نیروگاه تلمبه ذخیره ای

تعداد بازدید: 2848
چهارشنبه 17 ارديبهشت 1393

نیروگاه تلمبه ذخیره ای

نیروگاه تلمبه ذخیره ای ( pump storage hydroelectricity) یا پمپاژی نوع خاصی از نیرو گاه آبی می باشد که در آن، آب پمپاژ شده برای تامین منبع انرژی نسبت به آب جریان طبیعی رودخانه نقش بیشتری را ایفا می کند.

دیدگاه اصلی در طرح این پروژه ها عبارت است از : ذخیره انرژی تولید شده توسط انواع نیروگاه ها و استفاده از این انرژی در پیک مصرف برق.

در واقع ذخیره برق کار بسیار پر هزینه ایست و همچنین روش های متداولی برای این کار وجود ندارد . علاوه بر این موضوع میزان مصرف برق در ساعات مختلف شبانه روز متفاوت است و نیروگاه ها که تنها توان تولید ظرفیت مشخصی را دارند مجبور می شوند تا به اندازه پیک مصرف برق ، برق تولید کنند. اما با استفاده از نیروگاه های تلمبه ذخیره ای به نحوی می توان برق را ذخیره کرد.

پس وظیفه این نیروگاه تبدیل  انرژی حرارتی نسبتا کم هزینه ی خارج از پیک مصرف برق، از نیروگاه های هسته ای  ، حرارتی و زغال سنگی به برق گران قیمت در شرایط پیک می باشد. این کار در یک نیرو گاه  تلمبه ذخیره ای  با استفاده از انرژی حرارتی در شرایط غیر پیک برای پمپاژ آب از یک مخزن پایین تر به یک مخزن بالا تر صورت می گیرد. اغلب پروژه های تلمبه ذخیره ای  بر اساس چرخه روزانه یا هفتگی کار می کنند.ž نیرو گاه تلمبه ذخیره ای برای ذخیره انرژی بر اساس فصول می توانند مورد استفاده قرار بگیرند.

تاریخچه

 اولین بار از سیستم تلمبه ذخیره ای در دهه ۱۸۹۰ در ایتالیا و سوئیس استفاده شد.

در دهه ۱۹۳۰ توربین برق آبی قابل برگشت ساخته و در دسترس قرار گرفت. این توربین ها می توانستند به صورت توربین- ژنراتور و در جهت عکس  به صورت پمپ های مجهز به موتور الکتریکی عمل کنند. آخرین توربین ها در مقیاس بزرگ، فن آوری مهندسی توربین های دارای سرعت متغیر هستند که از راندمان بالاتری برخوردار هستند. این توربین ها همزمان با فرکانس شبکه، برق تولید می کنند و مستقل از فرکانس شبکه به صورت موتور پمپ عمل می کنند.

در سال ۲۰۰۰، ایالات متحده آمریکا دارای ظرفیت تلمبه ذخیره ای به میزان ۵/۱۹ گیگاوات بود که ۵/۲ درصد ظرفیت تولید بار پایه این کشور را به عهده داشت.

در سال ۱۹۹۹، اروپا از مجموع ۱۸۸ گیگاوات نیروی برق آبی ۳۲ گیگاوات ظرفیت تلمبه ذخیره ای داشت که نشان دهنده ۵/۵ درصد مجموع ظرفیت برق در اروپا است.

مزایا و معایب استفاده از نیروگاه تلمبه ذخیره ای

مزایا و معایب استفاده از نیروگاه تلمبه ذخیره ای به شرح زیر می باشد :

مزایا:

1. عدم ایجاد آلودگی

2. ایجاد فضای تفریحی در برخی فصول.

3. آسیب کم بر چشم انداز طبیعت

معایب:

1. پر هزینه بودن طرح

2. پس از اتمام آب مخزن دیگر قابل استفاده نیست مگرآنکه آب را از مخزن پایین دست به بالا دست پمپاژ کنیم.(در واقع یکبار مصرف است)

انواع پروژه های تلمبه ذخیره ای

پروژه های تلمبه ذخیره ای دو نوع هستند :

1. پروژه های ذخیره ای به طور کامل تلمبه ای (یا بدون جریان رود خانه) که آب مورد نیاز برای تامین انرژی در آنها به طور کلی به وسیله تلمبه خانه به درون مخزن فوقانی، تحت عنوان منبع انرژی پمپاژ می شود.

