0
= 0
& 20
0
شکل1-3: افزايش سالانة ظرفیت تولید انرژي و
صفحه 15:
۳-۵ سهم تکنولوژی های تجدید پذیر در تولید برق
واحدهاي 20 ميتوانفد از دو گروه منابع انرژي
سنتي و نو براي تولید الکتریسته استفاده کنند اما
نگراني هاي عمومي از به خطر افتادن سلامت
محیط زیست انسان, اثر گلخانه اي گازهاي مخرب
و کیفیت زندگي مردم, انرژي هاي تجدیدپذیر را در
کانون توجه طراحان و دولتمردان قرار داده است
60 تكنولوژي هاي تولید انرژي از این مولدها را در
مقایسه با انواع سنتي تن قابل رقابت ساخته
است. قبلاً پیش بینی شده بود که تمام كشورهاي
اروبايي تا سال 2010 سهم خود را از انرژي هاي
Pole. Ic -; O10 [|
صفحه 16:
10۰
© لرر بير و
96 1987 3 0
شکل 2-3: پیش بيني انجام شده
برای سهم انرژي هاي نو در
تأمی. آن : > تا سا 2010
صفحه 17:
Ser?
در سالهاي اخیر با توجه به روند رو به رشد مصرف
انرژي الكتريكي و محدودیت منابع دولتي در ایجاد
ظرفيتهاي جدید در بخشهاي تولیده انتقال و
توزیع , مسأله خصوصي سازي و تجدید ساختار در
صنعت برق مشابه سایر کشورهاي جهان مورد
توجه بوده است. نگرش جدید در طي سالهاي اخیر»
برق را به عنوان كالايي که چون دیگر کالاها مبادله
مي شود در نظر گرفته است و ایجاد فضاي
رقابتي و افزایش بهره وري نیز از اهداف مهم
org: است . در حال حاضر بازار برق در سطح
عمده فروشي فعالیت خود را آغاز نموده است و
در آینده نزديك بخشهاي دیگر صنعت برق را نیز د
7 02 يل 0۷۵۳۵ ۳۱
صفحه 18:
۳-۶-۱ مدل های بازار برق
آمدل اول: انحصار کامل: در این مدل کلیه
فعاليتهاي بازار برق شامل توليدء انتقال و توزیع در
انحصار يك مجموعه مي باشد.
مدل دوم: 210061 83560 - 2001: در اين مدل
خریدار منفرد يا آژانس خرید برق» برق مورد نياز را از
بين تولید کنندگان مختلف خريداري مینماید. اين امر
سپب رقابت در بخش تولید مي گردد که در اين مدل
آژانس خرید برق انحصار کامل برشبکه انتقالوتوزیع تا
تحویل به مصرف کننده نهائي را دارد.
مدل سوم: رقابت در سطح عمده فروشي : در
این مدل خریداران عمده برق (شرکتهاي توزیع) برق
موود نيان را مستقیماً از تولید کنندگان به دلخواه
خريداري مي نمایند و تحویل كمپاني انتقال مي دهند و
انحصار کامل بر فروش برق به مصرف کننده نهائتي
فون اخقیات اوق دم
صفحه 19:
۳-۶-۳ ساختار بازار برق در ایران
شکل(3-3) ساختار بازار برق در ايران را بر اساس
آیین نامه مصوب وزارت نیرو نشان مي دهد.
مدير بازار
واحدی. نخت..عتوان. غدتر نأزار جهت: انجام .عملیات
خرید و فروش برق» ساماندهي تبادل اطلاعات و
مبادلات lls با فروشنده ها و خریدارها تشکیل مي
گردد که وظایف آن به شرح ذیل مي باشد:
تبادل اطلاعات با فروشندگان و خریداران.
تبادل اطلاعات با مرکز.
- انجام عملیات خرید و فروش برق.
