منابع پایان نامه ارشد درباره قابلیت اطمینان، بازار برق، مصرف کننده، مصرف کنندگان

دانلود پایان نامه ارشد

مقد
شبکه ملی33
اتصالات منطقه‌ای34 به شبکه ملی
شبکه توزیع محلی به همراه ریزشبکه‌ها
خطوط انتقال با ظرفیت بالا، شبکه ملی را تشکیل می‌دهند. این شبکه مناطق اصلی کشور را به هم متصل کرده و تمامی مصرف‌کنندگان فارغ از اینکه در چه فاصله‌ای از تولید قرار گرفته‌اند برق دریافت می‌کنند (شکل ‏12). این شبکه از فناوری‌های نظیر، ابررسانا با امپدانس کم، سیستم انتقال ولتاژ بالای DC استفاده می‌کند.

شکل 2 ساختار شبکه ملی
در اتصال شبکه‌های منطقه (شکل2) به شبکه اصلی می‌توان از خطوط ولتاژ بالایDC استفاده کرد تا شبکه‌هایی که با یکدیگر سنکرون نیستند مشکلی در پایداری شبکه ایجاد نکنند. سیستم‌های تولیدی در این شبکه می‌توانند از سیستم کنترلی مرکزی و یا توزیع شده استفاده کنند. توسعه و افزایش استفاده از ذخیره‌سازها موجب می‌شود تا نامتعادلی‌های35 بار به راحتی جبران شوند.

شکل 3 ساختار شبکه منطقه‌ای
شبکه توزیع به شبکه منطقه‌ای متصل شده و از آن توان دریافت می‌کند(شکل3). با ورود ریزشبکه و شبکه‌های هوشمند، مصرف‌کنندگان به گونه‌ای تولیدات خود را تنظیم می‌کنند تا قیمت برق مصرفی و قابلیت اطمینان مورد نیاز خود را به صورت فردی به دست آورند. همچنین قابلیت تبادل توان بین ریزشبکه و شبکه اصلی ایجاد شده است. علاوه بر آن سیستم‌های کنترلی با استفاده از سنسورها، تجهیزات داخل خانه‌ها را کنترل کرده و خودروهای برقی نیز به صورت گسترده قابلیت استفاده خواهند داشت.

شکل 4 ریزشبکه‌ها و شبکه‌های هوشمند
ریزشبکه موجب افزایش بازده، بهبود کیفیت توان و افزایش امنیت شبکه شده و حفاظت شبکه را بسیار هوشمندتر خواهد کرد. ریزشبکه می‌تواند تمامی مصرف‌کنندگان و گره‌های36 شبکه را کنترل و پایش37 نماید(شکل 4). همچنین امکان جابجایی دو سویه توان38 بین ریزشبکه وشبکه اصلی وجود خواهد داشت. ریزشبکه با توجه به سیستم‌های ارتباطی کامل خود، این امکان را ایجاد می‌کند تا مبادلات زمان واقعی بازار برق نیز امکان برقراری داشته باشند.
در ریزشبکه‌ها،فناوری ابررسانایی می‌تواند به صورت کامل مشکل پرشدگی خطوط را برای مناطق مختلف حل کند. همچنین توسعه ذخیره‌ساز انرژی و مدیریت سمت مصرف می‌تواند بار پیک را از بین ببرد. با توجه به موضوعات گفته شده، مصرف‌کنندگان توانی با کیفیت و قابلیت اطمینان بالا دریافت خواهند کرد.

