نیروگاه‌های برق آبی

بهینه سازی مصرف انرژی در الکتروموتورهای صنعتی با استفاده از کنترل کننده‌های دور موتور

 امروزه صرفه جویي انرژي الكتريكي تنها از ديدگاه اقتصادي آن مورد توجه قرار نمي گيرد، بلكه آثار زيست محيطي آن نيز روزبه‌روز اهميت بيشتري پيدا مي‌كند. از اين رو صرفه جویی انرژي به معناي حفاظت از محيط زيست است.

بيش از 65% انرژي الكتريكي در صنايع، در موتورهاي الكتريكي مصرف مي‌شود.فن‌ها، پمپ‌ها و كمپرسورها، بارهاي اصلي موتورهاي الكتريكي هستند.

مي‌توان اقدامات مختلفي براي صرفه جویي انرژي الكتريكي در الكتروموتورهاي صنعتي به‌عمل آورد. در حالت كلي اين اقدامات به دو دسته تقسيم مي‌شود:

1-   اقدامات مربوط به طراحي موتور

2-   اقدامات مربوط به بهره‌برداري از موتورها

توليد كنندگان موتور اينك موفقیتهاي خوبي در زمینه طراحي و ساخت موتورهاي با راندمان بالا بدست آورده‌اند. هر چند كه قيمت اين موتورها بالاتر است، ولي محاسبات ساده‌اي نشان مي‌دهد كه استفاده از اين موتورها بسيار اقتصادي‌تر از انواع قديمي‌ترشان است.

اقدامات مربوط به بهره برداري از موتورها را نيز مي‌توان به دو دسته تقسيم نمود:

1-   اقدامات روي موتور نظير تهويه، روغنكاري، و بارگذاري

2-  استفاده از درايو

در كنار ماموريت اصلي درايوها كه همان تنظيم دور موتور است، مزاياي بي‌شمار ديگري نيز عايد مي‌گردد. كه صرفه جویي انرژي يكي از اين مزايا است.استفاده از کنترل کننده‌های دور موتور هم در بهبود بهره‌وری تولید و هم در صرفه جویی مصرف انرژی - توانایی بازیافت انرژی تلفاتی در ترمزهای مکانیکی و یا انرژی تلف‌شده در مقاومت ترمز درایوهای معمولی به شبکه - در کاربردهای صنعتی ، علاوه بر پیامدهای اقتصادی آن ، کاهش آلاینده های محیطی را نیز به‌دنبال خواهد داشت.

قوانين افينيتي در كاربردهاي فن و پمپ، پايه‌ی نظري صرفه جویي انرژي، با استفاده از درايو هستند. بر طبق اين قوانين تنها باكاهش ده درصد از دور موتور، 27% در مصرف انرژي الكتريكي صرفه جویي خواهد شد. همچنين اگر دور موتور را 20% كاهش دهيم، بايد انتظار 49% صرفه جوئي انرژي داشته باشيم.

بايد توجه كرد كه فن‌ها و پمپ‌ها عمده‌ترين بارهاي موتورهاي الكتريكي هستند. اين‌ها از ادواتي نظير دمپرها و يا شيرهاي خفه كن براي تنظيم دبي استفاده مي‌كنند. اما اين روش‌ها انرژي را تلف مي‌كنند.

عملكرد اين تجهيزات را مي‌توان به راننده‌ی اتومبيلي تشبيه نمود كه براي كاهش سرعت، در حالي كه پدال گاز را تا آخر فشرده است، از پدال ترمز استفاده مي‌كند. نمونه‌هاي عملي متعددي از كاربرد درايو در صرفه جویي انرژي الكتريكي وجود دارد. براي مثال شركت اطلس كوپكو با استفاده از درايو موفق شده است، مصرف انرژي كمپرسورهاي توليدي خود را به ميزان 35% كاهش دهد.

در كنار اين دستاورد مهم، اطلس كوپكو توانسته است، با استفاده از درايو، فشار كمپرسور را با انعطاف و پايداري بيشتري كنترل نمايد- جريان راه اندازي را به كمتر از 10% جريان نامي موتور كاهش دهد و ضريب قدرت را به بيش از 95% برساند. و بدين ترتيب كمپرسورهاي اطلس كوپكو نيازي به خازن اصلاح ضريب قدرت ندارند.

از سال 1994 به بعد كه شرکت اطلس كوپكو اين كمپرسورها را معرفي كرده است توانسته است بازار كمپرسورهاي دنيا را تسخير كند.

در کاربردهایی نظیر پمپ و فن، استفاده از درایوها  تا 50% در کاهش مصرف انرژی موثر است.

پتانسيل قابل توجهي براي صرفه جویي انرژي در نيروگاه‌ها وجود دارد. مصرف داخلي نيروگاه‌ها مي‌تواند بين 5 تا 14 درصد برق توليدي نيروگاه باشد. اين ميزان انرژي، عمدتا" در ID فن، FD فن، فيدواتر پمپ، فن‌هاي كولينگ تاور و پمپ هاي سيركولاسيون و خنك كن مصرف مي‌شود.

يك مطالعه‌ی موردي از صرفه جویي مصرف انرژي در نيروگاه‌هاي هند نشان مي‌دهد كه از مجموع 22 واحد نيروگاهي 210 مگاواتي، با به‌كارگيري درايو در فن‌هاي ID و يا پمپ هاي BFP ، سالانه بالغ بر 158 ميليون كيلووات ساعت انرژي، به ارزش 11.3 ميليون دلار صرفه جویي حاصل مي‌گردد. اين درحالي است كه ارزش سرمايه گذاري اوليه 25.7 ميليون دلار بوده است. و به اين ترتيب مي‌توان انتظار داشت كه در كمتر از 2.3 سال، سرمايه گذاري اوليه مستهلك شده و عوايد سرشاري نصيب نيروگاه‌ها گردد.

پتانسيل صرفه‌جویي انرژي در صنايع سيمان از نيروگاه‌ها نيز بالاتر است. در ايران حدود 9%  انرژي الكتريكي در كارخانجات سيمان مصرف مي‌شود. در يك مطالعه نشان داده شد كه ميزان مصرف انرژي الكتريكي در كارخانجات منتخب سيمان در ايران، در مقايسه با استانداردهاي جهاني آن ، خيلي بالاتر است.

برآوردها نشان می‌دهد که در كارخانجات منتخب، سالانه بالغ بر 138 ميليون كيلووات ساعت امكان صرفه جویي انرژي وجود دارد.

محاسبات ساده‌اي نشان خواهد داد كه در هر خط توليد سيمان، به‌طور متوسط سالانه تا 1.5 ميليون دلار و در كل خطوط توليد سيمان در ايران، كه بالغ بر 65 خط توليد مي‌شود، سالانه پتانسيل 90 ميليون دلار صرفه‌جویي انرژي وجود دارد.

مرجع : سایت پرتو صنعت