2. پروژه های تلمبه ذخیره ای مرکب که برای تولید انرژی از ترکیب آب پمپاژی وجریان طبیعی رودخانه استفاده می نمایند، که به آن پمپ جبرانی نیز گفته می شود.

مخزن نیروگاه تلمبه ذخیرهای بدون جریان رودخانه

 

žپروژه نیروگاه تلمبه ذخیره ای بدون جریان رودخانه:

žاین نوع نیروگاه معمولا شامل یک مخزن تحتانی روی رودخانه یا سایر پیکره های آبی می باشد که منبع آب را تشکیل می دهد ونیز احداث یک مخزن فوقانی مستقر در مجاور مخزن تحتانی است. مخزن فوقانی در بعضی از پروژه ها در بالای کوه که جریان ورودی موضعی آن کم است و یا وجود ندارد ساخته می شود.ž 

žاولین پروژه ذخیره تلمبه ای یا پمپاژی درایالات متحده درسال 1929روی رودخانه راکی ساخته شده است. این پروژه به منظور پمپاژ آب در میان یک دریاچه مصنوعی دست ساز در دوره های جریان کم برای تولید نیرو در پایین دست رودخانه هوساتونیک احداث گردیده است.

 

 

خصوصیات ساختگاه مطلوب

 ساختگاه مطلوب (desirable site) در نیروگاه تلمبه ذخیره ای باید شرایط زیر را دارا باشد:

1. شرایط زمین  باید برای آب بندی مخازن مناسب باشد.

2. تاجایی که امکان دارد باید مقدار بار زیاد باشد.

3. تاجایی که امکان دارد باید طول مجرای آب کوتاه باشد.

4. ساختگاه مخازن باید دارای حداقل عملیات حفاری وحجم خاکریزی باشد.

5. در صورت امکان برای مخزن تحتانی از مخزن موجود استفاده شود.

6. هر دو مخزن باید دارای خصوصیات افت مناسب باشند.

7. ساختگاه باید برای نصب تاسیسات نیروی بزرگ žمناسب باشد.

ž8. ساختگاه باید در فاصله مقولی نزدیک به مراکز بار قرار داشته باشد.

9. باید منبع یا منابع انرژی پمپاژ نسبتا ارزان، دردسترس باشد.

مخازن فوقانی و تحتانی

مخازن فوقانی(upper reservoirs):

žمخازن فوقانی معمولا با احداث یک سد در عرض دره طبیعی و یا یک خاکریز مسدود در اطراف یک سطح پهن وصاف که معمولا در بالای یک تپه ساخته می شود، ایجاد می گردد. ساختگاه ها برای به حداقل رسانی هزینه باید در جایی  انتخاب گردند که کمترین عملیات حفاری وحجم خاکریزی را داشته باشند،به خصوص ساختگاهی که دارای فرو رفتگی طبیعی باشند.

مخازن تحتانی(lower reservoirs):

ž در استفاده از مخازن موجود به عنوان مخازن تحتانی غالبا می توان هزینه های پروژه را کاهش داد ولی درهر حال باید این اطمینان حاصل گردد که ذخیره کافی برای مقابله با نوسانات ناشی از بهره برداری پروژه ذخیره تلمبه ای علاوه بر نوسانات مربوط به بهره برداری از مخزن موجود، تامین شده باشد.

 

 

اولین نیروگاه تلمبه ذخیره ای در ایران

پروژه نیروگاه تلمبه ذخیره ای سیاه بیشه که  اولین سد و نیروگاه تلمبه ذخیره ای کشور می باشد در  123 کیلومتری تهران , پنج کیلومتری شمال تونل کندوان و در مجاورت روستای سیاه بیشه واقع می باشد. این طرح یکی از پیچیده ترین پروژه های برق آبی کشور بوده و نقش تعیین کننده ای در شبکه برق کشور دارد.

درسال 1349 فاز مطالعاتی پروژه توسط یک شرکت بلژیکی انجام شد و پس از پیروزی انقلاب فاز اول و دوم پروژه اجرا شد و طی سالهای 1371-1364 تونل های انحرافی احداث گردید. در سال 1379 بازنگری فنی و اقتصادی طرح انجام شد و با پیگیری هایی که صورت گرفت و پس از انجام مطالعات تکمیلی و تهیه اسناد مناقصه در طی سالهای 80 و 81  عملیات اجرایی پروژه در سال 1382 رسما آغاز گردید.