- انجام مبادلات مالي با فروشندگان و
صفحه 20:
شکل 3-3: ساختار بازار برق در ایران
صفحه 21:
۳-۷ جایگاه شر کتهای توزیع در بازا
از اهداف بازار برق, ایجاد بستري مناسب براي ورو
سرمایه هاي بخش خصوصي در عرصه هاي تولید
انتقال و توزیع انرژٍي الكتريكي وایجاد رقابت و افزایش
بهره وري شر کتهاي برق مي باشد . درایین نامه بازاو
برق, شرکتهاي توزیع به عنوان خریداران عمده برق به
نمايندگي از شرکتهاي برق منطقه اي معرفي شده اند
که بزودي این بخش بازار نیز فعال مي شود از طرفي
برخلاف بخش هاي تولید و انتقال» بخش توزیع انرژي
الكتريکي در بازار برق از وضعیت پیچیده تري برخورداو
است زیرا از يك طرف بحث ارتباط بین شبکه هاي
مجاور و افزایش نقاط مانو در جهت افزایش قابلیت
اطمینان و استفاده حداکثر از ظرفیت هاي شبکه مطرح
است و از طرف دیگر بحث فروش انرژي درمبادي
ورودي انرژي به شبکه توزیع و شفافیت محدوده هاي
جغرافيائ ي بين نواحي شركتها نيز در ميان
باشد .همچنین هزینه های بهره برداری از
صفحه 22:
. ۳-۸ تأثیر بازار برق بر عملکرد ن زد
- بهبود شبکه هاي توزیع و کاهش تلفات
از آنجايي که در بازار برق, فروش انرژي به شرکتهاي
توزیع در مبادي ورودي شبکه صورت مي گیرد لذا این
شرکتها مسئول پرداخت هزینه هاي انرژي تلف شده
در شبکه تحت پوشش خود مي باشند که سبب توجه هر
چه بیشتر آنها به اصلاح و بهبود شبکه هاي توزیع و
همچنین برخورد قاطع با مسأله سوء استفاده از برق
خواهد شد.
- افزایش قابلیت اطمینان شبکه ها و کاهش
با توجه به اینکه بودجه تخصيصي به شرکتهاي توزیع بر
اساس میزان خرید انرژي در محدوده تحت پوشش al
ف - ۳۹ =s 5 ۳۹ 00۳۵ ۳۱
صفحه 23:
سس
- گسترش برنامه هاي مدیریت مصرف
اصلاح ضریب بار
با توجه به چند نرخي شدن قیمت خرید انرژي دربازاد
برق , شركتهاي توزیع جهت خرید برق با تعرفه هاي
پایین تر تمایل بيشتري نسبت به اجراي برنامههاي
موثر مدیریت مصرف و درنتیجه اصلاح ضریببار خواهند
داشت.
- بهبود روشهاي بهره برداري و تعدیل نيروي
انساني
حضور دو بازار رقابتي برق» مستلزم اصلاح روشهاي
سنتي در بهره بردادي و ووي آوردن به تكنولوژي هاي
نوین در زمینه بهره بردايي از شبکه ها و در نت
تعدیل نيروي انساني و کاهش هزینه ها مي باشد.
صفحه 24:
۳-۹ مفهوم میکرو گرید
a: —
همانگونه که بیان شد, کاهش ذخایر سوخت های
فسیلی, اثرات نامطلوب زیست محیطی آنها و پایین
بودن بازدهی شبکه های برق سنتی تمایل به تولید
توان در نزدیکی بار و در سطح شبکه های توزیع را به
کمک منابع تجدیدپذیر افزایش داده است. در شبکه
هاى سنتی, انتقال انرژی هموایه از یک طریق بین
تولید کننده و مصرف کننده قابل انجام بوده است.
درصورتی که در آینده نزدیک منابع اصلی انرژی نمی
توانند به تنهایی ورودی شبکه اصلی را تامین کنند.
نیروگاه های کوچک تولید انرژی شامل میکروتوربین
هاء پیل های سوختی, فتوولتائیک» موتورهای رفت و
برگشتی و يا هرکدام از منابع توان متناوب به همراه
وسایل ذخیره سا همچون فلایویل ها, خازن های
انرژی؛ و باتری می بایست به صورت منابع کمکی به
شبکه اصلی متصل گردند تا ازفشار بیش از حد به
صفحه 25:
— نت
پیوستن این منابع کوچک تولید انرژی در سیستم های
ولتاژ پایین يا متوسط, تکنولوژی جدیدی از شبکه
قدرت را به نام میکروگرید تشکیل می دهد.دیواقع
میکروگریدها مجموعه ای از بارها و منابع کوچک می
باشندکه به صورت یک شبکه مستقل, برای ایجاد
توان و گرما فعالیت می کنند.
