التوليد المشترك للطاقة

📅 آخر تحديث: ٣ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 13 صور
الموسوعة الحرة
رسم بياني يقارن الخسائر الناتجة عن التوليد التقليدي مقابل التوليد المشترك

التوليد المشترك أو الحرارة والطاقة المشتركة ( CHP ) هو استخدام محرك حراري [ 1 ] أو محطة طاقة لتوليد الكهرباء والحرارة المفيدة في نفس الوقت.

يُعدّ التوليد المشترك للطاقة استخدامًا أكثر كفاءة للوقود أو الحرارة، إذ يُستغلّ الحرارة المهدرة من توليد الكهرباء في استخدامات مُنتجة. وتستعيد محطات التوليد المشترك للحرارة والطاقة (CHP) الطاقة الحرارية المهدرة لأغراض التدفئة ، ويُطلق على هذا النوع من التدفئة اسم التدفئة المركزية المشتركة. وتُعدّ محطات التوليد المشترك الصغيرة مثالًا على الطاقة اللامركزية . [ 2 ] كما يُمكن استخدام الحرارة الناتجة كمنتج ثانوي عند درجات حرارة معتدلة ( 100-180 درجة مئوية (212-356 درجة فهرنهايت)) في ثلاجات الامتصاص للتبريد.  

يُستخدم مصدر الحرارة العالية أولاً لتشغيل مولد يعمل بتوربينات الغاز أو البخار . ثم تُستخدم الحرارة المهدرة منخفضة الحرارة الناتجة لتسخين المياه أو التدفئة. في المحطات الصغيرة (عادةً أقل من 1  ميغاواط)، قد يُستخدم محرك غاز أو محرك ديزل . كما يُعدّ التوليد المشترك للطاقة شائعًا في محطات الطاقة الحرارية الأرضية، نظرًا لأنها غالبًا ما تُنتج حرارة منخفضة الجودة نسبيًا، وقد تكون الدورات الثنائية ضرورية أحيانًا للوصول إلى كفاءة حرارية مقبولة للتوليد. يُستخدم التوليد المشترك للطاقة بشكل أقل شيوعًا في محطات الطاقة النووية ، حيث غالبًا ما تُبقيها اعتبارات السلامة ومعارضة السكان المحليين بعيدة عن المراكز السكانية مقارنةً بمحطات الطاقة الكيميائية المماثلة، كما أن التدفئة المركزية أقل كفاءة في المناطق ذات الكثافة السكانية المنخفضة بسبب فقدان الطاقة أثناء النقل.

كان التوليد المشترك للطاقة يُمارس في بعض أقدم منشآت توليد الكهرباء. قبل أن تقوم المحطات المركزية بتوزيع الطاقة، كانت الصناعات التي تولد طاقتها بنفسها تستخدم بخار العادم لتسخين العمليات. وكانت المباني المكتبية والسكنية الكبيرة والفنادق والمتاجر تولد طاقتها بنفسها وتستخدم بخار العادم لتدفئة المباني. ونظرًا لارتفاع تكلفة الطاقة المشتراة في البداية، استمرت عمليات التوليد المشترك للطاقة والحرارة هذه لسنوات عديدة بعد توفر الكهرباء من شركات المرافق العامة. [ 3 ]

ملخص

محطة ماسندو لتوليد الطاقة الحرارية والكهربائية في الدنمارك . تستخدم هذه المحطة القش كوقود. ويتم تدفئة البيوت الزجاجية المجاورة بواسطة نظام التدفئة المركزية من المحطة.

تتطلب العديد من الصناعات التحويلية، مثل مصانع الكيماويات ومصافي النفط ومصانع الورق واللب ، كميات كبيرة من الحرارة اللازمة لعمليات مثل المفاعلات الكيميائية وأبراج التقطير ومجففات البخار وغيرها. ويمكن توليد هذه الحرارة، التي تُستخدم عادةً على شكل بخار، عند الضغوط المنخفضة المستخدمة في التدفئة، أو عند ضغوط أعلى بكثير، ثم تمريرها عبر توربين لتوليد الكهرباء. في التوربين، ينخفض ​​ضغط البخار ودرجة حرارته مع تحويل طاقته الداخلية إلى شغل. ويمكن بعد ذلك استخدام البخار ذي الضغط المنخفض الخارج من التوربين لتوفير الحرارة اللازمة للعمليات التحويلية.

تُصمَّم التوربينات البخارية في محطات الطاقة الحرارية عادةً لتغذيتها ببخار عالي الضغط، يخرج من التوربين عند مكثف يعمل بدرجة حرارة أعلى ببضع درجات من درجة حرارة المحيط، وبضغط مطلق يبلغ بضعة ملليمترات من الزئبق. (يُسمى هذا النوع من التوربينات بالتوربينات المكثفة ). عمليًا، تكون الطاقة المفيدة لهذا البخار ضئيلة قبل تكثيفه. أما التوربينات البخارية المستخدمة في التوليد المشترك للطاقة، فتُصمَّم لاستخلاص جزء من البخار عند ضغوط منخفضة بعد مروره عبر عدة مراحل من التوربين، بينما يكمل البخار غير المستخلص طريقه عبر التوربين إلى المكثف. في هذه الحالة، يتسبب البخار المستخلص في فقد الطاقة الميكانيكية في المراحل اللاحقة من التوربين. أو تُصمَّم هذه التوربينات، مع أو بدون استخلاص، لتصريف نهائي عند ضغط خلفي (غير مكثفة). [ 4 ] [ 5 ] يُستخدم البخار المستخلص أو المصرف في تسخين العمليات الصناعية. لا يزال البخار في ظروف التسخين العادية للعمليات يحتوي على كمية كبيرة من المحتوى الحراري التي يمكن استخدامها لتوليد الطاقة، لذا فإن التوليد المشترك للطاقة له تكلفة فرصة بديلة .

قد تصل ضغوط استخلاص البخار في توربينات توليد الطاقة النموذجية في مصانع الورق إلى 160 و60 رطلًا لكل بوصة مربعة (1.10 و0.41 ميجا باسكال) . وقد يبلغ ضغط العادم النموذجي 60 رطلًا لكل بوصة مربعة (0.41 ميجا باسكال) . عمليًا، تُصمم هذه الضغوط خصيصًا لكل منشأة. في المقابل، يُعد توليد بخار العمليات للأغراض الصناعية فقط، بدلًا من توليده بضغط عالٍ كافٍ لتوليد الطاقة في المراحل النهائية، مكلفًا أيضًا (انظر: ظروف إمداد البخار وعادمه ). تُعد تكلفة رأس المال والتشغيل للغلايات والتوربينات والمولدات عالية الضغط باهظة. عادةً ما تُشغل هذه المعدات بشكل مستمر ، مما يحد من الطاقة المولدة ذاتيًا لتقتصر على العمليات واسعة النطاق.    

محطة توليد مشترك للطاقة في ميتز ، فرنسا  . يستخدم المرجل الذي تبلغ قدرته 45 ميغاواط الكتلة الحيوية للخشب المهدر كمصدر للطاقة، ويوفر الكهرباء والتدفئة لـ 30000 مسكن .

يمكن استخدام دورة مركبة (تنتج فيها عدة دورات ديناميكية حرارية الكهرباء) لاستخلاص الحرارة باستخدام نظام تسخين يعمل كمكثف لدورة الطاقة الثانوية في محطة توليد الطاقة . على سبيل المثال، قام مولد RU-25 MHD في موسكو بتسخين غلاية لمحطة توليد طاقة بخارية تقليدية، ثم استُخدم مكثفها للتدفئة. وقد يستخدم نظام أكثر حداثة توربينًا غازيًا يعمل بالغاز الطبيعي ، حيث يُشغل عادمه محطة بخارية، ويُستخدم مكثفها لتوفير الحرارة. ويمكن أن تصل كفاءة محطات التوليد المشترك القائمة على وحدة طاقة ذات دورة مركبة إلى أكثر من 80%.