اهداف طرح:

1. اهداف اصلی

- ایجاد تعادل در شبکه برق مصرفی کشور در ساعات پربار و کم بار مصرف

- تولید انرژی برق آبی با ظرفیت 1040 مگاوات در ساعات پر بار مصرف

- مصرف انرژی الکتریکی با ظرفیت 960 مگاوات در ساعات کم بار مصرف

2. اهداف فرعی

 - کاهش هزینه های استهلاک و نیروگاههای حرارتی به میزان سالانه 19 میلیون دلار

- ایجاد محیطی تفریحی و توریستی برای گردشگران

- ایجاد اشتغالزایی در منطقه

مشخصات فنی

    سد بالا دست

     سد پایین دست

    مشخصات سد

  CFRD

  CFRD

             نوع سد

   85m

  104m

             ارتفاع

   390m

330m

             طول تاج

   15m

  15m

            عرض تاج

  280m

  360m

           عرض سد در پی

   3.5 million 

  3.6 million 

             حجم مفید مخزن 

  170 

  890 

           ظرفیت تخلیه سرریز ها  

 آزاد و اوجی شکل 

  آزاد و اوجی شکل

             نوع سرریز

  حوضچه جامی شکل

  استغراق

            سیستم استهلاک انرژی

 

تجهیزات نیروگاهی

        4 توربین فرانسیس با محور عمودی        

               نوع توربین                    

                       511.3m

              هد خالص حداکثر توربین ها            

                        460.6m      

              هد خالص حداقل توربین ها             

 

دومین نیروگاه تلمبه ذخیره ای در ایران

 

سد و نیروگاه تلمبه ذخیره ای درایران:

نیروگاه تلمبه ذخیره ای ایلام دومین نیروگاه تلمبه ذخیره ای کشور است که در استان ایلام در حال اجرا می باشد. žدر زمانی که نیاز به برق کم باشد، با استفاده از برق اضافی موجود در کشور، آب به مخزنی که در ارتفاع بالاتر است پمپاژ می‌شود  اما وقتی که در ساعات پر مصرف تقاضای برق زیاد است آب از ارتفاع بالا رها شده  و از طریق  توربین، برق تولید می‌شود و آب در مخزن پایین دست ذخیره می‌شود.

نیروگاه تلمبه ذخیره‌ای ایلام  با استفاده از 3/4 میلیون متر مکعب آب که از مخزن سد سیمره به مخزنی در ارتفاع 411 متر پمپاژ و در ساعات پیک بار جهت تولید انرژی  مجدداً به مخزن سیمره بر می‌گردد، ظرفیت تولید یک هزار مگاوات انرژی برق آبی را دارد.

مخزن سد سیمره که هم اکنون در حال احداث است  مخزن پایین دست این طرح را تشکیل می‌دهد و با احداث سدی خاکی به ارتفاع 75 متر مخزن بالا دست نیز ساخته می‌شود. طرح تلمبه ذخیره ای ایلام با ظرفیت یک هزار مگاوات (چهار واحد250 مگاواتی) طراحی شده و با توجه به اعلام نیاز شرکت توانیر در مرحله اول500 مگاوات آن اجرا می‌شود. مدیرعامل شرکت توسعه منابع آب و نیروی ایران حجم مخزن بالایی نیروگاه تلمبه ذخیره‌ای ایلام را حدود  5/5 میلیون متر مکعب اعلام کرد که به وسـیله دو رشـته تونل به قطر هر یک 5/6 متر به دریاچه سد سیمره متصل می شود.

