میکروگرید

میکروگرید

اسلاید 1: بسم‌اللّه‌الرّحمن‌الرّحیم

اسلاید 2: موضوع:میکروگرید

اسلاید 3: فصل 3در ابتداي توليد الكتريسيته و آغاز مصرف انرژي الكتريكي منابع كوچك و پراكنده اي نظير رودخانه ها و توربين هاي كوچك آبي براي توليد انرژي الكتريكي بكار گرفته شدند. در واقع ايدة توليد پراكنده (Distributed Generation (DG)) ايده اي قديمي و مربوط به اواخر قرن 19 ميلادي است. خيلي زود با پيشرفت سريع صنعت برق و ساخت ماشين هاي عظيم الجثه ي توليد كننده و دريافت كننده ي انرژي برق مولدهاي كوچك و محلي انرژي به نيروگاههاي چند صد مگاواتي كه شمار زيادي از مصرف كنندگان دور و نزديك را تحت پوشش قرار مي دادند، تبديل شدند. اكنون پس از گذشت نزديك به يك قرن از بهره برداري انسان از انرژي الكتريكي براي تأمين رفاه وآسايش بيشتر، طراحان و برنامه ريزان صنعت برق در سراسر دنيا به ايدة توليد پراكنده روي آورده، در جهت كوچك سازي حجم مراكز توليد و سطح تحت پوشش آنها تلاش مي كنند در اين فصل وضعيت توليد انرژي در سالهاي اخير مورد بررسي واقع مي شود و توليد پراكنده به عنوان روشي كارآمد در تأمين انرژي موردنياز مصرف‌كنندگان معرفي مي شود. 3/56شبکه های توزیع و میکروگرید

اسلاید 4: به بررسي سهم تكنولوژي هاي توليد پراكنده در بازار توليد برق مي‌پردازيم و انواع تكنولوژي هاي توليد پراكندهDG ، همراه با مزاياي توليد از منابع انرژي تجديدپذير را در سيستم توزيع تشريح مي كنيم و در آخر نیز به مقوله میکروگرید می پردازیم. استفاده از مولدهاي DG منافعي را برای شركت هاي توليدكننده، مصرف كنندگان برق وبه طور كلي جامعه به همراه دارد. كاهش تلفات خطو ، بهبود پروفيل ولتاژ، كاهش انتشار گازهاي آلاينده، ارتقاء امنيت و اطمينان شبكه، بهبود كيفيت توان، آزادسازي ظرفيت سيستم هاي توزيع و انتقا ، به تعويق افتادن سرمايه گذاري براي توسعه شبكه، ارتقاء بهره وري و افزايش امنيت براي بارهاي حساس و پراهميت شبكه هاي توزيع از نتايج مثبت بكارگيري DG براي توليدكنندگان و متصديان شبكه است.4/56

اسلاید 5: 3-1 توليد انرژياولين نيروگاه‌هاي احداث شده در دنيا از لحاظ نوع منبع به سه گروه عمده تقسم مي شوند :- آبي( استفاده از انرژي آب جاري رودخانه ها يا آب ذخيره شده در مخزن سدها ) - حرارتي (استفاده از انرژي سوخت ها نظير نفت، گاز يا ذغال سنگ) - هسته اي (استفاده از انرژي اتمي ) تا پايان قرن بيستم ساير تكنولوژي هاي توليد برق فرعي و غير متداول محسوب مي شدند. جدول 3-1 سهم هر يك از تكنولوژي هاي فوق را در توليد انرژي در سراسر دنيا تا پايان قرن اخير نشان مي دهد.نيروگاه‌هاي عظيم با توان بالا هر يك از نياز به اختصاص مكان مناسبي براي ساخت دارند كه يافتن اين مكان هم مشكلاتي به همراه دارد از قبيل اينكه نيروگاه‌هاي آبي بايد در محدوده جغرافيايي مشخصي بر سر راه رود خانه اي با دبي آب بالا ساخته شوند و يا اينكه نيروگاه‌هاي اتمي در محلي حفاظت شده و دور از مراكز تجمع با امنيت بالا احداث شوند. 5/56

اسلاید 6: رساندن سوخت به نيروگاهها ي حرارتي نيز هزينه هايي را بر روند كلي توليد برق تحميل مي كند كه نزديكي آنها به محل تأمين سوخت اين هزينه ها را كاهش مي دهد. از طرف ديگر براي رساندن انرژي الكتريكي به مصرف كنندگان طراحي و احداث شبكه هاي حجيم انتقال و توزيع برق ضروري است كه در مناطقي با جمعيت پراكنده و غيرمتمركز سرمايه گذاري قابل توجهي را مي طلبد و برق تأمين شده در محل مصرف را به برقي پرهزينه و گران تبديل مي كند. در بسياري از كشورها صنعت برق نيز همچون ساير صنايع از سرمايه بخش خصوصي بهره مي گيرد و در ايران هم سمت و سوي برنامه ريزي ها در جهت خصوصي سازي و كاهش حجم دولت است. با توجه به اين واقعيت، ضرورت توجه به تكنولوژي هاي ديگر توليد برق كه به سرمايه‌گذاري كمتري احتياج داشته و بازگشت سرمايه كوتاهتري دارند، هر دو از اولويت هاي مشاركت بخش خصوصي‌در تأمين‌مالي صنايع هستند. بنابراين كاستن ازحجم نيروگاه‌ها و بزرگي سطح تحت پوشش شبكه هاي برق‌رساني مي‌تواند به جذب سرمايه‌هاي‌خصوصي ودستيابي‌به‌اهداف برنامه‌هاي توسعه ياري‌رساند.6/56