تعتمد جدوى أنظمة التوليد المشترك للحرارة والطاقة (التي تُسمى أحيانًا عامل الاستخدام)، لا سيما في المنشآت الصغيرة، على وجود حمل تشغيلي أساسي جيد، سواء من حيث الطلب على الكهرباء في الموقع (أو بالقرب منه) أو الطلب على الحرارة. عمليًا، نادرًا ما يوجد تطابق تام بين احتياجات الحرارة والكهرباء. يمكن لمحطة التوليد المشترك للحرارة والطاقة إما تلبية احتياجات الحرارة ( التشغيل بالحرارة ) أو تشغيلها كمحطة توليد طاقة مع الاستفادة من جزء من حرارتها المهدرة، وهذا الأخير أقل فائدة من حيث عامل الاستخدام وبالتالي الكفاءة الإجمالية. يمكن زيادة الجدوى بشكل كبير عند توفر فرص التوليد الثلاثي. في هذه الحالات، تُستخدم الحرارة من محطة التوليد المشترك للحرارة والطاقة أيضًا كمصدر طاقة أساسي لتوفير التبريد عن طريق مبرد امتصاصي .

تكون أنظمة التوليد المشترك للحرارة والطاقة أكثر كفاءة عندما يمكن استخدام الحرارة في الموقع أو بالقرب منه. تنخفض الكفاءة الإجمالية عندما يتعين نقل الحرارة لمسافات أطول. يتطلب ذلك أنابيب معزولة بشكل كبير، وهي مكلفة وغير فعالة؛ بينما يمكن نقل الكهرباء عبر سلك بسيط نسبيًا، ولمسافات أطول بكثير مع نفس فقد الطاقة.

يتحول محرك السيارة إلى محطة توليد طاقة حرارية وكهربائية مشتركة في فصل الشتاء عندما تُستخدم الحرارة المنبعثة لتدفئة مقصورة السيارة. يوضح هذا المثال أن استخدام محطات التوليد المشترك للطاقة الحرارية والكهربائية يعتمد على استخدامات الحرارة في محيط المحرك.

غالباً ما تنتج محطات استخلاص النفط المعزز حرارياً (TEOR) كمية كبيرة من الكهرباء الفائضة. بعد توليد الكهرباء، تضخ هذه المحطات البخار المتبقي في آبار النفط الثقيل لتسهيل تدفق النفط، مما يزيد الإنتاج.

توجد محطات التوليد المشترك بشكل شائع في أنظمة التدفئة المركزية للمدن، وأنظمة التدفئة المركزية للمباني الكبيرة (مثل المستشفيات والفنادق والسجون)، وتستخدم بشكل شائع في الصناعة في عمليات الإنتاج الحراري لمياه العمليات، والتبريد، وإنتاج البخار، أو تخصيب ثاني أكسيد الكربون .

محطة روستوك لتوليد الطاقة ، وهي محطة توليد طاقة حرارية وكهربائية تعمل بالفحم الحجري في ألمانيا

يشير مصطلح التوليد الثلاثي ، أو التبريد والتدفئة والطاقة المدمجة ( CCHP )، إلى التوليد المتزامن للكهرباء والتدفئة والتبريد من احتراق الوقود أو مُجمِّع الطاقة الشمسية. كما يُمكن استخدام مصطلحي التوليد المشترك والتوليد الثلاثي لوصف أنظمة الطاقة التي تُولِّد الكهرباء والحرارة والمواد الكيميائية الصناعية (مثل الغاز التخليقي ) في آنٍ واحد. ويختلف التوليد الثلاثي عن التوليد المشترك في أن الحرارة المُهدرة تُستخدم في كلٍّ من التدفئة والتبريد، عادةً في مُبرِّد امتصاصي. وتتمتع أنظمة التبريد والتدفئة والطاقة المدمجة بكفاءة إجمالية أعلى من التوليد المشترك أو محطات الطاقة التقليدية. في الولايات المتحدة، يُطلق على تطبيق التوليد الثلاثي في ​​المباني اسم تبريد وتدفئة وتوليد الطاقة للمباني. وقد تعمل مخرجات التدفئة والتبريد بالتزامن أو بالتناوب حسب الحاجة وتصميم النظام.

أنواع النباتات

محطة هاناساري لتوليد الطاقة ، وهي محطة توليد طاقة سابقة تعمل بالفحم في هلسنكي ، فنلندا

تنتج محطات دورة التبخير الكهرباء بشكل أساسي من توربين بخاري. ثم يتم تكثيف البخار المتمدد جزئياً في مكثف تسخين عند مستوى درجة حرارة مناسب، على سبيل المثال، للتدفئة المركزية أو تحلية المياه .

تُنتج محطات الدورة السفلية حرارة عالية للعمليات الصناعية، ثم يُغذي غلاية استعادة الحرارة المهدرة محطة توليد كهرباء. تُستخدم محطات الدورة السفلية فقط في العمليات الصناعية التي تتطلب درجات حرارة عالية جدًا، مثل أفران صناعة الزجاج والمعادن، لذا فهي أقل شيوعًا.

توفر أنظمة التوليد المشترك الكبيرة الماء الساخن والطاقة لموقع صناعي أو لمدينة بأكملها. ومن أنواع محطات التوليد المشترك الشائعة ما يلي:

قد تستخدم وحدات التوليد المشترك الصغيرة محركًا تردديًا أو محرك ستيرلينغ . تُزال الحرارة من العادم والمبرد. تحظى هذه الأنظمة بشعبية في الأحجام الصغيرة لأن محركات الغاز والديزل الصغيرة أقل تكلفة من محطات توليد الكهرباء البخارية الصغيرة التي تعمل بالغاز أو النفط.

تُشغَّل بعض محطات التوليد المشترك للطاقة بالكتلة الحيوية ، [ 11 ] أو بالنفايات الصلبة الصناعية والبلدية (انظر الحرق ). وتستخدم بعض محطات التوليد المشترك للطاقة غازات النفايات كوقود لتوليد الكهرباء والحرارة. وتشمل غازات النفايات غازات مخلفات الحيوانات ، وغازات مدافن النفايات ، وغازات مناجم الفحم ، وغازات الصرف الصحي ، وغازات النفايات الصناعية القابلة للاحتراق. [ 12 ]

تجمع بعض محطات التوليد المشترك بين الغاز والطاقة الشمسية الكهروضوئية لتحسين الأداء التقني والبيئي. [ 13 ] ويمكن تطبيق هذه الأنظمة الهجينة على نطاق أصغر، وصولاً إلى مستوى المباني [ 14 ] وحتى المنازل الفردية. [ 15 ]

MicroCHP

يُعدّ نظام التوليد المشترك للطاقة والحرارة على نطاق صغير، أو ما يُعرف بـ"التوليد المشترك المصغر"، أحد موارد الطاقة الموزعة . وعادةً ما تكون قدرة هذا النظام أقل من 5 كيلوواط كهربائية في المنازل أو الشركات الصغيرة. فبدلاً من حرق الوقود لتسخين المساحات أو المياه فقط، يتم تحويل جزء من الطاقة إلى كهرباء بالإضافة إلى الحرارة. ويمكن استخدام هذه الكهرباء داخل المنزل أو الشركة، أو بيعها إلى شبكة الكهرباء العامة إذا سمحت بذلك إدارة الشبكة. 

ذكر مستشارو شركة دلتا-إي في عام 2013 أن أنظمة توليد الطاقة والحرارة المدمجة الصغيرة التي تعمل بخلايا الوقود ، والتي بلغت مبيعاتها 64% من إجمالي المبيعات العالمية، تفوقت على الأنظمة التقليدية في عام 2012. [ 16 ] وبيع 20,000 وحدة في اليابان عام 2012 ضمن مشروع مزرعة إيني. ويبلغ عمرها الافتراضي حوالي 60,000 ساعة. وبالنسبة لوحدات خلايا الوقود PEM ، التي تتوقف عن العمل ليلاً، فإن هذا يعادل عمرًا افتراضيًا يتراوح بين 10 و15 عامًا. [ 17 ] ويبلغ سعرها 22,600 دولار أمريكي قبل التركيب. [ 18 ] وفي عام 2013، تم تقديم دعم حكومي لـ 50,000 وحدة. [ 17 ]

MicroCHP installations use five different technologies: microturbines, internal combustion engines like BHPPs, stirling engines, closed-cycle steam engines, and fuel cells. One author indicated in 2008 that MicroCHP based on Stirling engines is the most cost-effective of the so-called microgeneration technologies in abating carbon emissions.[19] A 2013 UK report from Ecuity Consulting stated that MCHP is the most cost-effective method of using gas to generate energy at the domestic level.[20][21] However, advances in reciprocation engine technology are adding efficiency to CHP plants, particularly in the biogas field.[22] As both MiniCHP and CHP have been shown to reduce emissions [23] they could play a large role in the field of CO2 reduction from buildings, where more than 14% of emissions can be saved using CHP in buildings.[24] The University of Cambridge reported a cost-effective steam engine MicroCHP prototype in 2017 which has the potential to be commercially competitive in the following decades.[25] Quite recently, in some private homes, fuel cell micro-CHP plants can now be found, which can operate on hydrogen, or other fuels as natural gas or LPG.[26][27] When running on natural gas, it relies on steam reforming of natural gas to convert the natural gas to hydrogen prior to use in the fuel cell. This hence still emits CO2 (see reaction) but (temporarily) running on this can be a good solution until the point where the hydrogen is starting to be distributed through the (natural gas) piping system.

