معایب استفاده از منابع تولیدات پراکنده

سرویس آموزش و آزمون برق نیوز: علیرغم تمام مزایای DG باید توجه خاصی به اثرات منفی احتمالی آن روی شبکه توزیع داشته باشیم که شاید بیشترین این تأثیرات، مسائل مربوط به سطح ولتاژ و هماهنگی حفاظتی باشد.

همچنین موجب پیچیده شدن شبکه و در نتیجه توسعه سیستم حفاظت شبکه شده و نیز بهره برداری و کنترل شبکه را نیز مشکل می‌سازد.

اتصال DG‌ها به شبکه باعث ایجاد هارمونیک در شبکه و کاهش امپدانس اتصال کوتاه می‌شود. ضمنا اگر در هنگام خاموشی، DG متصل به شبکه به صورت جزیره‌ای کار کند می‌تواند برای تعمیرکاران شبکه خطرناک باشد.


موانع و مشکلات توسعه منابع تولید پراکنده در دنیا

علاوه بر موانع فنی که بیشتر در مورد وسایل حفاظتی و ایمنی بکار می‌روند تا از اتفاقاتی که ممکن است برای شرکت برق و کارمندان و کیفیت توان در سیستم ایجاد گردد، جلوگیری کنند، موانع تجاری و قانونی نیز بر سر راه توسعه منابع تولید پراکنده وجود دارند. با توجه به اتصال به شبکه، این موانع معمولا هنگام تنظیم قرارداد‌ها و مراحل اتصال به شبکه بوجود می‌آیند. فقدان تجربه کافی در شرکت‌های برق، مهمترین مانع برای منابع تولید پراکنده به شمار می‌آید. موانع قانونی اساسا از تعرفه هایی ناشی می‌شوند که به مشتریان اعمال می‌گردند. در ساختار تعرفه فوق از این امکانات بیشتر به عنوان پشتیبان یا رزرو استفاده می‌کنند. از جمله این تعرفه‌ها می‌توان به هزینه‌های تقاضا (demand)، تعرفه‌های پشتیبان (Back up or stand by Tariff)، نرخ‌های بیع متقابل (Buy Back Tariff)، حق خروج Exit) (Fee، تعرفه‌های اضافی (Uplift Tariff) (برای سرویس‌های جانبی، ظرفیت و تلفات) و هزینه‌ها و دستورالعمل‌های انتقال ناحیه‌ای (Regional Transmission Procedures) اشاره نمود. این عوامل در کنار موانع زیست محیطی از مهمترین مشکلات بر سر راه توسعه منابع تولید پراکنده می‌باشند.



راهکارایی جهت کاهش موانع

موانع و مشکلات توسعه منابع تولید پراکنده را می‌توان به سه دسته کلی تقسیم بندی نمود که برای هر کدام از آن‌ها راهکارهایی جهت کاهش موانع ارائه شده است که در ادامه بیان می‌شود:

١ - راهکارهای کاهش موانع فنی:

-توسعه استانداردهای یکسان برای اتصال به شبکه

-پذیرش مراحل تست و تأئیدیه برای وسایل اتصال به شبکه

-توسعه تکنولوژی‌های کنترل توان تولیدات پراکنده

٢ - راهکارهای کاهش موانع تجاری:

-پذیرش استاندارد تجاری برای احتیاجات شرکت

-بوجود آمدن استاندارد تجاری برای توافقات اتصال به شبکه

-توسعه وسایل برای شرکت‌ها به منظور دستیابی به مقدار و تأثیر توان پراکنده در هر نقطه از شبکه

٣ - راهکارهای کاهش موانع قانونی:

توسعه قوانین جدید در انتخاب توان پراکنده در بازارهای رقابتی و بهره برداری تنظیم تعرفه مناسب مطابق با تمایلات بازارها، شرکت‌ها و مشتریان و ارائه مکانیزم تشویقی شرکت‌ها به استفاده از منابع تولید پراکنده تعریف شرایط لازم جهت اتصال به شبکه تسریع در مراحل تصمیم گیری و تصویب طرح پیشنهادی