 
pump storage hydroelectricity
نیروگاه تلمبه ذخیره ای چیست
تعریف نیروگاه تلمبه ذخیره ای
درباره نیروگاه تلمبه ذخیره ای
برچسب ها: نیروگاهنیروگاه تلمبه ذخیره ای
دومین کنفرانس ملی توسعه پایدار در سیستم های مهندسی انرژی، آب و محیط زیست
دومین کنفرانس ملی توسعه پایدار در سیستم های مهندسی انرژی، آب و محیط زیست با محور ...بیشتر
تقدیر ویژه از جناب آقای مهندس میرزازاده، در دومین جشنواره ملی ابتکارها و اختراع های سوخت و احتراق
در تاریخ 27 بهمن ماه 1395  دومین جشنواره ملی ابتکارها و اختراع های سوخت و ا ...بیشتر
نمایشگاه بین المللی نفت، گاز، پالایش و پتروشیمی تهران 96 بیست و دومین دوره
. نمایشگاه بین المللی نفت، گاز، پالایش و پتروشیمی تهران 96 ب ...بیشتر
بویلر های چگالشی پاکمن، مقام اول در دومین جشنواره ملی ابتکارها و اختراع های سوخت و احتراق
دومین جشنواره ملی ابتکارها و اختراع های سوخت و احتراق با حضور جمعی از اهالی صنعت ...بیشتر
افتتاح پالایشگاه غلات زرنام با بویلر های بخار شرکت پاکمن توسط رییس جمهور محترم
رئیس جمهور گفت:  با میدان دادن به بخش خصوصی شاهد حرکت خوبی خواهیم بود . تاس ...بیشتر
گزارش خبر سومین همایش تکنولوژی بخار شرکت پاکمن
سومین همایش تکنولوژی بخار  در 24 آذر ماه 1395 در دانشگاه شیراز برگزار گردید ...بیشتر
تقویم نمایشگاه های بین المللی سال 1395
نمایشگاه به عنوان يكی از مهمترين بخش های تجاری و اقتصادی ایران با بهره مندی از ف ...بیشتر
نسل جدید باتری‌های لیتیومی IBM که با هوا شارژ می‌شوند
  نخستین باتری تنفسی جهان توسط متخصصان بزرگ شرکت IBM تولید شده است. این بات ...بیشتر
گزارش حضور شرکت پاکمن در پانزدهمین نمایشگاه بین المللی تجهیزات و تاسیسات سرمایشی و گرمایشی اصفهان 95
پانزدهمین نمایشگاه بین المللی تجهیزات و تاسیسات سرمایشی و گرمایشی اصفهان با ...بیشتر
تولید انرژی پاک با سقف‌های شیروانی خورشیدی
به گزارش تاسیسات نیوز، ایلان ماسک مدیرعامل شرکت تسلا که در زمینه تولید خودروها و ...بیشتر
پیاده راه های متحرک
به گزارش تاسیسات نیوز، بسیاری از برنامه ریزان شهری به دنبال کم کردن تعداد خودروه ...بیشتر
راندمان بویلر
شاخص های مؤثر در محاسبات راندمان بویلر، یکی از اساسی ترین ضوابط مؤثر در ارتقا سط ...بیشتر
کتاب موتورخانه بخار شرکت پاکمن
سرشناسه: میرزازاده، قربانعلی، 1325 عنوان و نام پدید آور: موتورخانه بخار/ ق ...بیشتر
مقررات ملّي ساختمان ايران مبحث نوزدهم
دانلود فایل PDF مقررات ملی ساختمان ایران-مبحث نوزدهم-صرفه جویی در مصرف انرژی ...بیشتر
راه اندازی سختی گیر نیمه اتوماتیک رزینی
دستور العمل راه اندازی سختی گیر های نیمه اتوماتیک رزینی سختی گیرهای رزینی از ...بیشتر
جانمایی بویلر در موتورخانه
براي عملکرد مناسب بويلرها و تجهيزات وابسته بايد فضاي کافي را در موتورخانه به آن ...بیشتر
کتاب انتخاب بویلر شرکت پاکمن
سرشناسه: میرزازاده، قربانعلی، 1325 عنوان و نام پدید آور: انتخاب بویلر/ قرب ...بیشتر
مراحل آموزش و نگهداری دیگ های بخار سیار
مقدمه از دیرباز استفاده از تجهیزات مولد بخار در صنایع مختلف از جمله صنایع نفت ...بیشتر
معرفی کتابچه دیگ آبگرم شرکت پاکمن
راه اندازی آموزش و بهره برداری از   Hot Water Boilers   ...بیشتر
معرفی کتابچه موتور خانه استخر
نام مقاله: کتابچه موتور خانه استخر نام نویسنده: دپارتمان پژوهش شرکت پاکمن ...بیشتر
دستور العمل نصب، نگهداری و راه اندازی بویلر بخار
دستور العمل نصب، نگهداری و راه اندازی بویلر بخار براي استفاده بهينه از بویلر ...بیشتر