به طور خلاصه، ریزشبکه‌ها دارای مزایای زیر هستند:
ریزشبکه و شبکه‌های هوشمند موانع صنعت برق در برابر توسعه اقتصادی را از بین برده و مبادلات بازار برق را افزایش داده و تجارت جدیدی در سطح توزیع ایجاد خواهد نمود.
این شبکه‌ها امکان اتصال منابع تولید پراکنده از جمله باد، خورشید، زمین گرمایی و … را تسهیلنموده و موجب کاهش آلودگی هوا (کاهش سوخت مصرفی نیروگاه) می‌شود. توسعه تولیدات پراکنده و قابلیت کار جزیره‌ای و متصل به شبکه ریزشبکه‌ها، قابلیت اطمینان شبکه توزیع را افزایش می‌دهد.
تشخیص سریع خطاها و بازیابی سریع سیستم، امنیت شبکه را افزایش خواهد داد.
آشنایی با تولیداتپراکنده 39و انواع آن
تولیداتپراکنده و سیستم های قدرت تجدید ساختاریافته
در ساختار قدیم صنعت برق در کشورهای پیشرفته و وضعیت موجود بسیاری از کشورها وظایف تولید، انتقال و توزیع بر عهده شرکتهای برق مجتمع بود. افزایش میزان تقاضای توان در چند سال اخیر، در بسیاری از کشورها موجب شد که این شرکتها نتوانند به صورت موثر، جوابگوی این میزان تقاضای زیاد باشند، در نتیجه خاموشی، قطع برق و معیوب شدن تجهیزات و… در بسیاری از کشورها – به ویژه آمریکا – صورت گرفت و به تبع آن قیمتها در دوره پیک به شدت بالا رفت. این در حالی بود که همراه با رشد اقتصادی کشورها،که منجر به افزایش میزان انرژی مورد نیاز آنها بود، مساله کیفیت توان و قابلیت اطمینان آن نیز اهمیت پیدا نمود.
با تدوین جدید ساختار در صنعت برق، وظایف توزیع و انتقال از وظیفه تولید جدا شده و به شرکتهای توزیع و انتقال محول گردید. تجدید ساختار صنعت برق به منظور دستیابی مصرفکنندگان به منابع توان رقابتی و دادن اجازه انتخاب به مصرف کنندگان از میان منابع صورت گرفت که نتیجه آن، بازار رقابتی برای منابع تولید توان، به ویژه منابع تولید پراکنده گردید.
موسسه تحقیقات نیروی برق EPRI40میزان مشارکت این منابع تا سال 2010 را 25% تخمین زده است. که نشان دهنده رشد روزافزون بکارگیری این تولیدات در تامین انرژی مورد نیاز در کشورهای مختلف میباشد.
بکارگیری و حضور این واحدهای تولیدی تاثیری مثبت گوناگونی را در آنالیز و ارزیابی فنی و اقتصادی شبکه به همراه دارد. این واحدها بدون بررسی تاثیرات آنها در شبکه باعث کاهش اثرات مثبت، بروز مشکلات بعدی در بهره برداری و کاهش کارایی و بهرهوری از این تولیدات در شبکه میگردد.
تعریف تولید پراکنده
تعاريفمختلفيبرايتوليداتپراكندهبكاررفتهاستوليتعريفجامعوبدونمحدوديتآنعبارتاستاز “منبعانرژيالكتريكيكهمستقيماًبهشبكهتوزيعوياسمتمصرفكنندهوصلميگردد.”مقاديرنامياينتوليداتمتفاوتاستوليمعمولاًظرفيتتوليدآنهاازچندكيلوواتتاحدود10مگاواتميباشد. اينواحدهادرپستهاودرفيدرهايتوزيعدرنزديكيبارهاقرارمیگيرند. مولدهايتوليدپراكندهصرفنظرازنحوهتوليدتوانآنهانسبتاًكوچكبودهوظرفيتآنهامعمولا کوچکتر از MW300 می باشند و مستقیما به شبکه توزیع وصل میشوند.

خواص عمومی تولیدات پراکنده
اندازه کوچک
استفاده از چندین منبع انرژی اولیه
استفاده به طور مستقل به شبکه
استفاده در نقاط دور از شبکه سراسری برق
انگیزههای استفاده از نیروگاههای تولید پراکنده
تلفات کمتر نسبت به نیروگاههای بزرگ
جاگذاری و نصب آسانتر
قابلیت اطمینان 41و امکان دسترسی بیشتر
جاگذاری نزدیک مصرف کننده
اهداف و کاربردهای تولیدات پراکنده
هدف اصلی از به کارگیری واحدهای تولید پراکنده تامین توان اکتیو مورد نیاز بارهای شبکه میباشد. براساس این تعریف نیازی به تامین توان راکتیو و مورد نیاز از طریق این تولیدات نمیباشد هر چند برخی از واحدهای تولید پراکنده قادر به تولید توان راکتیو میباشند و بخشی از توان راکتیو بارها را نیز تامین می نمایند. همچنین جهت تامین نیازمندیهای بار و شبکه و با توجه به نوع تولید پراکنده کاربردهای مختلفی را برای این تولیدات در نظر گرفتهاند که عبارتند از:
توليد برق اضطراري
مهم‌ترين كاربرد DG استفاده از آن براي توليد برق اضطراري براي مصرف‌كنندگان خاص مانند بيمارستان‌ها، آزمايشگاه‌ها و حتي هتل‌ها مي‌باشد كه براي آنها مسائل اقتصادي در مقابل مسائلي چون عدم قطعي برق در درجة دوم قرار دارد.

