سیستم تولید پراکنده
سیستم تولید پراکنده
سیستم تولید پراکنده چیست؟ آموزش تعمیر انواع برد های الکترونیکی :تعمیر اینورتر و PLC، تعمیر برد لوازم خانگی ، تعمیر برد تجهیزات پزشکی و… ارائه مدرک فنی و حرفه ای آموزش تعمیر برد توسط دکتر میلاد طاهریان.
برای آموزش تخصصی تعمیرات برد وارد سایت آموزشگاه فنی و حرفه ای پاور بشوید .
سیستم تولید پراکنده چیست؟
سیستم تولید پراکنده برق به معنای تولید برق در مکانهای گوناگون و به صورت پراکنده می باشد. در این روش، تولید برق به صورت محلی در نزدیکی مصرف کنندگان انجام می گیرد به جای اینکه از تولید متمرکز در یک یا چند نیروگاه برق برای تأمین نیازهای گسترده مورد استفاده قرار می گیرد.
سیستم تولید پراکنده برق معمولاً با استفاده از منابع تولید توزیع شده مانند سیستمهای گازی، خورشیدی، بادی، سوختسلولی و حتی سیستمهای تولید برق میکروهیدرو می باشد. این منابع تولید برق معمولاً در نزدیکی نقاط مصرف جا دارند و برق تولید شده به طور مستقیم به مصرفکنندگان منطقه تأمین می گردد. این روش باعث کم شدن منتقل کردن طولانی برق و افت ولتاژ در خطوط انتقال می گردد و همچنین از منابع انرژی تجدیدپذیر و پایدار استفاده می نماید.
سیستم تولید پراکنده برق این قابلیت را دارد که بهبود کیفیت و توانایی اطمینان سامانه برق را ارتقاء دهد و از لحاظ اقتصادی و محیط زیستی نیز مزایای قابل توجهی را دارا باشد.
سیستم تولید پراکنده انواع مختلفی داد که در ادامه به آنها اشاره می کنیم:
- سیستمهای بادی: در این سیستمها، انرژی باد با کمک از توربینهای بادی جمعآوری شده و به برق تبدیل می گردد. توربینهای بادی این توانایی را دارند که در مناطق با باد قوی و پایدار نصب گردند و برای تأمین برق فردی، ساختمانها، یا پروژههای بزرگتر مانند پارکهای بادی مورد استفاده قرار می گیرند.
- سیستمهای سوخت احیاشدنی: در این سیستمها، سوختهای احیاشدنی مانند بیوگاز، بیودیزل یا هیدروژن به عنوان سوخت مورد استفاده می باشند و به برق تبدیل می گردند. این سیستمها ممکن است مدلهای مختلفی داشته باشد، از جمله سیستمهای تبدیل بیوگاز، سلولهای سوختی، و سیستمهای الکترولیز آب برای تولید هیدروژن.
- سیستمهای هیبریدی: سیستمهای هیبریدی تشکیل شده از ترکیبی از منابع مختلف انرژی مانند خورشید، باد، و سوخت احیاشدنی هستند. این سیستمها به منظور تولید برق هیدروپاور، پایدارتر و پوشش دادن نیازهای گوناگون در طول زمان و در مناطق مختلف مورد استفاده قرار می گیرند.
- سیستمهای هیدروپاور: در این سیستمها، انرژی آب جاری با کمک از توربینهای آبی جمعآوری شده و به برق تبدیل می گردد. این سیستمها به طور معمول در نزدیکی رودخانهها یا سدها نصب می گردند و این توانایی را دارند که برای تأمین برق مناطق روستایی یا مناطقی با ظرفیت آب بالا مورد استفاده باشند.
- سیستمهای توربینهای گازی: در این سیستمها، گاز طبیعی یا سوختهای دیگر (مانند نفت) به توربین وارد شده و با استفاده از احتراق و گرداندن توربین، برق تولید می گردد. سیستمهای توربینهای گازی معمولاً در نیروگاهها یا صنایع بزرگ مورد استفاده قرار می گیرند و از نظر راندمان بالا و قابلیت تنظیم برق تولیدی مورد توجه قرار میگیرند.