Another MicroCHP example is a natural gas or propane fueled Electricity Producing Condensing Furnace. It combines the fuel saving technique of cogeneration meaning producing electric power and useful heat from a single source of combustion. The condensing furnace is a forced-air gas system with a secondary heat exchanger that allows heat to be extracted from combustion products down to the ambient temperature along with recovering heat from the water vapor. The chimney is replaced by a water drain and vent to the side of the building.

Trigeneration

Trigeneration cycle

يُطلق على المحطة التي تُنتج الكهرباء والحرارة والبرودة اسم محطة التوليد الثلاثي [ 28 ] أو محطة التوليد المتعدد. وتستخدم أنظمة التوليد المشترك المرتبطة بمبردات الامتصاص أو مبردات الامتزاز الحرارة المهدرة للتبريد . [ 29 ]

التدفئة المركزية المشتركة للحرارة والطاقة

في الولايات المتحدة ، توزع شركة "كونسوليديتد إديسون" 66 مليار كيلوغرام من البخار بدرجة حرارة 177 درجة مئوية (350 درجة فهرنهايت) سنويًا عبر محطاتها السبع لتوليد الطاقة المشتركة إلى 100 ألف مبنى في مانهاتن ، وهي أكبر منطقة لتوليد البخار في الولايات المتحدة. ويبلغ ذروة التوزيع 10 ملايين رطل في الساعة (أو ما يقارب 2.5 جيجاواط). [ 30 ] [ 31 ]    

توليد الطاقة المشترك الصناعي

لا يزال التوليد المشترك للطاقة شائعًا في مصانع اللب والورق ، ومصافي النفط، ومصانع الكيماويات. في هذا النوع من التوليد المشترك الصناعي للطاقة والحرارة، تُستعاد الحرارة عادةً عند درجات حرارة أعلى (أكثر من 100  درجة مئوية) وتُستخدم لإنتاج البخار اللازم للعمليات الصناعية أو لأغراض التجفيف. يُعدّ هذا النوع من التوليد أكثر قيمة ومرونة من استخدام الحرارة المهدرة منخفضة الجودة، ولكنه يُسبب انخفاضًا طفيفًا في إنتاج الطاقة. وقد جعل التركيز المتزايد على الاستدامة التوليد المشترك الصناعي للطاقة والحرارة أكثر جاذبية، حيث يُقلل بشكل كبير من البصمة الكربونية مقارنةً بتوليد البخار أو حرق الوقود في الموقع واستيراد الطاقة الكهربائية من الشبكة.

تتمتع وحدات التوليد المشترك الصناعية الأصغر حجماً بقدرة إنتاجية تتراوح بين 5 و25  ميغاواط، وتمثل خياراً قابلاً للتطبيق خارج الشبكة لمجموعة متنوعة من التطبيقات النائية لتقليل انبعاثات الكربون. [ 32 ]

ضغوط المرافق العامة مقابل الصناعات المولدة ذاتيًا

تعمل محطات التوليد المشترك الصناعية عادةً بضغوط غلايات أقل بكثير من تلك المستخدمة في محطات المرافق العامة. ومن بين الأسباب ما يلي:

  1. تواجه محطات التوليد المشترك للطاقة احتمال تلوث المكثفات المُعادة. ونظرًا لأن معدلات عودة مياه تغذية الغلايات من هذه المحطات أقل بكثير من معدلات عودة مياه محطات الطاقة المكثفة بنسبة 100%، فإن الصناعات عادةً ما تضطر إلى معالجة كميات أكبر نسبيًا من مياه تغذية الغلايات. يجب أن تكون مياه تغذية الغلايات خالية تمامًا من الأكسجين والمعادن، وكلما زاد الضغط، زادت أهمية مستوى نقاء مياه التغذية. [ 5 ]
  2. عادةً ما تكون محطات الطاقة التابعة لشركات المرافق أكبر حجماً من محطات الطاقة الصناعية، مما يساعد على تعويض التكاليف الرأسمالية المرتفعة للضغط العالي.
  3. من غير المرجح أن تشهد المرافق العامة تقلبات حادة في الأحمال مقارنة بالعمليات الصناعية، التي تتعامل مع إيقاف أو تشغيل الوحدات التي قد تمثل نسبة كبيرة من الطلب على البخار أو الطاقة.

مولدات البخار لاستعادة الحرارة

مولد البخار لاستعادة الحرارة (HRSG) هو غلاية بخارية تستخدم غازات العادم الساخنة من التوربينات الغازية أو المحركات الترددية في محطة توليد الطاقة المشتركة لتسخين المياه وتوليد البخار . بدوره، يُستخدم البخار لتشغيل توربين بخاري أو في العمليات الصناعية التي تتطلب الحرارة.

تتميز مولدات البخار لاستعادة الحرارة المستخدمة في صناعة التوليد المشترك للطاقة والحرارة عن مولدات البخار التقليدية بالخصائص الرئيسية التالية:

  • تم تصميم مولد البخار لاستعادة الحرارة بناءً على الخصائص المحددة للتوربين الغازي أو المحرك الترددي الذي سيتم ربطه به.
  • بما أن درجة حرارة غاز العادم منخفضة نسبياً، فإن انتقال الحرارة يتم بشكل رئيسي عن طريق الحمل الحراري .
  • تُحدَّد سرعة غازات العادم بسبب الحاجة إلى تقليل فقدان الضغط. ولذلك، يكون معامل النقل منخفضًا، مما يستلزم مساحة سطح تسخين كبيرة.
  • نظراً لانخفاض فرق درجة الحرارة بين الغازات الساخنة والسائل المراد تسخينه (البخار أو الماء)، وانخفاض معامل انتقال الحرارة أيضاً، فقد تم تصميم المبخر والمقتصد باستخدام مبادلات حرارية ذات زعانف صفائحية.

التوليد المشترك للطاقة باستخدام الكتلة الحيوية

تشير الكتلة الحيوية إلى أي مادة نباتية أو حيوانية يمكن إعادة استخدامها كمصدر للحرارة أو الكهرباء، مثل قصب السكر والزيوت النباتية والخشب والنفايات العضوية ومخلفات الصناعات الغذائية أو الزراعية . وتُعتبر البرازيل اليوم مرجعاً عالمياً في مجال توليد الطاقة من الكتلة الحيوية. [ 33 ]

يُعد قطاع السكر والكحول قطاعاً متنامياً في استخدام الكتلة الحيوية لتوليد الطاقة، حيث يستخدم بشكل أساسي تفل قصب السكر كوقود لتوليد الطاقة الحرارية والكهربائية . [ 34 ]

توليد الطاقة المشترك في قطاع السكر والكحول

في صناعة قصب السكر، يُستخدم في توليد الطاقة المشتركة مخلفات تكرير السكر (البجاس) التي تُحرق لإنتاج البخار. ويمكن توجيه جزء من البخار عبر توربين يُدير مولدًا كهربائيًا، مما يُنتج الطاقة الكهربائية. [ 35 ]

