میکرو توربین یک تکنولوژی به بلوغ رسیده،قسمت سوم و آخر

قسمت اول

قسمت دوم

مطالعات اخیر

در ادامه دو نمونه از تأسیساتی که از میکروتوربین استفاده کردند را برای توضیح بیشتر موضوع ذکر می کنیم. اولین نمونه یک کاربری از سوختهای تجدیدپذیر است که از یک میکروتوربین 200کیلووات استفاده می کند. این تأسیسات در حدود 2 سال است که راه اندازی شده است. دومی یک کاربری از دو یو.پی.اس دورگه 65 کیلوواتی است که در مرکز داده ی یک دانشگاه نصب شده است.

تأسیسات تصفیه آب

تا بهار 2009 مشعل تولید بیوگاز ،که به صورت دائم می سوخت، نشانه ی مرکز تصفیه آب کوساتو در ایتالیا بود. گازی که هدر می رفت اسباب زحمت تأسیسات بود(تصویر-5)

تصویر5-بازیافت بیوگاز- مرکز تصفیه آب کوستا اسپولینا بیوگازهای تولید شده را می سوزاند تا اینکه با نصب میکروتوربینها توانستند از بیوگاز تولید شده برای تولید برق و حرارت استفاده کنند.

امروزه یک میکروتوربین کپستون سی.آر-200 تمام انرژی الکتریکی مورد نیاز تأسیسات و حرارتی که سبب می شود تأسیسات با بهترین بازده کار کنند را تأمین می کند.(تصویر-6) این روش ساده و برازنده به عنوان نمونه ای در تأسیسات تصفیه آب در اقصا نقاط جهان الگو برداری شده است.

تصویر6-سیستم بسته. یک میکروتوربین کپستون نصب شده در مرکز تصفیه آب کوستا اسپولینا که بیوگاز را می سوزاند و برق مورد نیاز مرکز را تأمین می کند حرارت بازیافت شده از میکروتوربین نیز استفاده می شود.

اعداد واقعیت را بهتر بیان می کنند. اول اینکه این توربین 1.7 میلیون کیلووات ساعت در سال تولید انرژی الکتریکی داشته است که مصرف تأسیسات را با صرف 2600 متر معکب بیوگاز ،که قبلا در مشعل می سوخت، پوشش داده است. دوم اینکه یک مبدل حرارتی خارجی ،که بر روی کنار آن نصب شده است، 2.3 میلیون کیلووات ساعت انرژی حرارتی برای گرم کردن دایجسترها ایجاد کرده است. به همراه هم، ترکیب حرارت و توان الکتریکی تولید دی اکسید کربن را 1.8 تن در سال پایین آورده است. واحد دوم برای این تأسیسات در حال نصب می باشد. در عرض 18 ماه این واحد هزینه ی خود را درخواهد آورد و احتمالا یک طرح انقلابی در مراکز تصفیه آب برای تولید همزمان حرارت و انرژی الکتریکی خواهدشد.

مرکز داده ی دانشگاه سیراکوز

دوازده دستگاه یو.پی.اس دورگه کپستون سی-65 اخیرا در مرکز داده ی جدید دانشگاه سیراکوز در نیویورک نصب شده اند. این تأسیسات در دسامبر 2009 عملیاتی شد. دانشگاه سیراکوز در ساخت یک مرکز داده ی سبز شریک آی.بی.ام و مرکز تحقیق و توسعه ی ایالتی است تا نیاز به انرژی الکتریکی را تا 50 درصد مرکز داده های معمولی پایین بیاورند. تصویر 7 میکروتوربینهای نصب شده را نمایش می دهد. مساحت کلی این مرکز 12هزار فوت مربع است که نیمی از آن به تجهیزات کامپیوتری اختصاص یافته است.

تصویر7-12 میکروتوربین 65 کیلوواتی کگستون به یو.پی.اس که حرارت خروجی گازهایش بازیافت می شود تا برای تولید سرما یا گرما در دیتاسنتر دانشگاه سیراکوز بکاربرده شود.