- سیستمهای خورشیدی (PV): در این سیستمها، انرژی خورشید توسط پنلهای خورشیدی (پنلهای فتوولتائیک) جمعآوری می گردد و به برق تبدیل میشود. سیستمهای خورشیدی معمولاً بر روی سقفها یا در فضاهای باز نصب میشوند و برای تأمین برق ساختمانها یا مناطق مختلف مورد استفاده قرار می گیرند.
- سیستمهای گرمازایی: در این سیستمها، انرژی حرارتی از منابعی مانند گرمابها، زمین، آب زیرزمینی، یا حرارت صنعتی جمعآوری می گردد و به برق تبدیل میشود. این سیستمها این توانایی را دارند که از تکنولوژیهای مانند توربینهای بخار، توربینهای گازی، و سیکل تریگنت استفاده نمایند.
این تنها چند نمونه از انواع سیستم تولید پراکنده برق می باشند. توسعه و استفاده از این سیستمها در حال افزایش می باشد، و در آینده ممکن است انواع دیگری نیز به وجود بیایند.
آموزش تعمیر انواع برد الکترونیک
کاربرد های سیستم تولید پراکنده:
- مزارع و کشاورزی: در بخش کشاورزی، سیستم تولید پراکنده برق قابلیت این را دارند که استفاده شوند تا برق مورد نیاز برای سیستمهای آبیاری، پمپهای آب، خشک کنها و سایر تجهیزات کشاورزی تأمین گردد.
- موارد اضطراری و بحرانی: سیستم تولید پراکنده برق این توانایی را دارند در موارد بحرانی و اضطراری مانند طوفانها، زمان قطعی شورق برق عمومی، زلزله و سایر حوادث طبیعی، به عنوان منبع انرژی پشتیبانی مورد استفاده قرار گیرند.
- روستاها و مناطق روستایی: در مناطقی که دسترسی به شبکه برق عمومی محدود می باشد، تولید پراکنده برق با استفاده از منابع تجدیدپذیر این توانایی را دارد که به روستاها و مناطق روستایی امکان تأمین برق مستقل و پایدار را بدهد.
- صنعت و کارخانجات: صنایع و کارخانجات میتوانند از سیستمهای تولید پراکنده برق برای تأمین برق مورد نیاز خود استفاده نمایند. این شامل استفاده کردن از سیستمهای بادی، خورشیدی، سوختسلولی و ترموالکتریک می باشد.
- تجهیزات میدانی و مکانهای دورافتاده: در مواردی مانند چراغهای راهنمایی و نقشههای ناوبری، برجها، دستگاههای ارتباطی، برجکها، استفاده از سیستمهای تولید پراکنده برق قابلیت این را دارد که به تأمین انرژی مورد نیاز این تجهیزات در مکانهای دورافتاده کمک نماید.
- خانهها و ساختمانها: استفاده از سیستمهای تولید پراکنده برق مانند پنلهای خورشیدی در سقفها و توربینهای بادی در محوطههای ساختمان، به ساکنان و مالکان این ساختمانها امکان را خواهد داد تا برق مورد نیاز خود را تولید کنند و بهرهوری انرژی را افزایش دهند.
- خودروهای الکتریکی: تولید پراکنده برق میتواند در شارژ خودروهای الکتریکی نیز مورد استفاده باشد. مثلاً، از سیستمهای خورشیدی برای شارژ خودروها در پارکینگها و ساختمانها مورد استفاده قرار می گیرد.
این فقط چند نمونه از کاربردهای سیستم تولید پراکنده برق می باشند. با توجه به پیشرفت تکنولوژی و رشد صنعت تجدیدپذیر، احتمالاً در آینده بیشترین کاربردهای تولید پراکنده برق شاهد خواهیم بود.