اثرات زیست محیطی استفاده از منابع تولید پراکنده

گسترش صنایع و گسترش فضاهای مسکونی، تجاری و اداری در جهان باعث افزایش میزان مصرف سوخت به میزان ٤٧ % تا سال ٢٠٢٠ میلادی خواهد شد. این افزایش مصرف به معنای اضافه کردن چند تریلیون آلاینده‌های زیست محیطی به هوا و اطراف نیز می‌باشد. باران‌های اسیدی ناشی از این آلاینده‌های ایجاد شده موجبات تخریب فلزات، تأسیسات و مزارع کشاورزی را در بر خواهد داشت و هم چنین آثار سوء را برای انسان در بر خواهد داشت. هم چنین سالانه بیش از ٤ تریلیون فوت مکعب گازهای غیر قابل مصرف در سطح زمین سوزانده شده و به هوا فرستاده می‌شوند. با توجه به گسترش حفر چاه‌های نفت و گاز این رقم تا سال ٢٠٢٠ به بیش از ٦ تریلیون فوت مکعب خواهد رسید. جدای از این، میزان آلاینده‌های هوا افزوده شده، به هوا نیز گسترش خواهند یافت.

اگر قرار باشد برای جبران مصرف ٤٧ % ازدیاد مصرف تا سال ٢٠٢٠ حدود ٣ % نیاز افزوده به برق را درخواست کنیم با توجه به راندمان‌های موجود در نیروگاه‌ها بایستی ٦٠ % افزایش مصرف در انرژی سوخت را داشته باشیم. این به معنای سیاه کردن آسمان و تخریب آنچه بر زمین است می‌باشد.

با توجه به اینکه در ابتدا سوخت مصرفی مولدهای تولید پراکنده گاز و یا گازوئیل ونفت سفید بود، اما امروزه این مولد‌ها به عنوان مولدهای تجدیدپذیر (Renewable) هم قابل کاربرد هستند. انرژی‌های تجدیدپذیر عبارت بودند از انرژی باد، خورشید و آب، اما امروزه با بهره گیری از گازهای ناشی از دفن زباله‌های شهری و کودهای حیوانی این نوع انرژی‌ها انواع بیشتری را به خود اختصاص داده اند. این نوع انرژی‌ها را Land Fill Gas و Bio Gas می‌نامند. در واقع گازی که از زباله‌های دفن شده ویا کودهای حیوانی و فضولات متصاعد می‌شود را جمع آوری کرده و سپس آن‌ها را به سمت مصرف هدایت می‌کنند.

از بین سیستم‌های تولید پراکنده مولدهای احتراق داخلی، میکروتوربین‌ها و پیل‌های سوختی قابلیت تبدیل گاز Land Fill را به الکتریسیته و حرارت دارا می‌باشند.

به طور کلی احداث Land Fill هزینه‌ای در حدود Ton/$ ٤٠ - ٣٠ را دارد. در صورت دفن زباله‌ها در چاه‌های افقی یا عمودی (Land Fill) پس از مدتی (حداقل دو سال) گاز از آن‌ها متصاعد می‌شود که حداقل دارای مشخصات زیر است:

درصد گازهای متصاعد شده از دفن زباله‌ها

 

جدول درصد گازهای متصاعد شده از دفن زباله‌ها

همانطور که از جدول بالا مشخص است به طور متوسط ٥٠ % این گاز‌ها را گاز متان تشکیل می‌دهد.

این گاز می‌تواند در صورتی که غیر قابل کنترل باشد، مشتعل شود. استفاده از این گاز می‌تواند به عنوان سوخت واحدهای نامبرده شده به عنوان DG، برق و گرمای مورد نیاز محل نصب سیستم‌ها را تأمین نماید.

راندمان بالای واحدهای تولید همزمان، این واحد‌ها را به عنوان راه حلی قابل قبول برای تبدیل انرژی مطرح نموده است. همچنین بازدهی بالای این واحدها، باعث می‌شود تولید دی اکسیدکربن و سایر آلاینده‌ها نظیر ترکیبات گوگردی و اکسیدهای نیتروژن کاهش یابد. از سوی دیگر در کشورهایی که قوانین سختگیرانه زیست محیطی در آن‌ها اعمال می‌شود با کاهش تعداد واحدهای تبدیل سوخت به حرارت مفید، کنترل واحدهای تولید آلاینده راحت‌تر انجام خواهد پذیرفت.

در اثر سوختن انرژی‌های فسیلی نظیر مازوت، گازوئیل و گاز طبیعی، گازهایی در هوا انتشار می‌یابند که عبارتند از: دی اکسیدگوگرد، دی اکسید ازت، منواکسیدکربن و دی اکسیدکربن. غلظت گازهای خروجی از دودکش نیروگاه هایی که از سوخت‌های مختلف استفاده می‌کنند، در جدول زیر نشان داده شده است.

 

کشورهای استفاده کننده از منابع تولید پراکنده و سیاست مربوط به کاربرد آن