به عبارت دیگر میکروگرید, شبکه ای کوچک درسطح
ولتاژ توزیع است که به کمک منابع تولید پراکنده: به
منظور تامین بارهای الکتریکی وگرمایی مکان های
کوچک از قبیل خانه هاء دانشگاه ها و مناطق تجاری و
صنعتی طراحی شده است. در برخی شرایط
میکروگرید نیاز های سرمایشی شبکه را نیز برطرف
3 تود ف د
صفحه 26:
سر 508
در شکل (3-4) ساختار یک میکروگرید شامل منابع
تولید پراکنده و بان نشان داده شده است: بدیهی است
منابع تولید پراکنده مورد استفاده در میکروگرید دارای
ظرفیت کمتری نسبت به زنراتورهای مرسوم در
نیروگاه های بزرگ بوده و تولید انرژی دراین منابع در
سطح ولتاٍ توزیع صورت می پذیرد.
میکروگرید در دو حالت متصل به شبکه و جدا از شبکه
بهرمبرداری میشود. درصورت به وجود آمدن هرگونه
(Static Switch)( SS ) Las میکروگرید را درنقطه
yl (Point of Common Coupling) ( PCC)JLail
شبکه اصلی جدا می نماید. درحالت متصل به شبکه
بهره برداری از میکروگرید به صورت جزیره ای انجام
می شود تا بادهای با الویت» به کمک منابع میکروگري
صفحه 27:
یک میگی وگرید می تواند یک مرکز خریده پا بارك صنعتی
yg abyss bi دانشگات را دی تر بگیرد.عیکرة شبکة
از طریق یک نقطه ي اتصال مشترك به سیستم شبکه
ي توزیع متصل می شود و به عنوان یک واحد تنها, در
شبکه ي قدرت ظاهر می شود که از(166) و تولید
کنندگان کنترل شده در محل (101) بارهاي کنترل
شده در محل ساخته شده است. بنابراین سیستم
میکرو گرید مسئول دادن سرویس و ارائه خدمات به
نیازها و تقاضاي مصرف کنندگان خود است که می
تواند شامل بايهاي حساس و بارهاي غير حساس
باشد. بنابراین میکرو گرید شبیه به یک بار یا تولید
کننده ي خوش رفتار است که مزایای کلی آن
عبارتست از:
1- افزايش قابلیت اطمینان محلی
2- جلوگیری از اتلاف گرمای به وجود آمده
3- فراهم كردن انرزى جرخشى و بدون وقفهه
صفحه 28:
استفاده از ترکیب چندین منبع تولید پراکنده درسطح
ولتاژ توزیع» بسیاری از هزینه های مربوط به احداث
و oly اندازی نیروگاه ها و خطوط انتقال یا کاهش
صفحه 29:
۳-۰ اقتصاد در میکرو گرید
كريد
اقتصاد در ميكرو كريد به سه دسته تقسيم مى شود:
- سرمایهگذاری ang 5 پیادهسازی تکنولوژی های
جدید در میکروگرید.
2- استفاده از جنبه های منحصر به فرد در
میکروگرید. این قسمت نقطه تمایز بین میکروگرید
و شبکه اصلی را نشان می دهد و به آن دسته از
قابلیت های میکروگرید که توانایی انعطاف وابتکار را
دارند مربوط می شود. در واقع در میکروگرید
برخلاف شبکه های توزیع سنتی می توان برای هر
مشترک سطح قابلیت اطمینان منحصر به فردی
واتعریف نمود.
3- رابطه میکروگرید و شبکه سراسری. میکروگریدها
نیازمند یک تابع اقتصادی حاوی قیمت >
صفحه 30:
a —
این امر باعث استفاده بهینه از مجموع منابع تولید
پراکنده و شبکه سراسری خواهد شد. اين مسئله در
بسیاری از جهات شبیه به مسائل موجود بين شبكه
سراسرى و مصرف كنندكان آن مى باشد. تکنولوژی
های جدید همواره با موانع اقتصادی و نظارتی وو به
رو خواهند بود.
