امکان سنجی بکارگیری سیستمهای ذخیره سازی سرما در یخ و آب سرد جهت سرمایش هوای ورودی توربین گازی و ساختمانهای نیروگاه قم

سیستم های ذخیره سازی انرژی سرمایشی بعنوان یک روش بسیار موثر در کاهش دیماند پیک بار مصرفی در پروژه ها مطرح بوده و پیک-سایی و اصلاح منحنی بار از خواص این سیستم ها می باشد. این سیستم ها با تولید و ذخیره سازی انرژی بصورت سرمایش در ساعات غیرپیک مصرف برق، باعث انتقال دیماند بار الکتریکی مورد نیاز تجهیزات از ساعات پیک به ساعات غیرپیک می شوند. انرژی سرمایشی ذخیره شده برای تأمین قسمتی و یا همه ی بار سرمایشی مورد نیاز در ساعات پیک مورد استفاده قرار می گیرد. لذا این سیستم ها یک روش مدیریتی در کنترل و تعدیل بین تولید و مصرف انرژی الکتریکی در ساعات پیک و غیرپیک می باشند. در این تحقیق بکارگیری سیستم های ذخیره سازی سرما در یخ و آب سرد، برای خنک کاری هوای ورودی کمپرسور توربین گازی نیروگاه قم و نیز تأمین بار سرمایش ساختمان اداری آن از نظر فنی و اقتصادی مورد بررسی قرار گرفته و در پایان تأثیر استفاده از این سیستم ها بر روی منحنی بار و ظرفیت تولید توربین ها ارزیابی می شود. انواع سیستم های ذخیره سازی سرما با تعریف سناریوهای مختلف به منظور خنک کاری هوای ورودی توربین های گازی طراحی و مشخصات اجزاء آن ها مشخص گردید و در انتها با توجه به هزینه های سرمایه گذاری اولیه و کارکرد و درآمدهای حاصل از افزایش توان تولیدی توربین ها در اثر خنک کاری هوای ورودی توسط سیستم های ذخیره سازی سرما، پروژه ها از نظر اقتصادی مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج حاصله نشان داد که در مقایسه حالات مختلف، بهینه ترین روش، کاهش دمای هوای ورودی تا 15 درجه سانتیگراد با استفاده از تکنولوژی ذخیره سازی یخ بر روی لوله در تانکی به حجم 1080مترمکعب که ظرفیت واحد تبرید آن برابر با kw 3110 (883 تن تبرید)، با استراتژی ذخیره سازی جزئی که دوره بازگشت سرمایه آن برای نرخ بهره 10% برابر 57/1 سال بدست آمد. برای این حالت افزایش توان خروجی توربین با سرمایش هوای ورودی برابر با mw 56/13 و یا بعبارتی برابر 4/14% ظرفیت تولید آن می باشد. علاوه بر این طرح، چهار طرح دیگر نیز بعنوان طرح هایی که دارای توجیح اقتصادی بالاتری بودند معرفی شدند. همچنین بمنطور جابجایی دیماند بار الکتریکی تجهیزات سرمایشی ساختمان اداری نیروگاه قم از ساعات پیک به ساعات غیر پیک، بار سرمایشی ساختمان با زیربنای کل 1475 مترمربع محاسبه شد که برای روز طراحی برابر 4/46 تن تبرید بدست آمد سپس از روی پرفیل بار ساختمان سیستم های ذخیره سازی سرمای مختلفی طراحی و تأثیر آنها بر جابجایی دیماند بار ساخنمان بررسی شد. حالت ذخیره سازی کامل با دوره بهره برداری 16 ساعته از تجهیزات سرمایشی در مقایسه با سایر طرح های مورد بررسی، بعنوان بهترین حالت بدست آمد. مشخصات فنی طرح عبارت بود از واحد تبرید با ظرفیت عملی 29 تن تبرید به همراه تانک ذخیره ای با ظرفیت ذخیره سازی 285 تن -ساعت با حجم 142 مترمکعب. این سیستم قادر به جابجایی 47% از بار سرمایشی روزانه از ساعات پیک به ساعات غیرپیک بود. جهت ارزیابی اقتصادی طرح، جبران اختلاف سرمایه گذاری اولیه این حالت با حالت سرمایش مستقیم بدون مخزن (واحد تبرید با ظرفیت 4/46 تن تبرید)، بواسطه مصرف انرژی ارزان تر در ساعات کم باری در حالت استفاده از سیستم سرمایش با مخزن ذخیره از روش دوره بازگشت سرمایه استفاده شد و دوره بازگشت سرمایه 2/2 ساله برای آن حاصل شد. در بررسی اثرات استفاده از سیستم های ذخیره سازی سرما بر روی منحنی بار و ظرفیت تولید توربین های گازی، کارائی این سیستم ها بعنوان ابزاری قدرتمند در مدیریت و کنترل تولید و تقاضای بار الکتریکی مشاهده گردید.