يُعدّ توليد الطاقة المشترك في صناعات قصب السكر في البرازيل ممارسةً متنامية في السنوات الأخيرة. ومع اعتماد هذه التقنية في قطاعي السكر والكحول، باتت صناعات قصب السكر قادرة على تلبية الطلب على الطاقة الكهربائية اللازمة لتشغيلها، وتحقيق فائض يُمكن تسويقه. [ 36 ] [ 37 ]

مزايا التوليد المشترك للطاقة باستخدام تفل قصب السكر

بالمقارنة مع توليد الطاقة الكهربائية باستخدام محطات توليد الطاقة الحرارية التي تعمل بالوقود الأحفوري ، مثل الغاز الطبيعي ، فإن توليد الطاقة باستخدام تفل قصب السكر له مزايا بيئية بسبب انخفاض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون . [ 38 ]

إضافةً إلى المزايا البيئية، يُقدّم التوليد المشترك للطاقة باستخدام تفل قصب السكر مزايا من حيث الكفاءة مقارنةً بالتوليد الكهروحراري، وذلك من خلال الاستخدام النهائي للطاقة المنتجة. فبينما يُفقد جزء من الحرارة المُنتجة في التوليد الكهروحراري، يُمكن استخدام هذه الحرارة في التوليد المشترك في عمليات الإنتاج، مما يزيد من الكفاءة الإجمالية للعملية. [ 38 ]

عيوب التوليد المشترك للطاقة باستخدام تفل قصب السكر

في زراعة قصب السكر، تُستخدم عادةً مصادر البوتاسيوم التي تحتوي على تركيز عالٍ من الكلور ، مثل كلوريد البوتاسيوم (KCl). ونظرًا لاستخدام كميات كبيرة من KCl، يمتص قصب السكر تركيزات عالية من الكلور. [ 39 ] يؤدي ذلك إلى انبعاث الديوكسينات [ 39 ] وكلوريد الميثيل [ 40 ] عند حرق تفل قصب السكر. الديوكسينات مواد شديدة السمية ومسرطنة، [ 41 ] [ 42 ] [ 43 ] بينما يتسبب كلوريد الميثيل في استنزاف كبير لطبقة الأوزون . [ 40 ]

مقارنة مع مضخة حرارية

يمكن مقارنة المضخة الحرارية بوحدة التوليد المشترك للحرارة والطاقة (CHP) على النحو التالي: إذا كان من الضروري، لتوفير الطاقة الحرارية، سحب بخار العادم من المولد التوربيني عند درجة حرارة أعلى من تلك التي ينتج عندها النظام معظم الكهرباء، فإن الطاقة الكهربائية المفقودة تُعادل استخدام مضخة حرارية لتوفير نفس الحرارة عن طريق سحب الطاقة الكهربائية من المولد الذي يعمل عند درجة حرارة خرج أقل وكفاءة أعلى. [ 44 ] عادةً، مقابل كل وحدة طاقة كهربائية مفقودة، يتم توفير حوالي 6 وحدات من الحرارة عند حوالي 90 درجة مئوية (194 درجة فهرنهايت) . وبالتالي، فإن معامل الأداء الفعال (COP) لوحدة التوليد المشترك للحرارة والطاقة (CHP ) يبلغ 6 مقارنةً بالمضخة الحرارية. [ 45 ] مع ذلك، بالنسبة للمضخة الحرارية التي يتم تشغيلها عن بُعد، يجب مراعاة الفاقد في شبكة توزيع الكهرباء، والذي يبلغ حوالي 6%. ولأن الفاقد يتناسب طرديًا مع مربع التيار، فإن الفاقد خلال فترات الذروة يكون أعلى من ذلك بكثير، ومن المرجح أن يؤدي الانتشار الواسع للمضخات الحرارية (أي على مستوى المدينة) إلى زيادة الأحمال على شبكات التوزيع والنقل ما لم يتم تعزيزها بشكل كبير.  

من الممكن أيضاً تشغيل نظام يعتمد على الحرارة بالتزامن مع مضخة حرارية، حيث تُستخدم الكهرباء الفائضة (باعتبار أن الطلب على الحرارة هو العامل المحدد) لتشغيل المضخة الحرارية. ومع ازدياد الطلب على الحرارة، يتم توليد المزيد من الكهرباء لتشغيل المضخة الحرارية، كما تُستخدم الحرارة المهدرة لتسخين سائل التدفئة.

بما أن كفاءة المضخات الحرارية تعتمد على الفرق بين درجة حرارة الجزء الساخن والجزء البارد (تزداد الكفاءة كلما قلّ هذا الفرق)، فقد يكون من المفيد دمج حتى الحرارة المهدرة منخفضة الجودة نسبيًا، والتي لا تصلح عادةً للتدفئة المنزلية، مع المضخات الحرارية. على سبيل المثال، يمكن لخزان كبير من مياه التبريد عند درجة حرارة 15 درجة مئوية (59 درجة فهرنهايت) أن يحسّن بشكل ملحوظ كفاءة المضخات الحرارية التي تسحب من هذا الخزان، مقارنةً بالمضخات الحرارية الهوائية التي تسحب من الهواء البارد خلال ليلة تصل فيها درجة الحرارة إلى -20 درجة مئوية (-4 درجات فهرنهايت) . في فصل الصيف، عندما يزداد الطلب على تكييف الهواء والماء الدافئ، يمكن استخدام نفس الماء كمصرف للحرارة المهدرة من وحدات التكييف، وكمصدر لمضخات الحرارة التي توفر الماء الدافئ. هذه الاعتبارات هي أساس ما يُسمى أحيانًا "التدفئة المركزية الباردة"، والتي تستخدم مصدر حرارة تكون درجة حرارته أقل بكثير من درجات الحرارة المستخدمة عادةً في التدفئة المركزية. [ 46 ]    

التوليد الموزع

تُنتج معظم الدول الصناعية غالبية احتياجاتها من الطاقة الكهربائية في محطات مركزية ضخمة ذات قدرة إنتاجية عالية. تستفيد هذه المحطات من وفورات الحجم، ولكنها قد تحتاج إلى نقل الكهرباء عبر مسافات طويلة، مما يُسبب فاقدًا في الطاقة أثناء النقل. يخضع إنتاج الطاقة المشتركة أو الثلاثية لقيود الطلب المحلي، وبالتالي قد يتطلب الأمر أحيانًا خفض الإنتاج (مثل إنتاج التدفئة أو التبريد) لتلبية الطلب. ومن الأمثلة على تطبيقات الطاقة المشتركة مع الطاقة الثلاثية في المدن الكبرى نظام البخار في مدينة نيويورك .

الكفاءة الحرارية

تخضع جميع المحركات الحرارية لحدود الكفاءة النظرية لدورة كارنو ، أو جزء منها دورة رانكين في محطات توليد الطاقة البخارية، أو دورة برايتون في محطات توليد الطاقة التي تعمل بالتوربينات الغازية والبخارية. يرتبط معظم فقدان الكفاءة في توليد الطاقة البخارية بالحرارة الكامنة لتبخر البخار، والتي لا تُستعاد عند تصريف التوربين للبخار ذي درجة الحرارة والضغط المنخفضين إلى المكثف. (عادةً ما يكون ضغط البخار المتجه إلى المكثف بضعة ملليمترات، ودرجة حرارته أعلى بحوالي 5 درجات مئوية (41 درجة فهرنهايت) من درجة حرارة ماء التبريد، وذلك حسب سعة المكثف). في أنظمة التوليد المشترك، يخرج هذا البخار من التوربين عند درجة حرارة أعلى، حيث يمكن استخدامه كحرارة للعمليات الصناعية، أو لتدفئة المباني، أو للتبريد باستخدام مبرد امتصاصي . وتأتي غالبية هذه الحرارة من الحرارة الكامنة للتبخر عند تكثف البخار.  