اجزای سیستم تولید پراکنده:
- سیستم تجمیع و تبدیل: این سیستمها تشکیل شده اجزایی مانند سیستمهای ذخیره سازی باتری، پنلهای خورشیدی، توربینهای بادی، تجهیزات تبدیل DC به AC (بازدهنده) و سایر تجهیزات مرتبط می باشد. این اجزا وظیفه تجمیع و تبدیل انرژی تولید شده توسط منابع به برق قابل استفاده را دارا هستند.
- سیستم کنترل و نظارت: این سیستمها شامل سنسورها، الکترونیکها و نرمافزارهای کنترلی می باشند که وظیفه نظارت بر عملکرد سیستم و کنترل پارامترهای مختلف مانند تولید ولتاژ، برق، جریان و دما را دارا می باشند.
- سیستم توزیع برق: این سیستم شامل اجزایی مانند سیمها، مدارهای توزیع برق، قطعات اتصال و تجهیزات حفاظتی می باشد که برق تولید شده را به مصارف مختلف انتقال می دهد.
- سیستم ذخیرهسازی باتری: در بسیاری از سیستمهای تولید پراکنده برق، استفاده از باتریها جهت ذخیرهسازی انرژی تولید شده مورد استفاده قرار گرفته می شوند. این باتریها به اندازه کافی بزرگ می باشند تا این توانایی را داشته باشند که انرژی را در زمانهایی که تولید برق بیشتر از مصرف است، ذخیره نمایند و در زمانهایی که تولید برق کمتر از مصرف است، برق مورد نیاز را تأمین نمایند.
- سیستم اتصال به شبکه برق عمومی: در برخی موارد، سیستمهای تولید پراکنده برق این قابلیت را دارند که به شبکه برق عمومی وصل شوند. این اتصال میتواند امکان تأمین برق از شبکه در زمانهایی که تولید برق کمتر از مصرف است، فراهم نماید، همچنین در صورت نیاز میتواند اضافه برق تولیدی را به شبکه عمومی بفرستد.
- منابع تولید برق: این شامل منابع تجدیدپذیر مانند سلولهای سوختی، پنلهای خورشیدی، توربینهای بادی، توربینهای آبی و دیگر منابع انرژی تجدیدپذیر می باشد. این منابع تولید برق با استفاده از انرژی آب، خورشید، باد،بیوگاز و سوختهای متجدد، انرژی را تبدیل به برق می نمایند.
- سیستم انتقال برق: در برخی از موارد، برای منتقل کردن برق تولید شده در مکانهای پراکنده به مصارف دیگر می شود از سیستمهای انتقال برق مانند خطوط برق هوایی و زیرزمینی استفاده نمود.
- سیستم اتصالات و کابلها: این شامل کانکتورها، کابلهای برق، سیمها، سوییچها و دیگر اجزا می باشد که برق بین اجزای سیستم تولید پراکنده برق جریان میدهند.
- سیستم مدیریت برق: این سیستمها شامل الکترونیکها، کنترلرها و دیگر تجهیزات می باشد که وظیفه مدیریت و کنترل تولید، ذخیره و توزیع برق تولید شده را دارا هستند. این سیستمها برای بهینهسازی استفاده از انرژی تولید شده و مدیریت سیستم در شرایط مختلف، نقش مهمی را عهده دار هستند.
- سیستم خنککننده: در سیستم تولید پراکنده، در برخی از منابع تولید برق مانند توربینهای بادی و سلولهای سوختی، سیستمهای خنککننده برای پیشگیری از افزایش دما و بهرهوری پایین در نقاط گرمایی بکار گرفته می شوند.
این اجزا به طور کلی میتوانند در یک سیستم تولید پراکنده برق وجود داشته باشند، با این وجود، بسته به نوع و مقیاس سیستم، ممکن است برخی از اجزا حذف یا اضافه شوند.