اسلاید 7: جدول 3-1: سهم تکنولوژی های مختلف در تولید انرژیبرحسب گیگاوات تا پایان قرن بیستمکلغیره/تجدیدپذیرهسته‌ایآبیحرارتیمنطقه تکنولوژی94518109176642آمریکای شمالی1813211264آمریکای مرکزی-جنوبی63310128142353اروپای غربی42604880298اروپای شرقی-اتحاد جماهیر شوروی9800494خاورمیانه95022073آفریقا884469160651آسیا و اقیانوسیه262/335358694175/2کل1001/10/113/216/66درصد7/56

اسلاید 8: 3-2 توليد پراكندهدر سال‌هاي مياني قرن بيستم و پيش از دهة 1970 ميلادي، تقاضا براي انرژي الكتريكي نرخ رشد ثابتي در حدود6-7% را نشان مي داد. طرح مباحث زيست محيطي و بحران نفتي ناشي از وقايع سياسي در خاورميانه در سالهاي دهة1970 مشكلات جديدي در پيش روي صنعت برق دنيا قرار داد. اين عوامل به همراه تغييراتي در اقتصاد جهاني، منجر به كاهش نرخ رشد مصرف انرژي الكتريكي از 6-7% به 3- 6/1% در دهة 1980 ميلادي شد. در همين زمان هزينه هاي انتقال و توزيع انرژي دچار تورم بي سابقه اي از 25% به حدود 150% ازهزينه توليد شد. در واقع اين بخش از صنعت برق دو سوم بودجه هاي لازم براي سرمايه گذاري را به خود اختصاص داد. به دنبال كاهش تقاضا، افزايش بي رويه هزينه هاي ياد شده، دغدغه هاي عمومي براي سلامت محيط زيست، دستيابي به تكنولوژي هاي پيشرفته و پذيرش تغييرات در شبکه ها، نيروگاههاي عظيم مركزي از كانون توجه توليد كنندگان انرژي خارج شد. به طور كلي هر نوع تكنولوژي توليد انرژي الكتريكي كه قابليت ادغام شدن در سيستم توزيع را دارد و يا از سمت مصرف كننده دستگاه اندازه گيري به شبكه متصل شده است مي تواند تحت عنوان توليد پراكنده قرار گيرد.8/56

اسلاید 9: سيستم هاي DG را سيستم هاي مدولار و با ظرفيت كمتر از 100 مگاولت آمپر و بعضاَ كمتر از 10 مگاوات معرفي مي كنند. از ديدگاه قانوني رويكرد عمومي به توليد پراكنده از سال1978(قانون تعد يل شبكة برق) با تصويب در ايالات متحده آمريكا آغاز شد. اين مصوبه به ژنراتورهاي كوچك اجازه اتصال به شبكه قدرت را داد و به اينصورت واحدهاي كوچك توليد پراكنده حتي با ظرفيت يك كيلو وات وارد بازار رقابتي توليد و توزيع انرژي الكتريكي شدند.توليد پراكنده نبايد با توليد انرژي از منابع تجديدپذير همسان فرض شود چراكه مي تواند از منابع پايا ن پذير نظير سوخت هاي فسيلي براي توليدانرژي استفاده كند و حتي آلودگي‌محيطي نيز به همراه داشته باشد. توليد پراكنده مي تواند از دو گونه منبع انرژي معمول وتجديدپذير انجام شود كه البته لزوم توجه به مسائل زيست محيطي و تلاش براي كاهش توليد گازهاي گلخانه اي، انرژي هاي تجديدپذير را در مرتبه بالاتري از اهميت و توجه قرار داده است.9/56

اسلاید 10: 3-3 كارآيي سيستمهاي توليد پراكنده در شبكه توزيعكاهش تلفات خط و ترانسفورماتورها، كاهش اثرات محيطي، آزاد شدن ظرفيت سيستم انتقال و توزيع، افزايش قابليت اطمينان در شبكه، بهبود كيفيت توان، پيك زدايي و ارتقاء بازده كلي سيستم از نتايج مثبت بكارگيري DG براي توليدكنندگان و متصديان شبكه است. مصرف كنندگان انرژي هم با دريافت توان مطلوب با كيفيت بالا و اطمينان بيشتر اما هزينه پايين تر و با اثرات مخرب كمتر، از اين تكنولوژي سود مي برند. همچنين ارتقاء سلامت محيط زيست، افزايش بهره وري در سيستم و بهره برداري مفيد و پر بازده از منابع انرژي منافعي هستند كه شامل حال جامعه و مردم مي شوند. بطور كلي ويژگيهاي مثبت سيستمهاي DG را در قالب ويژگيهاي عمومي، فني و اقتصادي مي توان بيان كرد. 10/56