تُعرَّف الكفاءة الحرارية في نظام التوليد المشترك على النحو التالي:

ηتح≡دبليوouتسؤالأنان≡ناتج الطاقة الكهربائية + ناتج الحرارةإجمالي مدخلات الحرارة{\displaystyle \eta _{th}\equiv {\frac {W_{out}}{Q_{in}}}\equiv {\frac {\text{مخرجات الطاقة الكهربائية + مخرجات الحرارة}}{\text{إجمالي مدخلات الحرارة}}}}

أين:

  • = الكفاءة الحرارية
  • دبليوouت{\displaystyle W_{out}}= إجمالي إنتاج العمل من جميع الأنظمة
  • سؤالأنان{\displaystyle Q_{in}}= إجمالي الحرارة المدخلة إلى النظام

يمكن أيضًا استخدام الحرارة الناتجة للتبريد (على سبيل المثال، في فصل الصيف)، وذلك بفضل مبرد الامتصاص. إذا تم تحقيق التبريد في نفس الوقت، فإن الكفاءة الحرارية في نظام التوليد الثلاثي تُعرَّف على النحو التالي:

ηتح≡دبليوouتسؤالأنان≡القدرة الكهربائية الناتجة + القدرة الحرارية الناتجة + القدرة التبريدية الناتجةإجمالي مدخلات الحرارة{\displaystyle \eta _{th}\equiv {\frac {W_{out}}{Q_{in}}}\equiv {\frac {\text{Electrical power output + Heat output + Cooling output}}{\text{Total heat input}}}}

أين:

  • ηتح{\displaystyle \eta _{th}}= الكفاءة الحرارية
  • دبليوouت{\displaystyle W_{out}}= إجمالي إنتاج العمل من جميع الأنظمة
  • سؤالأنان{\displaystyle Q_{in}}= إجمالي الحرارة المدخلة إلى النظام

تتضمن نماذج التوليد المشترك النموذجية خسائر كما هو الحال في أي نظام. يُمثل توزيع الطاقة أدناه كنسبة مئوية من إجمالي طاقة الإدخال: [ 47 ]

  • الكهرباء = 45%
  • الحرارة + التبريد = 40%
  • نسبة فقدان الحرارة = 13%
  • خسائر خطوط الكهرباء = 2%

تحوّل محطات توليد الطاقة المركزية التقليدية التي تعمل بالفحم أو الطاقة النووية ما بين 33 و45% من الحرارة الداخلة إليها إلى كهرباء. [ 48 ] [ 5 ] وتعمل محطات توليد الطاقة التي تعمل بدورة برايتون بكفاءة تصل إلى 60%. في حالة محطات الطاقة التقليدية، يُفقد ما يقارب 10-15% من هذه الحرارة عبر مدخنة المرجل. أما معظم الحرارة المتبقية فتخرج من التوربينات كحرارة مهدرة منخفضة الجودة لا تُستخدم محليًا بشكل ملحوظ، لذا تُصرّف عادةً إلى البيئة، وتحديدًا إلى مياه التبريد التي تمر عبر المكثف. [ 5 ] ولأن درجة حرارة عادم التوربينات عادةً ما تكون أعلى بقليل من درجة حرارة الجو المحيط، يُضحّى بجزء من الطاقة المُحتملة في تصريف البخار ذي درجة الحرارة العالية من التوربينات لأغراض التوليد المشترك. [ 49 ]

لكي يكون التوليد المشترك للطاقة عمليًا، يجب أن يكون توليد الطاقة واستخدام الحرارة النهائية على مقربة نسبية (أقل من 2  كم عادةً). مع أن كفاءة مولد كهربائي صغير موزع قد تكون أقل من كفاءة محطة طاقة مركزية كبيرة، إلا أن استخدام حرارته المهدرة للتدفئة والتبريد المحليين قد يؤدي إلى استخدام إجمالي لإمدادات الوقود الأساسية يصل إلى 80%. [ 48 ] وهذا يوفر فوائد مالية وبيئية كبيرة.

التكاليف

عادةً، تبلغ تكلفة التركيب الكامل لكل كيلوواط كهربائي في محطة تعمل بالغاز حوالي 400 جنيه إسترليني/كيلوواط (577 دولارًا أمريكيًا)، وهو ما يماثل تكلفة محطات الطاقة المركزية الكبيرة. [ 50 ]

تاريخ

التوليد المشترك للطاقة في أوروبا

محطة توليد الطاقة الحرارية المشتركة في فيريرا إربونيوني ( PV )، إيطاليا

أدرج الاتحاد الأوروبي بنشاط تقنية التوليد المشترك للطاقة والحرارة في سياسته الطاقية من خلال توجيه التوليد المشترك للطاقة والحرارة . في سبتمبر/أيلول 2008، خلال جلسة استماع لمجموعة العمل المعنية بالإسكان الحضري في البرلمان الأوروبي، نُقل عن مفوض الطاقة أندريس بييبالجس قوله: "إن أمن الإمداد يبدأ فعلياً بكفاءة الطاقة ". [ 51 ] وقد أُقرت كفاءة الطاقة والتوليد المشترك للطاقة في الفقرات الافتتاحية لتوجيه الاتحاد الأوروبي بشأن التوليد المشترك للطاقة والحرارة 2004/08/EC. ويهدف هذا التوجيه إلى دعم التوليد المشترك للطاقة والحرارة ووضع آلية لحساب قدرات التوليد المشترك لكل دولة. وقد شهد تطور التوليد المشترك للطاقة والحرارة تفاوتاً كبيراً على مر السنين، وهيمنت عليه الظروف الوطنية خلال العقود الماضية.

يُنتج الاتحاد الأوروبي 11% من كهربائه باستخدام التوليد المشترك للطاقة. [ 52 ] ومع ذلك، يوجد تفاوت كبير بين الدول الأعضاء، حيث تتراوح نسبة توفير الطاقة بين 2% و60%. وتضم أوروبا ثلاث دول ذات اقتصادات تعتمد بشكل مكثف على التوليد المشترك للطاقة على مستوى العالم: الدنمارك، وهولندا، وفنلندا. [ 53 ] ومن بين 28.46  تيراواط/ساعة من الطاقة الكهربائية التي أنتجتها محطات الطاقة الحرارية التقليدية في فنلندا عام 2012، كان 81.80% منها ناتجًا عن التوليد المشترك للطاقة. [ 54 ]

تبذل دول أوروبية أخرى جهودًا حثيثة لزيادة الكفاءة. فقد أفادت ألمانيا بأن أكثر من 50% من إجمالي الطلب على الكهرباء في البلاد يمكن تلبيته حاليًا من خلال التوليد المشترك للطاقة. وقد حددت ألمانيا هدفًا لمضاعفة نسبة التوليد المشترك للكهرباء من 12.5% ​​إلى 25% بحلول عام 2020، وأصدرت تشريعات داعمة لهذا الهدف. [ 55 ] كما تدعم المملكة المتحدة بنشاط تقنية التوليد المشترك للحرارة والطاقة. وفي ضوء هدف المملكة المتحدة المتمثل في خفض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بنسبة 60% بحلول عام 2050، حددت الحكومة هدفًا لتوفير ما لا يقل عن 15% من استهلاكها الحكومي للكهرباء من خلال التوليد المشترك للحرارة والطاقة بحلول عام 2010. [ 56 ] وتشمل التدابير الأخرى التي تتخذها المملكة المتحدة لتشجيع نمو هذه التقنية: الحوافز المالية، ودعم المنح، وإطار تنظيمي أكثر شمولًا، والقيادة الحكومية والشراكة.

وفقًا لنموذج وكالة الطاقة الدولية لعام 2008 لتوسيع نطاق التوليد المشترك للطاقة في دول مجموعة الثماني، فإن توسيع نطاق التوليد المشترك للطاقة في فرنسا وألمانيا وإيطاليا والمملكة المتحدة وحدها من شأنه أن يضاعف فعليًا وفورات الوقود الأساسي الحالية بحلول عام 2030. وهذا من شأنه أن يزيد وفورات أوروبا من 155.69  تيراواط/ساعة اليوم إلى 465  تيراواط/ساعة في عام 2030. كما سيؤدي ذلك إلى زيادة تتراوح بين 16% و29% في إجمالي الكهرباء المولدة بالتوليد المشترك للطاقة في كل دولة بحلول عام 2030.

تتلقى الحكومات الدعم في مساعيها المتعلقة بمحطات التوليد المشترك للطاقة والحرارة من منظمات مثل COGEN Europe ، التي تعمل كمركز معلومات لأحدث المستجدات في سياسة الطاقة الأوروبية. وتُعدّ COGEN المنظمة الجامعة في أوروبا التي تمثل مصالح قطاع التوليد المشترك للطاقة والحرارة.