مزیت های سیستم تولید پراکنده:
- استفاده از منابع تجدیدپذیر: سیستم تولید پراکنده برق از منابع تجدیدپذیر مانند خورشید، باد و آب برای تولید برق استفاده می نمایند. این منابع تجدیدپذیر به صورت طبیعی و در تمام جهان وجود دارند و تقریباً نامحدود می باشند. در مقابل، منابع سوخت فسیلی مانند نفت و گاز طبیعی محدود می باشند و موجب مشکلاتی مانند کاهش ذخایر و افزایش قیمتها میشوند.
- کاهش ازدهنده گازهای گلخانهای: یکی از مزیتهای بزرگ سیستمهای تولید پراکنده برق، کاهش گازهای گلخانهای می باشد. با استفاده از منابع تجدیدپذیر مانند خورشید و باد برای تولید برق، نیاز به سوختهای فسیلی که آلایندههای محیط زیستی بسیاری به وجود می آورد، کاهش پیدا می کند. این کاهش در نتیجه کاهش انتشار دیاکسید کربن و دیگر گازهای گلخانهای مضر می باشد و به حفظ محیط زیست کمک میکند.
- انعطافپذیری و قابلیت توسعه: سیستمهای تولید پراکنده برق توانایی انعطاف بالا و توسعه پذیری را دارا می باشند. این سیستمها به راحتی قابل تنظیم و تعدیل می باشند و این توانایی را دارند که با توجه به نیازهای ساختمان یا منطقه، تعداد و نوع تجهیزات تولید برق را تغییر دهند.
- ایجاد امنیت انرژی: سیستمهای تولید پراکنده برق این توانایی را دارند که به ایجاد امنیت انرژی کمک کنند. با توزیع تولید برق در سطح محلی، نیاز به منتقل کردن بلند مسافت برق کاهش پیدا می کند و خطر قطعی و اختلالات در شبکه برق عمومی کاهش پیدا می کند.
- کاهش اتلاف انرژی: با استفاده از سیستمهای تولید پراکنده برق، تلف شدن انرژی در شبکه انتقال و توزیع برق کاهش پیدا می کند. زیرا تولید برق در نزدیکی مصرف کننده انجام می گردد و از طریق خطوط کوتاهتری به مقصد میرسد.
- کاهش ازدحام شبکه برق: در سیستم تولید پراکنده، با استفاده از سیستمهای تولید پراکنده برق، میزان بار برق در شبکه عمومی کاهش پیدا می کند. این امر موجب به کاهش ازدحام و افزایش ظرفیت شبکه می گردد. همچنین، با توزیع تولید برق در نقاط مختلف، امکان منتقل کردن انرژی از مناطقی با فراوانی منابع تجدیدپذیر به مناطقی با نیاز بیشتر به برق فراهم می گردد.
- کاهش وابستگی به شبکه برق عمومی: در سیستم تولید پراکنده، با استفاده از سیستمهای تولید پراکنده برق، امکان کم شدن وابستگی به شبکه برق عمومی وجود دارد. در حالی که یک سیستم تولید پراکنده برق این توانایی را داشته باشد که بخشی یا تمام نیازهای برق یک ساختمان یا یک منطقه را تأمین نماید، میتوان از اینترکانکت و وابستگی کمتر به شبکه برق عمومی استفاده نمود. این به معنی کاهش آسیبپذیری در مقابل خرابیها و قطعی برق می باشد.
- اشتغالزایی محلی: در سیستم تولید پراکنده، نصب و راهاندازی سیستمهای تولید پراکنده برق ممکن است منجر به ایجاد اشتغالزایی محلی گردد. مواردی مانند نصب و تعمیر تجهیزات، نگهداری و پشتیبانی سیستمها و نیز توسعه صنایع مرتبط با تولید پراکنده برق، ایجاد فرصتهای شغلی در زمینههای گوناگون می گردد.