این طرح از چند رهیافت بدیع برای کاهش انرژی مورد نیاز استفاده کرده که عبارتند از:

·        یو.پی.اس های دورگه به همراه CCHP. میکروتوربینهای کپستون با گازطبیعی کار می کنند و خروجی تمیز آنها برای گرم کردن آب در مبدلهای حرارتی سنتی و سردکردن آب در چیلرهای جذبی بکار می رود. در صورت نیاز، گازهای خروجی آنها به یک یا هر دو مصرف کننده منتقل می شود. در نتیجه در مقایسه با رویکرد معمولی ،خرید برق از شبکه های محلی، بازده بیشتری به دست آمده و بدون نیاز به آبگرم کن هایی که گاز می سوزانند یا چیلر های جذبی نیازهای حرارتی و برودتی ساختمان برآورده شده ا ند. بهینه سازی دیگری که در بازده صورت گرفت کاهش مبدلهای توان ،درمقایسه با اضافه کردن یو.پی.اس های دوطرفه ی سنتی، در زمانی است که بارهای حساس توسط میکروتوربینها تأمین می شوند.

·        آب سرد شده برای سردکردن تجهیزات. آی.بی.ام از مبدلهای حرارتی جدیدی پرده برداری کرده که سرورهایش را به صورت موثری خنک کنند. آب خنک شده از مبردهای جذبی ،برخلاف هوای خروجی پنکه ها، می توانند در جایی که بیشترین تأثیر را دارند بکار برده شود.

·        توزیه توان DC. قسمتی از بارهای حیاتی سیستم با جریان مستقیم کار می کنند که استفاده از این روش تلفات انرژی ناشی از چند کنورتور را کاهش می دهد.

به عنوان قسمتی از توافق بین دانشگاه سیراکوز، آی.بی.ام و مرکز تحقیق و توسعه ی ایالتی، دانشگاه باید کارآیی این سیستم را ،در مقایسه با یک ساختمان معمولی، مانیتور کند تا انرژی ذخیره ش تأیید شود و استانداردی برای پیش بینی خصوصیات دیتاسنترهای آینده با همین بهینه سازی انرژی به دست آید.

یکپارچه سازی با نیروگاه های خورشیدی

در ماه جولای، کپستون و هلیوفوکوس نشان دادند که چگونه انرژی خورشید می تواند یک میکروتوربین را به حرکت درآورد. این نمایش با یک میکروتوربین کپستون سی-65 و یک دریافت کننده ی خورشیدی جدید ساخت هلیوفوکوس بر روی یک برج نوری ثابت در انستیتوی ویزمان در رهووت اسرائیل انجام شد. دریافت کننده های خورشیدی انرژی را برای تهیه ی گرمای لازم برای به چرخش درآوردن میکروتوربین متمرکز می کنند. بهره برداری از سیستم شبیه دیگر پروژه هایی است که از اشعه ی متمرکز شده ی خورشید[i](CSP)  استفاده می کنند اما به جای اینکه یک مایع را گرم کنند هوای فشرده را گرم می کنند که در توربین ایجاد گشتاور می کند.

گفته می شود که این روش استفاده از انرژی های تجدید پذیر برای سیستم های از 30کیلووات تا 5 مگاوات بازده بالاتری دارد. مزیت بزرگ آن در این است که انرژی خورشیدی در طی روز توربین را به چرخش در می آورد و شب هنگام می توان توربین را با استفاده از گاز طبیعی یا دیگر منابع سوختی تجدیدپذیر راه اندازی کرد.

پی نوشت: دوستان می توانند برای کمک مالی به این وبلاگ هر مبلغی را که مایل بودند به شماره کارت زیر واریز نمایند.

6104-3378-7718-1469

بانک ملت به نام رضا کیانی موحد

---

[i] concentrated solar power