در احداث نیروگاه بادی پیدا کردن محل سایت عامل بسیار مهمی است تا حداکثر بهره برداری را از نیروی باد بدست آورد
اطلاعات اولیه برای احداث نیروگاه بادی بینالود توسط ایستگاه هواشناسی حسین آباد آغاز گردید و کارهای مقدماتی آن از سال 74 شروع شد. اطلاعات بدست آمده از ایستگاه در اختیار مهندسین قرار داده شد و پس از مطالعات فراوان سر انجام محل فعلی برای احداث انتخاب گردید.
تونل بادی که در این منطقه وجود دارد از امام تقی آغاز و تا کویر سبزوار ادامه دارد و محل احداث نیروگاه در دهانه این تونل است و بیشترین بهره برداری را از نیروی باد میکند.
نکته مهم بعدی پس از انتخاب محل نحوه چیدمان واحدها است تا بتوان حداکثر استفاده را از نیروی باد کرد. از چندین طرح ارائه شده سرانجام چیدمان 10×6 انخاب گردید.
در فاز اول 43 واحد از 60 واحد با یستی به بهره برداری برسد. قدرت هر واحد 660 ولت است. از 43 واحد فوق 5 واحد از خرداد 83 به بهره برداری رسیده و مابقی در حال نصب و راه اندازی است. واحدها با مشارکت ایران و چند کشور خارجی از جمله آلمان و دانمارک به بهره برداری رسیده به طوری که 60 درصد تولید داخل و 40 درصد تولید خارج است.
کل برق تولید شده توسط واحها توسط کابل به پست (132/20) برده میشود و توسط آن به شبکه اصلی منتقل میگردد.
خروجی هر واحد 600 وتوسط ترانسفورماتورهای مجزا به 20000 تبدیل میگردد.
در سطح سایتهای شناخته شده در سطح جهان دو سایت متمایز وجود دارد: سایت آلتامونت پاس کالیفرنیا که بیش از 7000 توربین دارد و حدود 2 مگا ولت انرژی تولید میکند و دیگری سایت بینالود. وجه تمایز این دو سایت در این است که در تابستان بیشتر باد می آید و در نتیجه تولیدی این دو سایت در تابستان که پیک مصرف است پیک تولید هم است.
یک واحد خود از 4 قسمت اصلی تشکیل شده است:
1- امبیدر سیلندر (سیلندر مدنون)
2- برج (تهتانی و فوقانی)
3- نافل (ماشین فونه)
4- نویز کون (دماغه)
ژنراتور نیروگاههای بادی از نوع آسنکرون میباشند.
در ژنراتور آسنکرون بر خلاف سنکرون لغزش میتواند بین 3 تا 5 درصد باشد و در کار ژنراتور اختلالی بوجود نیاورد.
ولی نکته مهم در اینجا انژی بسیار متغییر باد است که دائما در حال تغییر است و متناسب با آن دور تغییر میکند. لغزش مجاز این ژنراتورها 10 درصد است.
برای کارآیی بهتر لازم است تا ولتاژ القایی در روتور ثابت نگه داشته شود برای این کار از سه مقومت متغییر 1 اهمی استفاده میشود به طوری که این مقومتها روی هر فاز قرار میگیرند و توسط یک مدار کنترلی بطور اتومات تغییر میکنند.
برای انتقال انرژی باد به ژنراتور از مین گیربکس استفاده میگردد.
عموما توربین های بادی از لحاظ دور به سه دسته تقسیم میشوند:
1- دور ثابت
2- دور متغییر
3- دو دوره
توربین های این نیروگاه از نوع دور ثابت هستند.
دور پره 28 دور در دقیقه و دور ژنراتور 1600 دور در دقیقه است. گیربکس طوری طراحی گردیده است که ورودی آن متغییر ولی خروجی آن ثابت باشد.
اگر باد از مقدار معینی بیشتر گردد تولید برق بطور اتومات قطع میگردد بطوری که اگر سرعت باد 5 متر در ثانیه باشد تولید شروع میگردد و در 16 متر بر ثانیه تولید حداکثر است و نهایتا در 25 متر در ثانیه تولید بطور اتومات قطع میگردد تا به اجزا واحد آسیب نرسد.
البته شرایط بالا با شرط ایزو میباشند (فشار 1 اتمسفر و دمای 25 درجه) و در جوی سایت بینالود ( 1550 متر ارتفاع از سطح دریا) فول تولید در سرعت 14 متر در ثانیه بدست می آید.
شرایط راه اندازی و تولید:
در زمان راه اندازی ژنراتور ابتدا بصورت موتور به را می افتد و تا زمانی که سرعت آن به سنکرون برسد ادامه دارد. در این زمان تغذیه موتور قطع میگردد و به صورت ژنراتور به کار خود ادامه میدهد.