في إطار برنامج الإطار السابع الأوروبي ، أطلق مشروع ene.field، وهو مشروع مشترك بين القطاعين العام والخاص في مجال خلايا الوقود والهيدروجين، عام 2017 [ 57 ] ما يصل إلى 1000 وحدة سكنية لتوليد الطاقة والحرارة المدمجة ( micro-CHP ) باستخدام خلايا الوقود في 12 دولة. وقد تم تركيب أول وحدتين بحلول عام 2012. [ 58 ] [ 59 ] [ 60 ]

التوليد المشترك للطاقة في المملكة المتحدة

في المملكة المتحدة ، ينظم نظام ضمان جودة الطاقة الحرارية والكهربائية المشتركة إنتاج الطاقة الحرارية والكهربائية معًا. وقد طُبِّق هذا النظام عام ١٩٩٦. ويُعرِّف، من خلال حساب المدخلات والمخرجات، "الجودة العالية" لأنظمة الطاقة الحرارية والكهربائية المشتركة من حيث تحقيق وفورات في الطاقة الأولية مقارنةً بالتوليد التقليدي المنفصل للحرارة والكهرباء. ويُشترط الامتثال لنظام ضمان جودة الطاقة الحرارية والكهربائية المشتركة لكي تكون منشآت التوليد المشترك مؤهلة للحصول على الدعم الحكومي والحوافز الضريبية. [ ٦١ ]

التوليد المشترك للطاقة في الولايات المتحدة

محطة كيندال لتوليد الطاقة المشتركة بقدرة 250 ميغاواط في كامبريدج، ماساتشوستس 

لعلّ توماس إديسون كان أول من استخدم إعادة تدوير الطاقة في العصر الحديث . فقد أنشأ محطة بيرل ستريت عام 1882 ، وهي أول محطة توليد طاقة تجارية في العالم، وكانت محطة توليد مشتركة للحرارة والطاقة، تنتج الكهرباء والطاقة الحرارية، وتستخدم الحرارة المهدرة لتدفئة المباني المجاورة. [ 62 ] وقد مكّنت إعادة التدوير محطة إديسون من تحقيق كفاءة تقارب 50%.

بحلول أوائل القرن العشرين، ظهرت لوائح لتشجيع كهربة المناطق الريفية من خلال بناء محطات مركزية تديرها شركات المرافق الإقليمية. لم تقتصر هذه اللوائح على تشجيع كهربة الريف فحسب، بل ثبطت أيضاً توليد الطاقة اللامركزي، مثل التوليد المشترك.

بحلول عام 1978، أدرك الكونجرس أن كفاءة محطات الطاقة المركزية قد ركدت وسعى إلى تشجيع تحسين الكفاءة من خلال قانون سياسات تنظيم المرافق العامة (PURPA)، الذي شجع شركات المرافق على شراء الطاقة من منتجي الطاقة الآخرين.

انتشرت محطات التوليد المشترك للطاقة، وسرعان ما أصبحت تنتج حوالي 8% من إجمالي الطاقة في الولايات المتحدة. [ 63 ] ومع ذلك، ترك مشروع القانون التنفيذ والإنفاذ للولايات الفردية، مما أدى إلى عدم اتخاذ أي إجراءات تذكر أو حتى عدم اتخاذ أي إجراءات في أجزاء كثيرة من البلاد.

تتبنى وزارة الطاقة الأمريكية هدفًا طموحًا يتمثل في أن تشكل أنظمة التوليد المشترك للحرارة والطاقة 20% من إجمالي قدرة توليد الطاقة بحلول عام 2030. وقد تم إنشاء ثمانية مراكز لتطبيقات الطاقة النظيفة [ 64 ] في مختلف أنحاء البلاد. وتتمثل مهمتها في تطوير المعرفة اللازمة بتطبيقات التكنولوجيا والبنية التحتية التعليمية الضرورية لريادة تقنيات "الطاقة النظيفة" (التوليد المشترك للحرارة والطاقة، واستعادة الحرارة المهدرة، وشبكات الطاقة المركزية) كخيارات طاقة مجدية، والحد من أي مخاطر محتملة مرتبطة بتطبيقها. ويركز عمل هذه المراكز على توفير برنامج للتوعية ونشر التكنولوجيا للمستخدمين النهائيين، وصناع السياسات، وشركات المرافق، والجهات المعنية في القطاع.

إن ارتفاع أسعار الكهرباء في نيو إنجلاند ومنطقة وسط المحيط الأطلسي يجعل هاتين المنطقتين من الولايات المتحدة الأكثر فائدة لتوليد الطاقة المشترك. [ 65 ] [ 66 ]

تطبيقات في أنظمة توليد الطاقة

أحفورة

يمكن تحويل أي من محطات الطاقة التقليدية التالية إلى نظام تبريد وتدفئة وتوليد طاقة مشترك: [ 67 ]