تولید همزمان برق و حرارت(42CHP)
انرژی حرارتی بسیاری در فرایند تبدیل سوخت به انرژی الکتریکی تولید میگردد به طور متوسط دو سوم انرژی تولیدی در طی فرایند تبدیل به انرژی حرارتی میگردد این حرارت قابلیت استفاده توسط مصرف کننده در صورتیکه در نزدیکی مراکز مصرف باشد را دارد. علاوه بر مزیت فوق استفاده از این تکنولوژی باعث کاهش آلودگی های زیست محیطی نیز میگردد.
با استفاده از پديده توليد همزمان برق و حرارت و يا سرما 43در ميكروتوربين‌ها راندمان DG از نيروگاه‌هاي سيكل تركيبي نيز بالاتر رفته و به حدود 90-80 درصد انرژي شيميايي سوخت مي‌رسد.
افزايش قابل توجه راندمان در كشورهايي كه انرژي (برق و سوخت) داراي قيمت واقعي مي‌باشد، بسيار قابل توجه است و انگيزه‌اي است بسيار قوي براي استقرار واحدهاي DG در محل مصرف. اضافه كردن مبدل حرارتي به واحد مولد برق، قيمت مجموعه را بالا مي‌برد اما در عوض همراه با هر كيلووات انرژي الكتريكي توليدي، حدود دو كيلووات انرژي حرارتي براي مصارف گرمايشي و سرمايشي برداشت مي‌شود و اين خود هزينة سرمايه‌گذاري و نيز هزينة سوخت و نگهداري واحدهاي سنتي تأسيسات حرارتي و تهوية مطبوع را كاهش مي‌دهد. ضمناً همراه با گازهاي خروجي از ميكروتوربين‌ها مقداري گرما و گاز CO2 نيز به محيط زيست آزاد مي‌شود كه مي‌توان CO2 موجود را به طور مستقيم وارد گلخانه‌ها كرده و از گاز توليدي توسط اين مولدها نيز استفاده نمود.

تغذیه پشتیبان
تولید پراکنده میتواند در شبکه توزیع و در برخی مواقع که یکی از بخشهای شبکه دچار مشکل شدهاند به طور اضطراری بار مورد نیاز برخی مصرفکنندگان که دارای هزینه خاموشی هنگفتی باشند را تامین نمایند.