یکی از مسائل عمده در اين تکنولوژی بررسی رابطه
اقتصادی بین میکروگرید و شبکه اصلی می باشد.
چرا که میکروگرید در شرایط عادی به شبکه متصل
بوده و با آن تبادل توان صورت می دهد. یک
میکروگرید توسط یک مصرف کننده یا گروهی از
مصرف کنندگان جهت منافع اقتصادي آنها طراحی,
نصب و بهره برداري می شود.
اگرچه ممکن است شرکاي میکروگرید هم, به اثرات
تایه ور رزوی عافیته Ts cell sce ted
صفحه 31:
۳-۱۰-۱ مزایای اقتصادی مهم میکر و گریدها شامل موارد زیر می باشند:
- کاهش مصرف سوخت های فسیلی که در نتیجه
کاهش تلفات انرژی در منابع تجدید پذیر و کاهش
افت خطوط توزیع و انتقال حاصل می شود.
- افزایش کلی راندمان انری در منابع تولیدی» بهره
بردارى اذ تلفات گرمایی در منابعی با
:CHP(Combined Heat and Power),s jgloiSi
صرفه جویی اقتصادی قابل توجهی را در پی خواهد
داشت. استفاده از این گونه منابع تولیدی هم زمان
انرژی و گرماء راندمان را نسبت به دیگرمنابع مرسوم
تولید انرژی دو شبکه قدرت به بیش از80 دوصد
خواهد رساند.
- استفاده از تکنولوژی میکروگرید منجر یه
صفحه 32:
مسر SS
- استفاده از ترکیب منابع تولیدی کوچک و تقسیم
انرزی بهینه در بین مصرف کنندگان موجب بهبود
اقتصاد میکروگرید خواهد شد.
- به دلیل استفاده از منابع تولید پراکنده پشتیبان؛
تعداد مشترکینی که خاموشی دارند کاهش خواهد
یافت و این موضوع به سود اقتصاد میکرو گرید مى
باشد.
میکروگرید ها به منظور تامین بار گروهی از مصرف
کنندگان با حداقل تاثیرات محیطی نصب و بهره
برداری می شوند. whol aS LI تامین انرژی با
هزینه کمتر می باشد. در واقع هدف اصلی» کاهش
صورت حساب انرژی شامل الکتریسیته و گرما مى
باشد و این موضوع کادایی اقتصادی مبکروگرید
صفحه 33:
۱۰-۲ -۴ شباهت میکروکرید با شبکه اصلی در رابطه با مسائل اقتصادى
- قوانین دیسپاچینگ اقتصادی
- کاهش هزینه ها از طریق ترکیب اقتصادی eels
- خرید و فروش انرژی در ساعات مختلف
- ترکیب انواع منابع تولید انرژی به منظور دستیابی
به بهره بردادی بهینه.
سرمایه گذاری بهینه بر اساس تامین بارهای پایه و
یکی از اهداف تکنولوژی میکروگرید کاهش قیمت
انرژی در مقایسه با شبکه سراسری می باشد. اما
توجه به این نکته ضروری است که بهره برداری از
میکروگرید نیازمند تجهیزات جانبی می باشد و این
صفحه 34:
— ا
۲-۱۰-۴۳ تفاوت اقتصاد میکرو گرید با شبکه اصلی
- استفاده از ترکیب بهینه انرژی و گرما در منابع
تولید پراکنده
- تعادل بهینه درعرضه و تقاضا
= منابع تولید پراکنده موثر در توسعه اقتصاد
میکروگرید
- منابع تولید توان پراکنده به عنوان یک مکمل برای
نیروگاه های متمرکز قدیمی به وجود آمده اند و بر
اساس تولید غیر متمرکز انرژی, نزدیک مصرف
کنندگان قرار گرفته اند. این منابع تولید پراکنده
برخلاف نیروگاههای مرسوم در شبکه قدرت از نوع
ERs ( (istributed Energy) منابع توزیع انرژی
صفحه 35:
۲-۱۰-۴ سیستم های 11۳ .
