برای اولین بار در خاورمیانه؛ دستگاه ذخیره ساز انرژی به وسیله پژوهشگران دانشگاه شریف ساخته شد - وبلاگ دیدنی ها

به گزارش وبلاگ دیدنی ها، جمعی از پژوهشگران مستقر در مرکز رشد دانشگاه صنعتی شریف برای اولین بار در خاورمیانه و کشور پیروز به طراحی و ساخت دستگاهی شدند که سبب افزایش توان تولیدی توربین های گاز در شرایط پیک مصرف با استفاده از سیستم ذخیره سازی انرژی به صورت یخ می گردد.

به گزارش وبلاگ دیدنی ها و به نقل از روابط عمومی دانشگاه صنعتی شریف، با توجه به اینکه تقاضای انرژی در شرایط پیک که در کشور ما عمدتا در اوج گرمای تابستان رخ می دهد تفاوت بسیار زیادی با میانه تقاضا در طول سال دارد، توسعه ظرفیت نیروگاهی صرفا جهت پاسخگویی به تقاضای پیک، دارای توجیه مالی نیست. به علاوه حتی رسیدن به ظرفیت مورد احتیاج نیز فرآیندی چندین ساله خواهد بود. به این علت در سراسر جهان از انواع روش های مکمل برای تامین انرژی در شرایط پیک استفاده می شود که ذخیره انرژی در شرایط غیر پیک اصلی ترین آن هاست.

جمعی از پژوهشگران مستقر در پارک علم و فناوری دانشگاه صنعتی شریف برای اولین بار در خاورمیانه و کشور، پیروز به طراحی و ساخت دستگاهی شدند که سبب ذخیره انرژی حرارتی در فاز یخ و ایجاد سرمایش هوای ورودی می شود. این دستگاه با خنک سازی هوای ورودی و ذخیره سرمایش سبب می شود توان فراوریی توربین های گازی حداقل به اندازه 15 درصد افزایش پیدا کند.

دکتر علی بهروزی فر مدیر این پروژه در این خصوص گفت: با وجود این دستگاه در توربین های گازی، در ساعات تقاضای کمتر، انرژی الکتریکی صرف فراوری یخ می شود. یخ فراوری شده، در ساعات پیک به تدریج ذوب شده و به وسیله مبدل حرارتی، هوای ورودی به توربین گاز را خنک می نماید؛ این کار موجب افزایش توان فراوریی توربین گاز می شود.

او اضافه کرد: از این نوع مکانیزم در سراسر جهان جهت افزایش توان فراوریی توربین گاز استفاده می شود اما تا به امروز تکنولوژی آن در کشور وجود نداشته است. در کشور ما نیز با حرکت به سوی واقعی شدن قیمت انرژی و بعلاوه افزایش تقاضا به خصوص در صنایع، استفاده از این سیستم دارای توجیه پذیری لازم بوده و چه بسا در آینده نزدیک گریز ناپذیر شود. به ویژه که در حال حاضر نیروگاه های گازی و سیکل ترکیبی کشور سهمی بیش از 64 درصد از فراوری انرژی الکتریکی دارند و این سهم رو به افزایش نیز هست. به کارگیری این سیستم در ساعات پیک می تواند حداقل 15 درصد به ظرفیت واحدهای گازی بیفزاید.

بهروزی فرگفت: مزیت بسیار مهم این سیستم، بی احتیاجی به آب است که در شرایط کم آبی فعلی کشور اهمیتی مضاعف دارد. به علاوه این سیستم توانایی کارکرد و بازده بالا در منطقه ها گرم و شرجی مانند جنوب کشور، که برنامه های توسعه آن ها در دست اجرا است، را داراست؛ در حالی که سیستم های مشابه علاوه بر احتیاج به آب، در آب و هوای شرجی دارای محدودیت کارایی و تاثیر اندکی هستند. این سیستم در کلیه ایستگاه های تقویت فشار گاز و میادین نفتی نیز جهت افزایش ظرفیت انتقال یا برداشت قابل استفاده است.

او گفت: به علت ابعاد بزرگ مخزن یخ در سیستم اصلی، وجود یک سیستم دقیق پایش شرایط به طور مستمر لازم است. این موضوع یک از پیچیدگی های اصلی این سیستم است که نمونه ای برای آن در دسترس نبوده و به طور کلی این سیستم برای اولین بار در کشور به وسیله تیم ما طراحی و نمونه مقیاس شده آن نیز ساخته شده است. اعضای شرکت ما متشکل از متخصصین مکانیک، فرآیند، برق، الکترونیک، کنترل و ابزاردقیق هستند که طی فرآیندی نسبت به انجام مطالعات امکان سنجی، طراحی مفهومی و پایه سیستم و توسعه و به ویژه ماژول نوآورانه پایش شرایط یخ درمخزن اقدام نموده اند.

بهروزی فر یادآور شد: در این راستا از انواع شبیه سازی های رایانه ای و نرم افزارهای تخصصی و توسعه کدهای مختص این طرح بهره گرفته شده است. این سیستم به نحوی طراحی شده که فراوری یخ به صورت کاملا کنترل شده باشد و ذوب آن با نرخ مد نظر در ساعت پیک مصرف برق صورت گیرد تا فراوری توان پایدار را به ارمغان آورد. برای این منظور یک شبکه سنسور به همراه نرم افزار کنترلی ابتکاری که به وسیله اعضای تیم ما پیشرفته در محل های معینی از مخزن قرار خواهد گرفت تا از شروع اولین بلورهای یخ تا رسیدن به یخ کامل با حفظ شرایط مطمئنه و عدم آسیب به تجهیزات، فراوری یخ را کنترل نماید.

او اضافه کرد: به علت آن که این سیستم عمدتا در نیروگاه های برق به کار گرفته می شود، قابلیت اطمینان بالایی را احتیاج دارد، هم از این جهت که تامین برق در شرایط پیک دچار اختلال نشود و هم از این جهت که برای عدم تامین برق مطابق آمادگی اعلام شده از سوی نیروگاه مشمول جریمه های سنگین نشود. طراحی این سیستم به شکلی است که تداخلی با کارکرد عادی نیروگاه نداشته و تعمیر و نگهداری آن نیز مستقل انجام گیرد. بعلاوه به علت اهمیت بسیار بالای برق در شرایط پیک، این سیستم بر اساس بهره وری حداکثری انرژی طراحی شده است.

بهروزی فر در سرانجام گفت: این سیستم در صنایعی چون: نفت و گاز و پتروشیمی و خطوط تقویت فشار و در کل هر کجا که احتیاج به توربین گازی احساس می شود کاربرد اساسی دارد و یکی از مسائل اصلی بهره برداری این سیستم در دماهای بالای تابستان را می تواند کنترل کند. لازم بذکر است که این پروژه ها بدون پشتوانه دولتی بعلت حجم بالای نقدینگی میسر نخواهد شد و برای رسیدن به نتیجه باید بتوان مشوق های مناسبی را برای بخش خصوصی جهت ورود به این عرصه ایجاد کرد.