تولید همزمان برق و حرارت (CHP) چیست ؟
معمولاً برق مورد نیاز واحدهای صنعتی، ساختمان‌های تجاری و ساختمان‌های مسکونی از نیروگاه‌های عمده کشور تأمین می‌شود. در حالی که نیاز حرارتی تمام آنها در همان محل تولید می‌گردد.
اما روش دیگری که از دیرباز وجود داشته و امروزه توجه بیشتری را معطوف خود کرده، تولید مشترک برق و حرارت است که عبارتست از تولید همزمان برق، یا توان محوری و حرارت مفید توسط یک سیستم.
سال‌ها پیش این فناوری برای اولین بار در نیروگاه‌های سیکل بخار بکار رفته و از بخار استخراج شده از سیکل برای مصارف گرمایشی کارخانه و واحدهای اطراف آن استفاده می‌شده است. این عمل گرچه کمی باعث کاهش راندمان نیروگاه بوده اما با تأمین حرارت مورد نیاز واحد از مصرف حجم زیادی سوخت جلوگیری می‌کرده است.
تولید همزمان برق و حرارت
خوشبختانه این ایده تنها به نیروگاه‌های بخار محدود نشد و در طی این سال‌ها، بویژه در سالهای اخیر، فناوری تولید مشترک برق و حرارت ، که بهره‌وری بالایی را در مصرف انرژی بدنبال دارد، به سایر مولدهای تولید قدرت (مکانیکی یا الکتریکی) گسترش داده شد.
به عبارت دیگر امروزه می‌توان با پیشرفت‌های صورت گرفته، هر سیستم مولد قدرتی با هر اندازه و کاربرد را بصورت یک واحد مشترک طراحی نمود. به این ترتیب علاوه بر تولید توان الکتریکی یا مکانیکی توسط دستگاه، امکان استحصال حرارت اتلافی مولد یا موتور بصورت انرژی گرمایی قابل استفاده وجود دارد.
امروزه بدلیل توجه خاصی که به این نوع سیستم‌ها می‌شود و نیز اهمیت کاربرد آن در دنیای امروز و نهادینه کردن فرهنگ استفاده از آن، در ادبیات مهندسی بجای اصطلاح دیرآشنای Cogeneration از عنوان ” سیستم ترکیبی حرارت و قدرت“ Combined Heat) power (CHP استفاده می‌شود.
بنابراین سیستم CHP در اصل یک فناوری جدید محسوب نمی‌شود. اما آنچنان پیشرفت و گسترش یافته است که کمتر شباهتی با مفهوم کلمه مترادفش ، Cogeneration دارد.
سیستم های CHP
همانطور که گفته شد سیستم‌های CHP غالباً برای تولید برق و حرارت بصورت همزمان طراحی می‌شود.
یک محرک اولیه (موتور یا توربین) انرژی شیمیایی سوخت را آزاد نموده و به توان مکانیکی در محور خروجی تبدیل می‌کند. در این موارد، محور محرک با یک ژنراتور کوپل شده و توان الکتریکی تولید می‌شود.
از طرف دیگر، حداکثر راندمان موجود برای محرک اولیه دستگاه و مولد کمتر از ۵۰% است و این به معنی اتلاف بیش از نیمی از انرژی سوخت بصورت حرارت می‌باشد.
در این نوع سیستم، منابع اتلاف این حرارت که عبارتند از گازهای خروجی از محرک اولیه، سیکل خنک‌کن و روغن‌کاری، شناسایی شده و با قرار دادن مبدل‌های حرارتی، گرمای اتلافی به شکل حرارت با (دمای بالا) حرارت قابل استفاده بازیافت می‌شود.
با فراهم شدن امکان استحصال حرارت اتلافی در سیستم تولید مشترک برق و حرارت خصوصیات منحصر بفرد این سیستم بدست می‌آید.