معایب سیستم تولید پراکنده:
- وابسته بودن به شرایط آب و هوایی: در سیستم های تولید پراکنده، سیستمهای خورشیدی و بادی به طور مستقیم به شرایط آب و هوایی وابسته می باشند. در شرایطی که در یک منطقه شرایط آفتابی یا بادی مناسب وجود نداشته باشد، تولید برق کاهش پیدا می کند. این موضوع ممکن است تأثیر مستقیمی بر عملکرد و پایداری سیستم داشته باشد.
- نیاز به صرفهجویی در مصرف انرژی: برای بهرهبرداری بهینه از سیستمهای تولید پراکنده برق، لازم است که مصرف انرژی به صورت موثر مدیریت گردد. در صورتی که مصرف انرژی برقبردها و تجهیزات مصرفی بالا باشد، امکان تأمین کامل نیاز برقی توسط سیستم پراکنده کاهش پیدا می کند.
- مشکلات محیط زیستی: هرچند سیستمهای تولید پراکنده برق به طور کلی بهعنوان یک راه حل سبز و پایدار معرفی می گردند، اما امکان دارد در برخی موارد مشکلات محیط زیستی به وجود آورند. برای نمونه، نصب توربینهای بادی در مناطق زیستگاه حیوانات یا پرندگان ممکن است تأثیرات منفی روی آنها قرار دهند.
- نیاز به نگهداری و تعمیرات منظم: سیستمهای تولید پراکنده برق نیازمند نگهداری و تعمیرات دورهای می باشند. این شامل تعویض قطعات سیستم، تمیز کردن و نگهداری پنلهای خورشیدی، و بررسی وضعیت عملکرد سیستم می باشد. عدم توجه به نگهداری و تعمیرات منظم امکان دارد باعث کاهش عملکرد و عمر مفید سیستم گردد.
- نیاز به فضای بزرگ: برخی سیستمهای تولید پراکنده برق، مثل توربینهای بادی یا سیستمهای هیدروپاور، نیازمند به فضای بزرگی برای نصب هستند. این موضوع این توانایی را دارد که محدودیتهایی را در مکانیابی و نصب این سیستمها به وجود آورد.
- مشکلات اتصال به شبکه برق: در برخی موارد، سیستمهای تولید پراکنده برق امکان دارد با مشکلات اتصال به شبکه برق روبه رو گردند. این مشکلات ممکن است شامل عدم توانایی اتصال به شبکه برق محلی، نیازمند به انجام اصلاحات و تغییرات در شبکه برق موجود، و هزینههای اتصال به شبکه برق باشد.
- نیاز به سرمایهگذاری اولیه بالا: نصب و راهاندازی سیستمهای تولید پراکنده برق، مانند پنلهای خورشیدی یا توربینهای بادی، نیازمند به سرمایهگذاری اولیه بالایی می باشد. این امر ممکن است برای برخی افراد و سازمانها محدودیتهای مالی به وجود آورد.
- مسائل مربوط به ذخیرهسازی انرژی: سیستمهای تولید پراکنده برق امکان دارد با مشکلات ذخیرهسازی انرژی مواجه گردند. به طور مثال، در سیستمهای خورشیدی، انرژی برق تولید شده در زمانی که مصرف برق کم می باشد یا در شب، باید ذخیره گردد تا در زمانهایی که نیاز بیشتر است، بتوان از آن مورد استفاده قرار داد. اما فناوریهای ذخیرهسازی انرژی همچنان در مراحل توسعه و بهبود قرار دارند و هنوز به صورت گسترده پذیرفته نشدهاند.
در آخر، لازم است توجه داشت که هر سیستم تولید برقی، از جمله سیستمهای تولید پراکنده برق، مزایا و معایب خود را دارد و انتخاب نهایی باید با توجه به شرایط و نیازهای خاص هر موقعیت انجام گیرد. همچنین، با گذشت زمان و توسعه فناوریها، بسیاری از معایب سیستمهای تولید پراکنده برق قابل بهبود و کاهش می باشد.
برای مطالعه مقالات بیشتر به لینک های زیر مراجعه کنید:
دیدگاهتان را بنویسید