مصرف انرژی در پیک بار
هزینه‌های‌ تولید توان‌ الكتریكی‌ ساعت‌به‌ ساعت‌، بسته‌ به‌ میزان‌ تقاضا و ظرفیت‌ دردسترس‌ در حال‌ تغییر است‌. شركتهای‌ برق‌معمولا قادر به‌ مشاهده‌ این‌ تغییرات‌ هستند، اما برای‌ مصرف‌كنندگان‌، چنین‌ امكانی‌فراهم‌ نیست‌. برخی‌ از مصرف‌كنندگان‌ بزرگ‌براساس‌زمانهای‌استفاده‌ از انرژی‌الكتریكی‌، ممكن‌ است‌ هزینه‌های‌ مختلفی‌را به‌ همین‌ دلیل‌ پرداخت‌ كنند.مصرف‌كنندگانی‌ كه‌ در ساعات‌ نسبتا پرهزینه‌اوج‌ بار اقدام‌ به‌ تولید انرژی‌ الكتریكی‌می‌كنند، اصطلاحا اصلاح‌كننده‌ پیك‌نامیده‌ می‌شوند. مصرف‌كنندگانی‌ كه‌ در مواقع‌اوج‌ بار شبكه‌ از این‌ روش‌ استفاده‌ می‌كنند به‌طور قابل‌ ملاحظه‌ای‌ هزینه‌های‌ صرف‌ شده‌برای‌ خرید انرژی‌ الكتریكی‌ را كاهش‌می‌دهند. در ضمن‌ این‌ قبیل‌ مصرف‌كنندگان‌قادر خواهند بود در صورت‌ نیاز شبكه‌، ظرفیت‌مازاد تولیدی‌ خود را در اختیار شبكه‌ قرار دهندو درآمد حاصل‌ از فروش‌ انرژی‌ الكتریكی‌ رابرای‌ كاهش‌ هزینه‌های‌ خود ذخیره‌ كنند.
پشتیبانی شبکه
استفاده از تولید پراکنده قابلیت کاهش هزینههای سرمایهگذاری در سایر بخشها از جمله تقویت ولتاژ شبکه، کاهش تلفات خطوط، کنترل توان راکتیو، آزادسازی ظرفیت خطوط انتقال و افزایش ظرفیت اضطراری شبکه را دارا میباشد.
تغذیه بارها بصورت جدا از شبکه برای مناطقی که هزینه اتصال آنها به شبکه به دلیل موانع طبیعی بالا بوده و صرفه اقتصادی ندارد.
تعویق هزینههای احداث و توسعه شبکه
در این حالت با آنالیز و بررسی تولیدات پراکنده و هزینهها در طول دوره بهرهبرداری و مقایسه با توسعه شبکه روش مناسب جهت توسعه شبکه انتخاب میگردد.
کاهش آلودگی زیستمحیطی با استفاده از تولیدات مبتنی بر انرژیهای تجدیدپذیر و بالا بردن راندمان و آلودگی کمتر در تولیداتی که از سوختهای فسیلی استفاده میکنند.
تامین خدمات جانبی مورد نیاز جهت بهرهبرداری شبکه
در شبکههای قدرت تجدید ساختاریافته قابلیت ارائه خدماتی همچون ذخیره چرخان، ذخیره جایگزین و راه اندازی دوباره شبکه را دارا میباشد.

بهبود وکیفیت برق رسانی
حضور منابع تولید پراکنده در نزدیکی مراکز مصرف میتواند تاثیرات مثبتی بر روی قابلیت اطمینان و کاهش تعداد و تداوم مدت زمان خاموشیهای مصرفکنندگان و همچنین افزایش کیفیت برق رسانی به مراکز بار با بهبود پرفیل ولتاژ در نقاط مصرف داشته و بعنوان یک روش مقرون به صرفه از لحاظ اقتصادی در نظر گرفته شود.
مکان نصب تولدات پراکنده
عموما تولیات پراکنده در شبکههای توزیع و در نزدیکی مصرفکنندگان نصب میشود با توجه به توان مصرفی بارهای شبکه توزیع، واحدهای تولید پراکنده با ظرفیت تولید متناسب با این شبکهها در مکان مناسب به کار گرفته میشوند.
انواع تکنولوژی تولیدات پراکنده
این بخش به توضیح برخی تکنولوژیهای رشد یافته که میکروشبکهها را شکل خواهند داد میپردازد.
امروزه کلیه واحدهای تولید انرژی که به صورت غیرمتمرکز وپراکنده در شبکه توزیع نصب شده و دارای توان نسبتا پایین میباشند را در زمره تولیدات پراکنده قرار میدهند. با پیشرفت تکنولوژی ساخت این تولیدات، تنوع منابع تولید پراکنده بسیار گستردهتر شده است. در کل میتوان این تولیدات را با توجه به تکنولوژی تولید به دو دسته تولیدات سنتی و غیر سنتی تقسیمبندی نمود. البته روشهای دیگری نیز در دسته بندی تولیدات پراکنده وجود دارد.
بدین صورت که میتوان این تولیدات را با توجه به انرژی اولیه مصرفی به سه دسته تقسیم نمود:
تکنولوژیهایی که براساس سوختهای فسیلی کار میکنند (موتوراحتراقی، میکروتوربین و دیزل ژنراتورها)
تکنولوژیهایی که براساس استفاده از انرژیهای نو استوارند (توربینهای بادی، سلولهای خورشیدی وزیست

پایان نامه
Previous Entries دانلود پایان نامه ارشد درباره شبیه سازی Next Entries منابع پایان نامه ارشد درباره فتوولتائیک، انرژی باد، توسعه فناوری، مقیاس تولید