— تحت
تکنولوژی 11۳) یکی از مهمترین عوامل توسعه در
اقتصاد میکروگرید میباشد. اگر جه بسياري از وسایل
تولید گرماي مخصوص خود را دارند (بویلر). اما نصب
۳ , منجر به تولید گرما و الکتریسیته, با هم
میشود که داراي مزاياي محیطی و اقتصادي است.
وشد نیاز به ادوات گرمایشی در زمستان و ادوات خنک
سازي در تابستان با اثر برجسته ي آن بر روي بار بيك
و نياز به ملزومات سرمایه اي و قابلیت اطمینان منبع
الکتریکی موردتوجه بسياوي است.برای مثال در یونان
پیک با در تابستان در سال 2005 تا 2006 و 2007
حدود 9610 9۵15 و 9630 نسبت به بيك بار در زمستان
بيشتر بود كه در جنين شرايطى خروجى هيدرو توربين
ها و خروجىهاي هستداي به دليل نياز به ظرفيتهاي
خنکساز ی محدهد میشدند.
صفحه 36:
سا اه
فواید اصلی استفاده از این سیستم هاء تولید انرژی
با راندمان بالا به همراه استفاده از تلفات گرمایی
می باشد. استفاده از گرمای تلف شده در 0۳
راندمان را تا 80 درصد افزایش خواهد داد. میکرو
CHP ها نيز در كنار 0118 ها تحول عمده ای را در
صنعت برق ایجاد نموده اند. این منابع در مکان ها و
ساختمان های تجاری کوچک استفاده می شوند.
تفاوت ميكرو 0119 و 0119 علاوه بر ظرفیت تولید
انرژی» در محصول اصلى توليدى آنها مى باشد.
دوواقع 0119 ها همزمان با توليد كرماء الكترسيته دا
به عنوان محصول اصلى توليد مى كنند در صورتى
كه ميكرو 011۳ هاء گرما را به عنوان محصول اصلى
و الكتريسيته را به عنوان محصول فرعى توليد
مه کنند. «Sl ei ww مگ ه rmepdacon 6CUGCHP
صفحه 37:
تا سح لت
برای مثال میکروتوربین ها در حال حاضر یکی از
بهترین گزینه ها جهت استفاده در منابع موجود در
میکروگریدها به شماد می یوند. میکرو توربین ها
کوچک بوده و اغلب دارای توربین های گازی ساده
ای هستند و توان خروجی آن ها در حدود 300-25
۷ می باشد.
میکرو توربین ها بر خلاف ژنراتورهای پشتیبان
برای کار در مدت زمان های طولانی طراحی شده
اند و به نگهداری کمتری نیاز دارند. آن ها می
توانند نیازهای بار مشترکین را تأمین نموده و
همچنین به عنوان واحدهای آماده به کار(5]200۳0)
» تولید در پیک با و یا تولید همزمان به کار برده
شوند و از سوخت هایی نظیر گاز طبیعی, پروپان؛
es ole ieee, ار antes اه as:
صفحه 38:
Exhaust
عد Heat to users
Potential
waste-heat
recovery
Power
to plant,
Air or grid
شکل 5-3: ساختار یک میکروتوربین نمونه
صفحه 39:
ی ۰
به طور کلی پتانسیل سیستم های 0112 در
میکروگرید علاوه بر تامین انرژی شامل موارد زیر
no باشد:
- استفاده از گرما درفضای خانگی
- استفاده از گرما در فرآیندهای صنعتی
- استفاده از سرمایش و خنک سازی از طریق
- هزینه سرمایه گذاری در این تکنولوژی ها پایین
تر نسبت به تکنولوژی های دیگر است.