پره ها:
پره ها طوری طراحی شده اند که بطور اتومات تا 90 درجه تغییرپیدا میکنند (پیچ کنترل)
کلا برای توقف و ترمز واحدها دو روش وجود دارد:
1- در نوک پره ها پره ای دیگر موجود است (پره آیرودینامیکی) که از نوک پره اصلی فاصله دارد و تغییر حالت آن موجب توقف پره های اصلی میگردد ( ترمز دینامیکی)
2- پیچ کنترل: در این سیستم تمام پره تغییر وضعیت میدهد و نسبت به روش قبلی مدرنتر است. برای بهره بردای کامل پره طوری قرار میگیرد که بیشترین سطح تماس را باد داشته باشد و همچنین در مواقعی که طوفان است و یا به خاطر سرویس نبای واحد به کار خود ادامه دهد پره ها طوری قرار میگیرند که کمترین سطح تماس را باد داشته باشند.
در نیروگاههای بادی بر خلاف نیروگاه گازی انژی ورودی در اختیار ما نیست بلکه برای کنترل شرایط بایستی از وضعیت پره ها استفادده کنیم.
اتاقک یا ژنراتور میتواند 360 درجه به دور خود گردش کند و کابل ارتباط دهنده آن طوری است که میتواند تا 4 دور به دور خود بپیچد و پس از آن بطور اتومات باز میگردد.
تمام فرمانهای اجرایی به واحد توسط واحد کنترلی کوچکی که در بالای اتاقک است انجام میگیرد و از سنسورهای مختلفی تشکیل شده است و پارامترهای مختلف را تحت کنترل دارند.
در هنگام طوفان که سرعت باد بسار زیاد است واحد کنترل به یاو موتورها فرمان داده و آنها با چرخش ژنراتور به حول خود باعث میشوند تا ژنراتور در حالت پشت به باد قرار گیرد و از طوفان در امان باشد.
تمام قسمتهای کنترلی به صورت اتومات انجام میگردد و اپراتور فقط بر کارکرد قسمتها نظارت دارد و تمام اطلاعات به طور لحظه ای ثبت میگردد و در حافظه کامپیوتر ذخیره میگردد.
تغییر دور ژنراتور بین 1500 تا 1650 دور است و تغییر دور پره بین بین 28 تا 30 دور است.
طول پره ها 23.5 و طول برج 40 متر است و وزن هر پره 1.5 و وزن برج 40 وناسل 21 تن است.
نیروگاه سیکل ترکیبی(چرخه سیکل ترکیبی)
نیروگاه
نوشته شده توسط مجتبی خطیبان
به نیروگاهی گفته میشود که در آن هم در توربین گازی و هم در توربین بخار قدرت تولید میشود. فکر چرخه ترکیبی به منظور بهبود بازده نیروگاه از طریق بهره‌گیری از انرژی گازهای خروجی توربین، مطرح شد. این کار را نیز به وسیله بازیافت گرما می‌توان انجام داد. بازیافت گرما، انرژی هدر رفته از دودکش را از 70 به 60 درصد انرژی داده شده می‌رساند. استفاده از مبادله کن گرما منحصراً موجب افزایش بازده میشود و توان خروجی را افزایش نمی‌دهد. در حقیقت، به دلیل افت فشار بیشتری که مبادله کن گرما به چرخه تحمیل میکند، استفاده از مبادله کن موجب کاهش نسبت فشار توربین و در نتیجه کاهش توان خالص خروجی به مقدار چند درصد میشود. صرف نظر از این کاهش اندک در توان خروجی، استفاده از مبادله‌کن گرما به دلیل سطح تبادل گرمای زیاد آن و لوله‌های بزرگ هوا و گاز درآن سبب گرانتر شدن نیروگاه میشود. اثر دیگری که به کارگیری مبادله‌کن گرما می‌گذارد این است که نسبت فشار بهینه‌ای که منجر به بیشینه شدن بازده میشود به مقادیر کوچکتر میل میکند و این امر، توان را کاهش میدهد.
چرخه‌های ساده در نزدیکی توان بیشینه کار میکنند زیرا در مواردی مورد استفاده قرار میگیرند که بازده در آنها از اولویت عمده برخوردار نیست. در مقابل، استفاده از چرخه‌های بازیابی تنها هنگامی منطقی است که در نزدیکی بازده بیشینه عمل کنند. از این رو توان خروجی چرخه بازیابی نسبت به توان چرخه ساده به مقدار بیشتری در حدود 10 تا 14 درصد کمتر است.
همانطور که گفته شده بالا بردن بازده نیروگاه توربین گازی به وسیله بازیابی روش پرهزینه‌ای است. بنابراین باید به دنبال روشی بود که با به کارگیری آن بتوان هر دو مقدار بازده و توان را افزایش داد. راه حلی که برای این منظور پیدا شده است، استفاده از انرژی بسیار زیاد گازهای خروجی توربین برای تولید بخار جهت استفاده در یک نیروگاه بخار است. این یک روش طبیعی است چرا که توربین گاز یک ماشین با دمای نسبتاً بالا (1100 تا ) و توربین بخار یک ماشین با دمای نسبتاً پایین (540 تا ) است. این کارکرد توأم توربین گازی «در طرف گرم» و توربین بخار در «طرف سرد» را نیروگاه چرخه ترکیبی می‌نامند.