كول

الطاقة المتجددة

انظر أيضاً

للمزيد من القراءة

مراجع

  1. ↑ "كيف توفر أنظمة التوليد المشترك الحرارة والطاقة؟" . مجلة ساينتفك أمريكان . مؤرشف من الأصل بتاريخ 27 نوفمبر 2019. تم الاطلاع عليه بتاريخ 27 نوفمبر 2019 .
  2. ↑ "ما هي الطاقة اللامركزية؟" . قاعدة معارف الطاقة اللامركزية. مؤرشفة من الأصل بتاريخ 10-12-2008.
  3. ↑ هنتر، لويس سي؛ براينت، لينوود (1991). تاريخ القوة الصناعية في الولايات المتحدة، 1730-1930، المجلد 3: نقل الطاقة . كامبريدج، ماساتشوستس، لندن: مطبعة معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. ISBN 978-0-262-08198-6.
  4. ↑ "ضع في اعتبارك تركيب غلايات عالية الضغط مزودة بتوربينات مولدة للضغط الخلفي" (ملف PDF) . nrel.gov . مؤرشف (ملف PDF) من الأصل بتاريخ 21 ديسمبر 2016. تم الاطلاع عليه بتاريخ 28 أبريل 2018 .
  5. 1 2 3 4 البخار - توليده واستخدامه . بابكوك وويلكوكس. 1913.
  6. ↑ "تصنيفات قدرة توليد الطاقة المشتركة لمحركات الغاز من نوع فيننج كاتربيلر" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 18 مايو 2015. تم الاطلاع عليه بتاريخ 15 مايو 2015 .
  7. ↑ «محطة توليد طاقة متكاملة تعمل بمحرك غازي من نوع دويتز بقدرة 7 ميغاواط (محركان بقدرة 3.5 ميغاواط لكل منهما) معروضة للبيع» . مجموعة كلافيرتون لأبحاث الطاقة. مؤرشف من الأصل بتاريخ 30 سبتمبر 2013.
  8. ↑ http://www.elforsk.se/nyhet/seminarie/Elforskdagen%20_10/webb_varme/d_welander.pdf [السويدية]
  9. ↑ لوكاتيللي، جورجيو؛ فيورداليسو، أندريا؛ بوارين، سارة؛ ريكوتي، ماركو إي. (2017-05-01). "التوليد المشترك: خيار لتسهيل متابعة الأحمال في المفاعلات المعيارية الصغيرة" (ملف PDF) . التقدم في الطاقة النووية . 97 : 153-161 . Bibcode : 2017PNuE...97..153L . doi : 10.1016/j.pnucene.2016.12.012 . مؤرشف (PDF) من الأصل في 2018-07-24 . تم الاسترجاع في 2019-07-07 .
  10. ↑ دويتشه فيله (www.dw.com)، دويتشه فيله. "باحثون تشيكيون يطورون محطة تسخين نووية ثورية | دويتشه فيله | 7 أبريل 2021" . DW.COM . مؤرشف من الأصل في 9 يونيو 2021. تم الاطلاع عليه في 16 يونيو 2021 .
  11. ↑ "أداء عالٍ في توليد الطاقة المشترك بواسطة توربين بخاري مبتكر لمحطة توليد الطاقة المشتركة التي تعمل بالكتلة الحيوية في إسلامي، فنلندا" (ملف PDF) . OPET. مؤرشف (ملف PDF) من الأصل بتاريخ 15 يوليو 2011. تم الاطلاع عليه بتاريخ 13 مارس 2011 .
  12. ↑ "تحويل انبعاثات غازات الاحتباس الحراري إلى طاقة" (ملف PDF) . دراسات حالة خضراء للمنظمة العالمية للملكية الفكرية، 2014. المنظمة العالمية للملكية الفكرية. 2014. مؤرشف (ملف PDF) من الأصل في 13 أبريل 2015. تم الاطلاع عليه في 6 أبريل 2015 .
  13. ↑ أوليفيرا، أ.س.؛ أفونسو، س.؛ ماتوس، ج.؛ رفعت، س.؛ نغوين، م.؛ دوهرتي، ب. (2002). "نظام مشترك لتوليد الحرارة والطاقة للمباني يعمل بالطاقة الشمسية والغاز". الهندسة الحرارية التطبيقية . 22 (6): 587-593 . Bibcode : 2002AppTE..22..587O . doi : 10.1016/S1359-4311(01)00110-7 .
  14. ↑ يعقوب، و.؛ دوهرتي، ب.؛ رفعت، س.ب. (2006). "نظام توليد مشترك للطاقة والحرارة يعمل بالطاقة الشمسية والغاز لمبنى مكاتب". الهندسة الحرارية التطبيقية . 26 (14): 1604-1610 . Bibcode : 2006AppTE..26.1604Y . doi : 10.1016/j.applthermaleng.2005.11.021 .
  15. ↑ بيرس، جيه إم (2009). "توسيع نطاق استخدام الطاقة الكهروضوئية من خلال توليد الطاقة الموزعة في المنازل باستخدام أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية الهجينة + أنظمة الطاقة الحرارية والكهربائية المدمجة". الطاقة . 34 ( 11): 1947-1954 . Bibcode : 2009Ene....34.1947P . CiteSeerX 10.1.1.593.8182 . doi : 10.1016/j.energy.2009.08.012 . S2CID 109780285 .  
  16. ↑ مراجعة صناعة خلايا الوقود 2013 (مؤرشفة بتاريخ 14 أبريل 2016 في أرشيف الإنترنت )
  17. 1 2 "آخر التطورات في مشروع مزرعة إيني" . مؤرشف من الأصل في 14 أبريل 2016. تم الاطلاع عليه في 15 مايو 2015 .
  18. ↑ "إطلاق منتج جديد لخلايا الوقود المنزلية 'Ene-Farm' بسعر معقول وسهولة في التركيب - أخبار المقر الرئيسي - غرفة أخبار باناسونيك العالمية" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 10 يوليو 2014. تم الاطلاع عليه بتاريخ 15 مايو 2015 .
  19. ↑ "ما هو التوليد المصغر للطاقة؟ وما هو الحل الأكثر فعالية من حيث التكلفة من حيث خفض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون؟" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 11 يوليو 2015. تم الاطلاع عليه بتاريخ 15 مايو 2015 .
  20. ↑ دور أنظمة التوليد المشترك للطاقة والحرارة الصغيرة في عالم الطاقة الذكية. مؤرشف بتاريخ 4 مارس 2016 في أرشيف الإنترنت.
  21. ↑ دار النشر Elsevier Ltd، ذا بوليفارد، لانغفورد لين، كيدلينغتون، أكسفورد، OX5 1GB، المملكة المتحدة. "تقرير عن أنظمة التوليد المشترك للطاقة والحرارة الصغيرة يُثير نقاشًا حادًا حول مستقبل الطاقة في المملكة المتحدة" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 20 مارس 2016. تم الاطلاع عليه بتاريخ 15 مايو 2015 .{{cite web}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( رابط ) صيانة CS1: أسماء رقمية: قائمة المؤلفين ( رابط )
  22. ↑ "أفضل قيمة لأنظمة التوليد المشترك للحرارة والطاقة - ألفاجي - طاقة أنظف وأكثر ربحية عبر أنظمة التوليد المشترك للحرارة والطاقة، وأنظمة التوليد المشترك، وغلايات الكتلة الحيوية باستخدام الخشب والغاز الحيوي والغاز الطبيعي والديزل الحيوي والزيوت النباتية والغاز التخليقي والقش" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 23 أبريل 2015. تم الاطلاع عليه بتاريخ 15 مايو 2015 .
  23. ↑ بينت، م (2008). "الآثار البيئية لأنظمة الطاقة الموزعة - حالة التوليد المشترك المصغر". العلوم البيئية والسياسة . 11 (1): 25-37 . Bibcode : 2008ESPol..11...25P . doi : 10.1016/j.envsci.2007.07.001 .
  24. ↑ "شراء أنظمة التوليد المشترك للحرارة والطاقة - العملية - شركة ألفاجي لأنظمة التوليد المشترك للحرارة والطاقة" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 3 نوفمبر 2012. تم الاطلاع عليه بتاريخ 3 نوفمبر 2012 ."التوليد المشترك للحرارة والطاقة (CHP أو التوليد المشترك) لتوفير الطاقة وخفض انبعاثات الكربون في المباني التجارية."
  25. ↑ دو، رويانغ؛ روبرتسون، بول (2017). "محول تيار موصول بالشبكة فعال من حيث التكلفة لنظام توليد مشترك صغير للحرارة والطاقة" . معاملات IEEE في الإلكترونيات الصناعية . 64 (7): 5360-5367 . doi : 10.1109/TIE.2017.2677340 . S2CID 1042325. مؤرشف من الأصل في 23 فبراير 2020. تم الاسترجاع في 7 يوليو 2019 . 
  26. ↑ "نظام توليد الطاقة والحرارة المصغر بخلايا الوقود" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 2019-11-06 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2019-10-23 .
  27. ↑ "التوليد المشترك للطاقة باستخدام خلايا الوقود على نطاق صغير" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 23-10-2019 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 23-10-2019 .
  28. ↑ "كلارك إنرجي - توليد الطاقة الموزعة الموفرة للوقود" . كلارك إنرجي . مؤرشف من الأصل في 19 مايو 2015. تم الاطلاع عليه في 15 مايو 2015 .
  29. ↑ خلايا الوقود وأنظمة التوليد المشترك للحرارة والطاقة (CHP) مؤرشفة في 18 مايو 2012 على موقع Wayback Machine
  30. ↑ "غرفة الأخبار: البخار" . شركة كون إديسون. مؤرشف من الأصل بتاريخ 21 أغسطس 2007. تم الاطلاع عليه بتاريخ 20 يوليو 2007 .