- نداشتن محدودیت Sl پیچیده از قبیل min
+g Yamp jloa0 9 up/down time
- بر خلاف سیستم های PV و 180 اين :£9 DER
-LOGFAcom
صفحه 40:
۲-۱ منابع توزیع استفاده شده در میکروگرید:
٠ سیستم های تولید همزمان انرژی و گرما
CHP ) (
* سیستم های فتوولتاییک ( (PV
) ۷۷۳۵( سیستم های مبدل انرژی بادی ٠
* سیستم های هیدرو الکتریک در مقیاس کوچک
یکی از اهداف اصلی در میکروگرید استفاده از کلیه
فواید تکنولوژی منابع تجدید پذیر می باشد تا بدین
وسیله راندمان انرزی را بهبود بخشد. سیستم Sly
۳و فتوولتائیک از جمله مهمترین منابع تولید
پراکنده موید استفاده در میکروگرید می باشند که
» CHP ssh pew دي بحث اقتصاد
صفحه 41:
۳-۱۱-۱ سیسم های فتوولتائیک (۳۷)
پدیده فتوولتائیک, تکنولوژی است که در اثر آن انرژی
خورشیدی تابشی مستقیماً و بدون ایجاد هرگونه
آلودگتی ببه ابزژنی الکتزیکی تندیل فیشود: این
رویداد به علت جا به جایی الکترون ها در طول پیوند
ad 92 نیمه وسانا براثر انرژی ناشی از فوتون های
نور می باشد. به هر سیستمی که از این خاصیت
استفاده نماید سیستم فتوولتائیک گویند. سیستم
های فتوولتائیک مطابق شکل(6-3) از بخش های ينل
خورشیدی, کنترل توان و مصرف کننده ها تشکیل
شده اند. اين پدیده انرژی پاک و غیرآلاینده را با توان
نسبتاً خوب ارائه می دهد. یکی از ویژگی های مناسب
سیستم های فتوولتائیک تقسیم بندی این منابع از
نظر کاوبردشان با توجه به نیاز میکروگرید مي باشد.
صفحه 42:
— ا
بدیهی است استفاده از تکنولوژی فتوولتائیک نیازمند
شرایط ویژه تابش نو خورشید می باشد. به عنوان
مثال کشور ایران با عرض جغرافیایی 25 الی 40
درچه شمالی: از مناطقی است که از تابش
خورشیدی, به میزان مناسبی برخویدار است و به
لحاظ دویافت انرذی خورشیدی در بین مناطق مختلف
جهان در بالاترین رده ها قرار گرفته است.
میزان تابش انرژزی خورشیدی در ایران بین 2200 تا
0 کیلووات ساعت بر متر مربع در سال تخمین
زده شده است. تعداد روزهای ابری پشت سر هم دو
سراسر کشور کمتر از 5 روز 52 سال بوده و
شفافیت هوا در اکنر نقاط ایران بیش از 60 درصد
در نظر كرفته مى شود. همجنين با توجه بم
(SOP TES sep.
صفحه 43:
6-3: ساختار بلوکی یک سیستم
7
4 283.8 (Kwhinr)
© 38-45 (Kuhn!)
= 455.2 (Kwhinr)
+ 5254 (Kwhir)
صفحه 44:
ae —
۳-۱۱-۴۳ سیستم های هیدرو الکتریک درمقیاس کوچک
اذ ژنراتورهای هیدرو الکتریک در مقیاس کوچک جهت
تولید توان در میکروگرید استفاده می شود. میزان
توليد اين سیستم ها به توپولوژی منطقه و بارش
سالیانه بستگی داید. یکی از مشکلات ژنراتورهای
هیدروالکتریک در مقیاس کوچک, نوسانات تولید آنها به
دلیل تغییر در سطح ناشی از بارش های نامنظم می
باشد. ( این امر به ویژه در نیروگاه های Gul که دارای
هیچ گونه متبع ذخیزه آآب تمی باشتد صادق است. )
علاوه بر آن تغییر در سطح آب می تواند منجر به کاهش
فاکتور ظرفیت گردد. فاکتور ظرفیت به صورت نسبت
انرژی سالیانه در دسترس, به ظرفیت سالیانه نامی
تعریف می گردد
صفحه 45:
a —
که در آن توان خروجی بر حسب ؛ آب ورودى
بر حسب » ارتفاع موثر بر حسب. راندمان کلی,
چگالی آب بر حسب و شتاب گرانش we oes
باشد.
