محطة توليد الذروة
محطة توليد الذروة Peaking power plants، تُعهد أيضاً بمحطات الذروة وأحياناً peaker plants، هي محطات طاقة تعمل فقط عندماقد يكون هناك طلب مرتفع، يُعهد بطلب الذرة، على الكهرباء. بسبب توريدها للكهرباء من حين لآخر فقط، فإن ثمن الطاقة الموردة للكيلوواط/ساعةقد يكون أعلى بكثير من ثمن طاقة محطة الحمل الأساسي. محطات توليد الذروة تُمدد مع محطات الحمل الأساسي، التي تورد كميات معتمدة ومتسقة من الكهرباء، لتلبية الحد الأدنى من الطلب.
ساعات الذروة
عادة ما تحدث ساعات الذروة في الصباح أوالساعات المتأخرة من المساء حسب المسقط. في حالات المناخ المعتدل، عادة ما تحدث ساعات الذروة عندما تُستخدم الأجهزة المنزلية بكثرة في المساء بعد ساعات العمل. في حالات المناخ الحار، عادة ما تكون ساعات الذروة في الساعات المتأخرة من المساء عندما تستخدم مكيفات الهواء بكثرة، وخلال هذا الوقت، تكون الكثير من أماكن العمل لا تزال مفتوحة وتستهلك الطاقة. في حالة المناخ البارد، تكون ساعات الذروة في الصباح عندما تبدأ عملية تدفئة الأماكن وتبدأ المنشآت الصناعية عملها.
قد تعمل محطات الذروة عدة ساعات يومياً، أوقد تعمل فقط بضعة ساعات سنوياً، تبعاً لحالة شبكة الكهرباء في المنطقة. بسبب تكلفة بناء محطة طاقة فعالة، إذا كان سيتم تشغيل محطة الذروة لفترة قصيرة أومتغيرة للغاية، فليس من المنطقي حتى نجعلها فعالة كمحطة توليد الحمل الأساسي. بالإضافة إلى ذلك، فإن المعدات والوقود المستخدم في محطات الحمل الأساسي عادة ما تكون غير مناسبة للاستخدام في محطات الذروة لأن الظروف المتقلبة سترهق المعدات بشدة. لهذه الأسباب، فإن الطاقة النووية، الطاقة الحرارية الأرضية، طاقة المخلفات، الفحم والوقود الحيوي نادراً ما تُتسخدم كمحطات ذروة.
الطاقة المتجددة
للبلدات التي تتجه للابتعاد عن محطات الحمل الأساسي وتتجه إلى مصادر الطاقة المتبترة مثل طاقة الرياح والطاقة الشمسية، هناك زيادة لقاءة في الحاجة إلى محطات الذروة أوالحمل الأساسي ولاستخدام شبكة متداخلة.
الأنواع
محطات الذروة بصفة عامة هي توربينات غاز تحرق الغاز الطبيعي. حرق القليل من السوائل المشتقة من الغاز الحيوي أوالنفط، مثل زيت الديزل والوقود النفاث، لكنها تكون عموماً أكثر تكلفة من الغاز الطبيعي، لذلك فإن استخدامهاقد يكون محدوداً في المناطق الغير مزودة بالغاز الطبيعي. ومع ذلك، فإن الكثير من محطات الذروة تكون قابلة لاستخدام النفط كموقود احتياطي، حيثقد يكون تخزين النفط في خزانات سهلاً. الكفاءة الحرارية الحركية لدورة محطات توربين الغاز ذات الدورة البسيطة يتراوح بين 20 إلى 42%، مع متوسط يتراوبين 30 و42% للمحطات الجديدة.
للحصول على كفاءة أكبر، يضاف مولد بخار استرداد الحرارة (HRSG) عند انطلاق البخار. تُعهد هذه النوعية من المحطات بمحطة الدورة المجمعة. يستخدم التوليد المشهجر حرارة عادم المخلفات للمعالجة، لشبكات التدفئة أواستخدامات التدفئة الأخرى. يستخدم كلا الخيارين فقط في المحطات المرجوتشغيلها لفترات أطول من المعتاد. أحياناً يستخدم الغاز الطبيعي ومولدات الديزل مع المحركات المترددة لدعم الشبكة باستخدام محطات أصغر.
هناك خيار آخر لزيادة كفاءة ومخرج الطاقة في توربينات الغاز وهوهجريب نظام تبريد الهواء المدخل للتوربينات، يخفض هذا النظام درجة حرارة الهواء المدخل مما يزيد نسبة تدفق الكتلة. هذا الخيار، بالاشتراك مع خزان تخزين الطاقة الحرارية، قد يزيد من الطاقة المولدة من التوربينات في ساعات الذروة لأكثر من 30%.
محطات الحمل الأساسي
محطات توليد الذروة تكون على عكس محطات الحمل الأساسي. محطات الفحم والوقود النووي تعمل بصفة مستمرة، وتتوقف فقط للصيانة أوالانقطاع الغير متسقط للتيار الكهربائي. محطات الطاقة المتوسطة التالية للتحميل مثل محطات الطاقة الكهرومائية تعمل بين هذين النقيضين، للحد من إنتاجها للجهرباء في المساء وعطلات نهاية الأسبوع عندماقد يكون الطلب منخفضاً. يفضل استخدام محطات الحمل الأساسي والمحطات المتوسطة لتلبية الطلب على الكهرباء لانخفاض كفاءات محطات الذروة يجعل تشغيلها أكثر تكلفة.
انظر أيضاً
- كهرباء حرارية أرضية
- قائمة مشروعات تخزين الطاقة
- شبكة ذكية
- المركبة-الشبكة
- Turbine Inlet Air Cooling
- Load following power plant
المصادر
- ^ Renewable and Efficient Electric Power Systems by Gilbert M. Masters
- ^ "Archived copy". Archived from the original on 2009-11-01. Retrieved 2016-08-22. CS1 maint: archived copy as title (link)
- ^ https://books.google.ca/books?redir_esc=y&id=M0EnqtFxW3cC&q=peak+time#v=snippet&q=peak%20time&f=false pg 284
- ^ Kamal NA, Zuhair AM (2006). Enhancing gas turbine output through inlet air cooling. Sudan Eng. Soc. J., 52(4-6): 7-14.
- ^ https://transmission.bpa.gov/business/operations/wind/baltwg.aspx
- ^ "Archived copy". Archived from the original on 2009-10-31. Retrieved 2016-08-22. CS1 maint: archived copy as title (link)