  31. ↑ بيفيلهايمر، كارل (10 نوفمبر 2003). "البخار" . جوثام جازيت. مؤرشف من الأصل في 13 أغسطس 2007. تم الاطلاع عليه في 20 يوليو 2007 .
  32. ↑ "أنظمة التوليد المشترك للحرارة والطاقة الصغيرة (Micro CHP)" . شركة فيستا بروجكتس المحدودة . ١٨ مارس ٢٠٢٠. مؤرشف من الأصل بتاريخ ٢٤ يونيو ٢٠٢١. تم الاطلاع عليه بتاريخ ٢١ يونيو ٢٠٢١ .
  33. ^ سواريس تيكسيرا، رونالدو (2010). . استخدام بقايا الكحوليات السكرية في تصنيع الألياف الليفية من عملية البثق (Dissertação) (باللغة البرتغالية). جامعة دي ساو باولو.
  34. ^ "بالانكو إنرجيتيكو ناسيونال 2018" . شركة Pesquisa Energética. أرشفة من الأصلي في 22 ديسمبر 2018 . تم الاسترجاع في 11 مارس 2019 ..
  35. ^ دانتاس فيلهو، باولو لوكاس (2009). Análise da Viabilidade Econômica Financeira de Projetos de Cogeração de Energy Através do Bagaço de Cana-de-Açúcar em Quatro Usinas em São Paulo (Dissertação) (باللغة البرتغالية). جامعة دي ساو باولو.
  36. ^ باربيلي، مارسيلو كارلوس (2015). A cogeração de energia e sua importantncia do ponto de vista técnico, econômico e ambiental (أطروحة) (باللغة البرتغالية). كلية التكنولوجيا والعلوم والتعليم - FATECE.
  37. ^ Tomaz W. L، Gordono F. S، Da Silva F. P، De Castro MD C، Esperidião M. (2015). "توزيع الطاقة من الجزء السفلي من قناة المياه: دراسة الحالة المتعددة بدون مجموعة من الأكوام السكرية".{{cite journal}}يتطلب Cite journal |journal=( مساعدة ) صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( رابط )
  38. 1 2 ريبيرو، سيلفيو (2010). Gestão ambiental em usinas do setor sucroalcooleiro: Fatores de influência e práticas adotadas (Dissertação) (باللغة البرتغالية). جامعة ولاية باوليستا (UNESP) في باورو. اتش دي ال : 11449/92984 .
  39. 1 2 Yive, NSCK, Tiroumalechetty, M. (2008). "مستويات الديوكسين في الرماد المتطاير الناتج عن احتراق قصب السكر". مجلة المواد الخطرة . 155 ( 1-2 ): 179-182 . Bibcode : 2008JHzM..155..179C . doi : 10.1016/j.jhazmat.2007.11.045 . PMID 18166264 . {{cite journal}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( رابط )
  40. 1 2 لوبيرت، يورغن؛ كين، ويليام؛ ييفيتش، جينيفر (1999). "انبعاثات الكلور العالمية من حرق الكتلة الحيوية: جرد انبعاثات الكلور التفاعلي" (ملف PDF) . مجلة البحوث الجيوفيزيائية: الغلاف الجوي . 104 (D7). وايلي: 8373-8389 . Bibcode : 1999JGR...104.8373L . doi : 10.1029/1998JD100077 . مؤرشف (ملف PDF) من الأصل في 26 أكتوبر 2019. تم الاسترجاع في 11 مارس 2019 .
  41. ↑ وكالة تسجيل المواد السامة والأمراض (ATSDR) (1998). "بيان الصحة العامة بشأن ثنائي بنزو-ب-ديوكسينات الكلورية (CDDs)".{{cite journal}}يتطلب الاستشهاد بالمجلة ( مساعدة )|journal=
  42. ↑ شو، ج.، يي، ي.، هوانغ، ف.، تشين، هـ.، وو، هان.، هوانغ، ج.، هو، ج.، شيا، د.، وو، ي. (2016). "العلاقة بين الديوكسين وحدوث السرطان والوفيات الناجمة عنه: تحليل تلوي" . التقارير العلمية . 6 38012. Bibcode : 2016NatSR...638012X . doi : 10.1038/srep38012 . PMC 5126552. PMID 27897234 .  {{cite journal}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( رابط )
  43. ↑ نشطاء العدالة البيئية (محررون). "الديوكسينات والفيورانات: أكثر المواد الكيميائية سمية المعروفة للعلم" . مؤرشف من الأصل في 19 مارس 2019. تم الاطلاع عليه في 5 مارس 2019 .
  44. ↑ "لماذا تُعدّ الحرارة من أنظمة التوليد المشترك للطاقة والحرارة مصدرًا متجددًا - استنادًا إلى ورقة بحثية قُدّمت في مؤتمر IAEE في فيلنيوس (2010)" (ملف PDF) . 14 سبتمبر 2011، صفحة 4، الفقرة 4. مؤرشف (ملف PDF) من النسخة الأصلية بتاريخ 21 سبتمبر 2017. تاريخ الاطلاع: 25 ديسمبر 2017 . 
  45. ↑ لوي، ر. (2011). "الطاقة الحرارية والكهربائية المدمجة تُعتبر مضخة حرارية افتراضية لدورة البخار". سياسة الطاقة . 39 (9): 5528-5534 . Bibcode : 2011EnPol..39.5528L . doi : 10.1016/j.enpol.2011.05.007 .
  46. ^ "هل كان bedeutet kalte Nahwärme؟ (تحديث)" . 17 يناير 2018.
  47. ↑ "أنظمة التوليد الثلاثي باستخدام خلايا الوقود" (ملف PDF) . ورقة بحثية . مؤرشفة (ملف PDF) من الأصل بتاريخ 6 أكتوبر 2011. تم الاطلاع عليها بتاريخ 18 أبريل 2011 .
  48. ١ ٢ "وزارة الطاقة الأمريكية - الطاقة الأحفورية: كيف تعمل محطات توليد الطاقة التوربينية" . Fossil.energy.gov. مؤرشف من الأصل في ٢٧ مايو ٢٠١٠. تم الاطلاع عليه في ٢٥ سبتمبر ٢٠١١ .
  49. ↑ انظر إلى نصوص الهندسة الميكانيكية أو الكيميائية حول الديناميكا الحرارية.
  50. ↑ "محرك كاتربيلر للغاز الحيوي ذو قيمة حرارية عالية بنسبة 38% مُركّب في محطة معالجة مياه الصرف الصحي - مجموعة كلافرتون" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 19 أغسطس 2019. تم الاطلاع عليه بتاريخ 15 مايو 2015 .
  51. ↑ "ورقة موقف منتدى كفاءة الطاقة الصناعية: كفاءة الطاقة - عنصر حيوي لأمن الطاقة" (PDF) .
  52. ↑ "2011 - التوليد المشترك للطاقة - خبراء يناقشون الدور المحوري الذي يلعبه التوليد المشترك للطاقة في صياغة سياسة الطاقة في الاتحاد الأوروبي" (ملف PDF) . cogeneurope.eu . مؤرشف (ملف PDF) من الأصل بتاريخ 20 يونيو 2017. تم الاطلاع عليه بتاريخ 28 أبريل 2018 .
  53. ↑ "COGEN Europe: التوليد المشترك للطاقة في أمن إمدادات الطاقة بالاتحاد الأوروبي" (ملف PDF) . 16 أكتوبر 2017. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 17 أكتوبر 2021.
  54. ↑ "توليد الكهرباء حسب مصدر الطاقة" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 20-02-2014.
  55. ↑ "KWKG 2002" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 2014-02-02.
  56. ↑ "إجراءات وزارة البيئة والغذاء والشؤون الريفية في المملكة المتحدة - الطاقة الحرارية والكهربائية المشتركة" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 12-06-2010.
  57. ↑ "الجمعية العامة الخامسة لأصحاب المصلحة في الاتحاد الأوروبي لعلوم الصحة" (ملف PDF) . fch-ju.eu . مؤرشف (ملف PDF) من الأصل بتاريخ 10 نوفمبر 2013. تم الاطلاع عليه بتاريخ 28 أبريل 2018 .
  58. ↑ "ene.field" . مؤرشف من الأصل في 2 أكتوبر 2016. تم الاطلاع عليه في 15 مايو 2015 .
  59. ↑ تجارب ميدانية على مستوى أوروبا لأنظمة التوليد المشترك للطاقة والحرارة الصغيرة التي تعمل بخلايا الوقود في المنازل. مؤرشفة بتاريخ 9 نوفمبر 2016 في أرشيف الإنترنت.
  60. ↑ ene.field رقم المنحة 303462، مؤرشفة في 10 نوفمبر 2013، في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine).
  61. ↑ "برنامج ضمان جودة الطاقة الحرارية والكهربائية المشتركة" . decc.gov.uk. مؤرشف من الأصل في 30 أكتوبر 2014. تم الاطلاع عليه في 28 أبريل 2018 .
  62. ↑ "أول محطة توليد طاقة تجارية في العالم كانت محطة توليد مشترك للطاقة" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 25 أبريل 2008. تم الاطلاع عليه بتاريخ 15 يونيو 2008 .
  63. ↑ "المسح العالمي للطاقة اللامركزية" (ملف PDF) . مايو 2006. مؤرشف (ملف PDF) من الأصل بتاريخ 6 يناير 2009. تم الاطلاع عليه بتاريخ 27 يوليو 2008 .
  64. ↑ "ثمانية مراكز لتطبيقات الطاقة النظيفة" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 24-02-2010 .{{cite web}}: CS1 maint: deprecated archiveal service ( link )
  65. ↑ "بيانات الكهرباء" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 31-05-2015.
  66. ↑ "نيو إنجلاند إنرجي" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 23-01-2015.
  67. ↑ ماسترز، جيلبرت (2004). أنظمة الطاقة الكهربائية المتجددة والفعالة . نيويورك: مطبعة وايلي-IEEE.