رابطه (2) نشان می دهد که توان خروجی اين
تویبین ها با افزايش ارتفاع موثر و دبی آب ورودی
افزایش می یابد. انواع مختلف توربین های آبی بر
اساس ارتقاع آب در دسترس و دبی آب ورودی
دسته بندی می شوند. معمولاً توربین های واکنشی,
نظیر توربین های فرانسیس و کاپلان در ارتفاع اب
کمتر و توربین های ایمپالسی, نظیر چرخ های پلتون
و توربین های تورگو در ایتفاع اب بالاتر بهره
۳۵ 00 ۱۳ et ee
صفحه 46:
۱ ۱
مهم ترین ویژگی میکرو توربین ها عبارتند از:
- کوچکی سایز آنها نسبت به دیگر منابع تولید
پراکنده.
- راندمان میکرو توربین ها در حدود 25 تا 30درصد
است و چنانچه از گرمای تلف شده در آنها برای
کاوبردهای 6011۳ استفاده شود تا حدود 80 درصد
افزايش بيدا مى کند.
- سازگاری با سوخت هایی نظیر گاز طبيعى, tJ je?
اتانول» گاز لندفیل و سایر مایعات و گازهای حاصل
از بیومس.
صفحه 47:
— ا
MicroGrid Central) (MGCC )w 59 Sw 535 pou کنترل ۳-۳
(Controller
کنترل کننده مرکزی میکروگرید بخش مدولار میکروگرید
بوده که با استفاده از دو کارت ( مدول ) کنترل سراسر
میکروگرید را بر عهده می گیرد.
Energy Manager)(EMM) ۳-۱۲-۱کارتمدیریت انرژی
(Module
کارت مدیریت انرژی توابع کنترلی گوناگونی را جهت
کنترل عملکرد بهینه انرژی در داخل میکروگرید, با هم
ترکیب می کند. در این قسمت توابع کنترلی بر پایه
الویتی که جهت بهینه سازی مصرف انرژی در
میکروگرید دایند اجرا و ترکیب می شوند. همچنین
تعدادی از توابع کنترلی می توانند کار نیروگاه را انجا
داده و سیستم را در سطح بالایی کنترل نمایند.
صفحه 48:
۴۲ کارت پشتیبان هماهنگی و همکاری
Protection Co—ordination)(PCM )
این کارت بر حفاظن لیا 9/00) از میکروگرید نظارت
مى کند. فلسفه حفاظت از میکروگرید به دلیل نزدیک
بودن بارها و منابع متفاوت با شبکه های توزیع
معمولی میباشد. در این قسمت میتوان با ارائه
الگوریتم و برنامهای جهت حفاظت و عملکرد
میکروگرید توانایی تشخیص هر گونه اختلالی را به
کنترلر میکروگرید داد تابتواند بهترین تصمیم را
درکمترین زمان انجام دهد.
عملکرد یک میکروگرید وابسته به یک سری اطلاعات
کلی از قبیل تعرفهها, جزئیات تنظیمی, عملکرد میکرو
توربین هاء آب و هوا و غیره می باشد. به بیان دیگر
برای کنترل میکروگرید بایستی اطلاعات بهینه شده به
کنترلر داده شود تا بتواند علاوه بر حفاظت, هز
صفحه 49:
— ۰۰۰
۳-۳ بهره برداری از میکروگرید
به طور کلی, بهبود کیفیت توان, قابلیت اطمینان بالاء
بهبود اثرات زیست محیطی» Sy سایی, انتخاب
پذیری سوخت و افزايش بهره وری از جمله مزایای
استفاده از منابع تولید پراکنده (06) برای مصرف
کننده و شبکه قدرت می باشد. از طرفی 126 گزینه
مناسبی برای رسیدن به اهداف مربوط به پروتکل
کیوتو و کاهش انتشار گازهای گلخانهای است. د
طی چند سال اخیر به طور قابل توجهی از 10 های
کوچک در رنج 100110 در صنعت برق بهره برداری
شده است. انتظاری که مشترکین برق و مالکان 6
ها دارند این است که وقتی شبکه سراسری قطع شد
ويا برق توليدى شبكه از كيفيت خوبی برخوردار نبود.
صفحه 50:
از طرفی در مواقع کاهش بارهای محلی,» برق
تولیدی 1(0واء به شبکه تزریق نمایند. با اين کار هم
به تولید شبکه کمک می شود و هم با فروش این
انرژی الکتریکی, هزینه های سرمایه گذاری اولیه و
DG syle تامین می شود. به عبارت دیگر باید 6
این قابلیت را داشته باشد که بتواند در دو حالت
متصل به شبکه و ایزوله از شبکه کار کند. در واقع
بهره برداری مستقل lL» DG و بارهای محلی از
شبکه سراسری و به صورت جزیره» همان مفهوم
میکروگرید را بوجود آورده , به صورت یک سیستم
قدرت بدون وقفه, که قابلیت اطمینان بالایی دارد.
میگزوگزند دن شرایظ عادی در حالت فتضل به شبکه
عمل می کند و با توجه به روند موجود درو
سیستمما>. تهذيع ه استاندا. دهاء. 2147
صفحه 51:
تا سح _
بنابراین باید واحدهای 06[پایین دست, بعد از هر
وقوع سوئیچینگ چه از نوع تصادفی (وقوع خطا) و
az از نوع عمدی )تعمیرات و نگهداری ) از شبکه جدا
شوند و این عمل به دلیل ملاحظات ایمنی و
محدودیتهای حفاظتی و کنترلی موجود در
سیستمهای توزیع انجام می شود. البته امکان بهره
برداری جزیره ای یک واحد 0 و بار محلی آن؛ »
صووتى كه جزیره شامل بخشهایی از سیستم قدرت
نباشد وجود دارد که در این حالت» توان موجود در
DG aslo می بایست تقاضای بار کل میکروگرید
وا جواب گو باشند تا سیستم متحمل اضافه باو»
نشود. بهره برداری میکروگرید تاثیر زیادی روی
ایمنی موجود, کنترل و حفاظت سیستم, روند پخش
توان و انرژی الکتریکی دارد. بنابراین دو چال جاچ
صفحه 52:
—— ۰
با توجه به توضیحات بیان شده, آشکار است که, یک
واحد DG در مد متصل به شبکه, فقط در کنترل
توانهای تولیدی خود می تواند دخالت داشته باشد و
طبق قوانین موجود, اجازه دخالت در کنترل ولتاژ و
فرکانس نقطه اتصال به شبکه با نداید. در مد ایزوله
از شبکه, جهت تشکیل شبکه مستقل و میکروگرید.
واحد 20 باید بتواند ولتاژ و فرکانس سیستم جزیره
را کنترل کند تا بطور مطلوب پایدار بماند. لذا در کل
ميتوان نتيجه كرفت در تشکیل یک جزیره مستقل
موارد زیر باید مورد نظر باشند:
1- تشخیص صحیح پدیده جزیرهای شدن و تمایز بین
پدیده جزیره ای شدن و سایر حوادث رخ داده در
صفحه 53:
۳-۵ تفاوت برنامه ریزی در ميكر و كريد صنعتى با يك سيستم قدرت سند
براى يى ميكروكريد و شبكه قدرت سنتی ی تفاوت
در برنامه ريزى به سه دسته تقسيم مى شود:
- دريك ميكروكريد بارها نزديك به هم و در كنار
زنراتورها مى باشد كه اين امر باعث كاهش
مشكلاتى از قبيل تراكم شبكه و ساير رخدادهاى نادر
ديكر مى شود.
- امکان استفاده از واحدها با محدودیت های اندک در
برنامه ریزی های کوتاه مدت دارای پیچیدگی کمتری
نسبت به سیستم های قدرت رایج می باشد.
- در میکروگرید برخی یا تمامی ژنراتورهای قدرت بار
الکتریکی مخصوص خودشان را دارند که وظیفه ی
صفحه 54:
ی ج20
در برنامه ریزی sl داخل میکروگرید اگر هر
GS abil مالک شخصی داشته باشند می توان
مکانیزمی برای تشویق کارخانه ها برای همکاری
داخل میکروگرید به منظور تولید احتیاجات برقی و
گرمایی اجرا نمود. اين مشوق کند پاداشی است
که با استفاده از صرفه جویی در هزینه به دست
می آید و بین تمامی به نسبتی خاص تقسیم می
شود که خود این صرفه جویی از طریق همکاری
بین تمامی کارخانه ها در تهیه ی برق و گرما برای
بارهای داخل میکروگرید به دست می آید.
صفحه 55: