محطة توليد الطاقة ذات الدورة المركبة

📅 آخر تحديث: ٢٥ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٥ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 8 صور
الموسوعة الحرة
محطة توليد الطاقة "جيت واي" ، وهي محطة توليد طاقة تعمل بالغاز الطبيعي بنظام الدورة المركبة بقدرة 530 ميغاواط، تقع في مقاطعة كونترا كوستا ، كاليفورنيا.

محطة توليد الطاقة ذات الدورة المركبة هي مجموعة من المحركات الحرارية التي تعمل بالتزامن من مصدر حرارة واحد، محولةً إياه إلى طاقة ميكانيكية . على اليابسة، عند استخدامها لتوليد الكهرباء، يُطلق على النوع الأكثر شيوعًا اسم محطة توربينات الغاز ذات الدورة المركبة ( CCGT )، وهي نوع من محطات توليد الطاقة التي تعمل بالغاز . يُستخدم المبدأ نفسه أيضًا في الدفع البحري، حيث تُسمى محطة الغاز والبخار المركبة (COGAS). يُحسّن دمج دورتين أو أكثر من دورات الديناميكا الحرارية الكفاءة الإجمالية، مما يُقلل من تكاليف الوقود.

يكمن المبدأ في أنه بعد اكتمال دورة احتراق سائل العادم في المحرك الأول (عادةً ما يكون توربينًا غازيًا)، يظل هذا السائل ساخنًا بدرجة كافية تسمح لمحرك حراري ثانٍ باستخلاص الطاقة منه. وعادةً ما تمر الحرارة عبر مبادل حراري لتمكين المحركين من استخدام سوائل احتراق مختلفة.

من خلال توليد الطاقة من مصادر متعددة، يمكن زيادة الكفاءة الإجمالية بنحو 50-60%. أي من كفاءة إجمالية تبلغ 43% مثلاً لدورة بسيطة تعمل فيها التوربينة وحدها، إلى ما يصل إلى 64% صافية عند تشغيل الدورة المركبة الكاملة. [ 1 ]

يمكن استخدام دورات التوربينات أو البخار متعددة المراحل، لكن محطات توليد الطاقة بالغاز ذات الدورة المركبة (CCGT) تتميز بمزاياها في توليد الكهرباء والطاقة البحرية. غالبًا ما تبدأ دورة التوربينات الغازية بسرعة كبيرة، مما يوفر طاقة فورية. وهذا يُغني عن الحاجة إلى محطات توليد طاقة احتياطية منفصلة ومكلفة ، أو يُتيح للسفينة المناورة. ومع مرور الوقت، ترتفع درجة حرارة دورة البخار الثانوية، مما يُحسّن كفاءة استهلاك الوقود ويوفر طاقة إضافية.

في نوفمبر 2013، قيّم معهد فراونهوفر لأنظمة الطاقة الشمسية (ISE) التكلفة المُعدّلة للطاقة لمحطات توليد الطاقة الجديدة في قطاع الكهرباء الألماني . وقدّر المعهد تكلفة محطات الدورة المركبة للغاز الطبيعي بما يتراوح بين 78 و100 يورو/ميغاواط ساعة. [ 2 ] إضافةً إلى ذلك، تُعدّ التكلفة الرأسمالية لمحطات الدورة المركبة منخفضة نسبيًا، إذ تبلغ حوالي 1000 دولار/كيلوواط، مما يجعلها من أرخص أنواع توليد الطاقة من حيث التركيب. [ 3 ] [ 4 ]

الدورات التاريخية

استخدمت دورات الطاقة المركبة الناجحة تاريخيًا توربينات بخار الزئبق ، ومولدات مغناطيسية هيدروديناميكية ، وخلايا وقود الكربونات المنصهرة ، مع محطات بخارية لدورة الطاقة السفلية ذات درجة الحرارة المنخفضة . إلا أن دورات الطاقة السفلية ذات درجة الحرارة المنخفضة جدًا كانت مكلفة للغاية نظرًا لحجم المعدات الكبير اللازم للتعامل مع تدفقات الكتلة الكبيرة وفروق درجات الحرارة الصغيرة. ومع ذلك، في المناخات الباردة، من الشائع بيع المياه الساخنة من محطات توليد الطاقة لاستخدامها في تسخين المياه والتدفئة. ويمكن لأنابيب معزولة بتفريغ الهواء أن تُمكّن هذه الخدمة من الوصول إلى مسافة تصل إلى 90 كيلومترًا.

في محطات توليد الطاقة الثابتة والبحرية، تُستخدم دورة مركبة واسعة الانتشار، تتكون من توربين غازي كبير (يعمل بدورة برايتون ). يُشغّل العادم الساخن للتوربين محطة توليد طاقة بخارية (تعمل بدورة رانكين ). تُعرف هذه المحطة باسم محطة توربينات الغاز ذات الدورة المركبة ( CCGT ). تحقق هذه المحطات كفاءة حرارية حقيقية فائقة (مذكورة أدناه) تصل إلى حوالي 64% عند التشغيل بحمل أساسي. في المقابل، تقتصر كفاءة محطة توليد الطاقة البخارية أحادية الدورة على ما بين 35% و42%. تستخدم العديد من محطات الطاقة الحديثة محطات CCGT. تحرق محطات CCGT الثابتة الغاز الطبيعي أو غاز التخليق المُستخرج من الفحم . أما السفن فتستخدم زيت الوقود .

دورة مركبة أساسية

دورات التزيين والتفريغ

تتألف الدورة الديناميكية الحرارية للدورة المركبة الأساسية من دورتين لمحطة توليد الطاقة. الأولى هي دورة جول، أو برايتون ، وهي دورة توربينات غازية ، والأخرى هي دورة رانكين ، وهي دورة توربينات بخارية . [ 5 ] تُعدّ الدورة 1-2-3-4-1 ، وهي دورة محطة توليد الطاقة بالتوربينات الغازية ، دورةً رئيسية . وهي تُصوّر عملية نقل الحرارة والشغل التي تحدث في منطقة درجات الحرارة العالية.

تحدث دورة رانكين البخارية (أ-ب-ج-د-هـ-و-أ) عند درجة حرارة منخفضة، وتُعرف بدورة الاحتراق السفلي . في هذه الدورة، يتم نقل الطاقة الحرارية من غازات العادم ذات درجة الحرارة العالية إلى الماء والبخار في غلاية استعادة الحرارة المهدرة . خلال عملية الضغط الثابت 4-1 ، تُطلق غازات العادم من التوربين الغازي الحرارة. يمتص ماء التغذية والبخار الرطب والمحمص جزءًا من هذه الحرارة في العمليات أ-ب ، ب-ج، وج -د .

مولدات البخار

انتقال الحرارة من الغازات الساخنة إلى الماء والبخار

تستمد محطة توليد الطاقة البخارية حرارتها من غازات العادم عالية الحرارة المنبعثة من محطة توليد الطاقة التوربينية الغازية . [ 5 ] ويمكن استخدام البخار الناتج لتشغيل توربين بخاري . ويتكون غلاية استعادة الحرارة المهدرة (WHRB) من ثلاثة أقسام: المقتصد، والمبخر، والمسخن الفائق.

دورة تشنغ

دورة تشنغ هي شكل مبسط من الدورة المركبة، حيث يتم الاستغناء عن التوربين البخاري عن طريق حقن البخار مباشرةً في توربين الاحتراق. وقد استُخدمت هذه الدورة منذ منتصف سبعينيات القرن الماضي، وتتيح استعادة الحرارة المهدرة بتعقيد أقل، ولكن على حساب القدرة الإضافية وميزة التكرار التي توفرها الدورة المركبة الحقيقية. فهي لا تحتوي على توربين بخاري أو مولد إضافي، وبالتالي لا يمكن استخدامها كمصدر طاقة احتياطي أو تكميلي. سُميت الدورة نسبةً إلى البروفيسور الأمريكي دي واي تشنغ، الذي حصل على براءة اختراع تصميمها عام ١٩٧٦. [ ٦ ]

مبادئ التصميم

شرح تصميم ومبدأ مولد الطاقة ذي الدورة المركبة
مبدأ عمل محطة توليد الطاقة ذات الدورة المركبة (المفتاح: 1- مولدات كهربائية، 2- توربين بخاري، 3- مكثف، 4- مضخة، 5- غلاية/مبادل حراري، 6- توربين غازي)

إن كفاءة المحرك الحراري، أي نسبة الطاقة الحرارية المدخلة التي يمكن تحويلها إلى عمل مفيد، محدودة بفرق درجة الحرارة بين الحرارة الداخلة إلى المحرك وحرارة العادم الخارجة منه.

في محطات الطاقة الحرارية ، يُستخدم الماء كوسيط تشغيل. ويتطلب البخار عالي الضغط مكونات قوية وكبيرة الحجم. كما تتطلب درجات الحرارة العالية استخدام سبائك باهظة الثمن مصنوعة من النيكل أو الكوبالت ، بدلاً من الفولاذ الرخيص . وتحد هذه السبائك من درجات حرارة البخار العملية إلى 655 درجة مئوية، بينما تُحدد درجة الحرارة الدنيا لمحطة البخار بدرجة حرارة ماء التبريد. وبهذه القيود، تصل كفاءة محطة البخار القصوى إلى 35-42%.

تتكون دورة التوربينات الغازية ذات الدائرة المفتوحة من ضاغط وغرفة احتراق وتوربين . في التوربينات الغازية ، تكون كمية المعدن اللازمة لتحمل درجات الحرارة والضغوط العالية قليلة، مما يسمح باستخدام كميات أقل من المواد باهظة الثمن. في هذا النوع من الدورات، تكون درجة حرارة الغاز الداخل إلى التوربين (درجة حرارة الاحتراق) مرتفعة نسبيًا (من 900 إلى 1400 درجة مئوية). كما تكون درجة حرارة غازات الاحتراق الخارجة مرتفعة أيضًا (من 450 إلى 650 درجة مئوية). وبالتالي، فإن هذه الحرارة كافية لتوفير الحرارة لدورة ثانية تستخدم البخار كسائل عامل ( دورة رانكين ).

في محطة توليد الطاقة ذات الدورة المركبة، تُستخدم حرارة عادم التوربين الغازي لتوليد البخار بتمريره عبر مولد بخار لاستعادة الحرارة (HRSG) بدرجة حرارة بخار حي تتراوح بين 420 و580 درجة مئوية. ويُبرّد مكثف دورة رانكين عادةً بمياه من بحيرة أو نهر أو بحر أو أبراج تبريد ، وقد تصل درجة حرارته إلى 15 درجة مئوية.

الحجم النموذجي

يُعد حجم المحطة عاملاً مهماً في التكلفة الإجمالية. وتستفيد المحطات الأكبر حجماً من وفورات الحجم (انخفاض التكلفة الأولية لكل وحدة طاقة منتجة) وتحسين الكفاءة.

في محطات توليد الطاقة واسعة النطاق، تتكون المجموعة النموذجية من  توربين غازي رئيسي بقدرة 270 ميغاواط موصول  بتوربين بخاري ثانوي بقدرة 130 ميغاواط، مما يوفر إجمالي إنتاج يبلغ 400  ميغاواط. وقد تتكون محطة توليد الطاقة النموذجية من مجموعة واحدة إلى ست مجموعات من هذا النوع.

تُصنّع توربينات الغاز لتوليد الطاقة على نطاق واسع من قِبل أربع مجموعات على الأقل، هي: جنرال إلكتريك، وسيمنز، وميتسوبيشي هيتاشي، وأنسالدو إنيرجيا. وتعمل هذه المجموعات أيضًا على تطوير واختبار وتسويق توربينات غازية تتجاوز قدرتها 300 ميغاواط (للتطبيقات بتردد 60  هرتز) و400 ميغاواط (  للتطبيقات بتردد 50 هرتز). تتكون وحدات الدورة المركبة من توربين غازي واحد أو أكثر، مزود بمولد بخار لاستعادة الحرارة المهدرة، مُصمم لتزويد توربين بخاري واحد أو أكثر بالبخار، مُشكلاً بذلك وحدة دورة مركبة. تتراوح أحجام وحدات الدورة المركبة التي تُقدمها ثلاث شركات مصنعة رئيسية (ألستوم، وجنرال إلكتريك، وسيمنز) بين 50 ميغاواط وأكثر من 1300 ميغاواط، بتكاليف تقارب 670 دولارًا أمريكيًا/كيلوواط. [ 7 ]

غلاية غير مشتعلة

يمثل غلاية استعادة الحرارة البند رقم 5 في مخطط COGAS الموضح أعلاه. يدخل عادم التوربين الغازي الساخن إلى المُسخّن الفائق ، ثم يمر عبر المُبخر ، وأخيرًا عبر قسم المُقتصد أثناء خروجه من الغلاية . يدخل ماء التغذية عبر المُقتصد، ثم يخرج بعد وصوله إلى درجة حرارة التشبع في دائرة الماء أو البخار. وأخيرًا، يمر عبر المُبخر والمُسخّن الفائق. إذا كانت درجة حرارة الغازات الداخلة إلى غلاية استعادة الحرارة مرتفعة، فإن درجة حرارة الغازات الخارجة منها تكون مرتفعة أيضًا. [ 5 ]

غلاية مزدوجة الضغط

تصميم محطة توربينات بخارية مزودة بغلاية لاستعادة الحرارة ذات ضغط مزدوج
تبادل الحرارة في غلاية استعادة الحرارة ذات الضغط المزدوج

لإزالة أكبر قدر من الحرارة من الغازات الخارجة من دورة درجة الحرارة العالية، تُستخدم عادةً غلايات مزودة بأسطوانتين للماء / البخار . [ 5 ] تتصل أسطوانة الضغط المنخفض بمُقتصد الضغط المنخفض أو المُبخر. يُولّد البخار ذو الضغط المنخفض في منطقة درجة الحرارة المنخفضة لغازات عادم التوربين. يُزوّد ​​البخار ذو الضغط المنخفض التوربين ذو درجة الحرارة المنخفضة. ويمكن إضافة مُسخّن فائق في دائرة الضغط المنخفض.

يُنقل جزء من مياه التغذية من منطقة الضغط المنخفض إلى مُقتصد الضغط العالي بواسطة مضخة معززة . يقوم هذا المُقتصد بتسخين الماء إلى درجة حرارة التشبع . يمر هذا الماء المُشبع عبر منطقة درجة الحرارة العالية في المرجل ويُضخ إلى التوربين عالي الضغط .

إطلاق نار إضافي

يمكن تصميم مولد البخار لاستعادة الحرارة ( HRSG ) لحرق وقود إضافي بعد التوربين الغازي. تُسمى هذه الحارقات الإضافية أيضًا حارقات القنوات . يُمكن حرق الوقود في القنوات لأن غاز عادم التوربين (غاز المداخن) لا يزال يحتوي على بعض الأكسجين . تُجبر حدود درجة الحرارة عند مدخل التوربين الغازي التوربين على استخدام كمية زائدة من الهواء، أعلى من النسبة المثالية للاحتراق، لحرق الوقود. غالبًا ما يتجاوز جزء من تدفق الهواء المضغوط في تصميمات التوربينات الغازية الحارق لتبريد شفرات التوربين. يكون عادم التوربين ساخنًا بالفعل، لذا لا حاجة إلى مسخن هواء مُجدد كما هو الحال في محطات البخار التقليدية. مع ذلك، يسمح وجود مروحة هواء نقي تُنفخ مباشرةً في القناة لمحطة البخار التي تعمل بحرق الوقود في القنوات بالعمل حتى عندما يتعذر على التوربين الغازي العمل.

بدون استخدام الاحتراق التكميلي، تكون الكفاءة الحرارية لمحطة توليد الطاقة ذات الدورة المركبة أعلى. لكن مرونة تشغيل المحطة تجعل محطة توليد الطاقة ذات الدورة المركبة البحرية أكثر أمانًا، إذ تسمح للسفينة بالعمل حتى مع أعطال المعدات. كما أن المحطة الثابتة المرنة قادرة على تحقيق أرباح أكبر. يؤدي الاحتراق في القنوات إلى رفع درجة حرارة غازات الاحتراق، مما يزيد من كمية البخار أو درجة حرارته (على سبيل المثال، إلى 84 بار، 525 درجة مئوية). وهذا بدوره يحسن كفاءة دورة البخار. يسمح الاحتراق التكميلي للمحطة بالاستجابة لتقلبات الحمل الكهربائي، لأن مواقد القنوات تتمتع بكفاءة عالية جدًا حتى مع الأحمال الجزئية. كما يمكن أن يُمكّن من زيادة إنتاج البخار لتعويض تعطل وحدة أخرى. بالإضافة إلى ذلك، يمكن حرق الفحم في مولد البخار كوقود تكميلي اقتصادي.

يمكن أن يؤدي الاحتراق الإضافي إلى رفع درجة حرارة العادم من 600 درجة مئوية (عادم التوربينات الغازية) إلى 800 أو حتى 1000 درجة مئوية. ولا يُحسّن الاحتراق الإضافي كفاءة معظم دورات الاحتراق المركبة. بالنسبة للغلايات المفردة، يمكن أن يرفع الكفاءة إذا تم الاحتراق عند درجة حرارة 700-750 درجة مئوية؛ أما بالنسبة للغلايات المتعددة، فينبغي أن تكون مرونة المحطة هي العامل الرئيسي.

"الاحتراق التكميلي الأقصى" هو الحالة التي يتم فيها حرق أقصى قدر من الوقود باستخدام الأكسجين المتاح في عادم التوربينات الغازية.

إعادة تسخين تحت الغلاف الجوي باستخدام دورة مركبة متقدمة من نوع رانكين

وقود لمحطات توليد الطاقة ذات الدورة المركبة

تُشغَّل محطات الدورة المركبة عادةً بالغاز الطبيعي ، مع إمكانية استخدام زيت الوقود أو الغاز التخليقي أو أنواع وقود أخرى. وقد يكون الوقود الإضافي غازًا طبيعيًا أو زيت وقود أو فحمًا. كما يُمكن استخدام أنواع الوقود الحيوي . وتجمع محطات الطاقة الشمسية المتكاملة ذات الدورة المركبة الطاقة المُستمدة من الإشعاع الشمسي مع وقود آخر لخفض تكاليف الوقود والأثر البيئي (انظر: قسم ISCC ). وتستطيع العديد من محطات الطاقة النووية من الجيل التالي الاستفادة من نطاق درجات الحرارة الأعلى لدورة برايتون العلوية، بالإضافة إلى زيادة الكفاءة الحرارية التي توفرها دورة رانكين السفلية.

في حال تعذر مدّ خط أنابيب الغاز أو لم يكن ذلك مُبرراً اقتصادياً، يُمكن تلبية احتياجات الكهرباء في المناطق النائية باستخدام محطات توليد الطاقة ذات الدورة المركبة الصغيرة التي تعمل بالوقود المتجدد. وبدلاً من الغاز الطبيعي، تقوم هذه المحطات بتحويل وحرق مخلفات الزراعة والغابات إلى غاز، وهي مواد متوفرة بكثرة في المناطق الريفية.

إدارة أنواع الوقود منخفضة الجودة في التوربينات

تحرق التوربينات الغازية بشكل رئيسي الغاز الطبيعي والزيوت الخفيفة مثل وقود الديزل والكيروسين (مثل وقود الطائرات ). يحتوي النفط الخام والوقود المتبقي ( زيت الوقود الثقيل ) والمقطرات منخفضة الجودة على مكونات أكالة مثل الكبريت، مما يستلزم استخدام معدات معالجة الوقود. إضافةً إلى ذلك، يحتوي النفط الخام غير المكرر، وخاصةً النفط الحامض الثقيل، على معادن ومركبات معدنية مثل الفاناديوم ، والتي تُكوّن رواسب رماد عند احتراقها. يمكن أن يؤدي اجتماع درجات الحرارة المرتفعة والتآكل والرماد إلى خفض قدرة التوربينات الغازية بنسبة تصل إلى 15%. ومع ذلك، قد تظل هذه الأنواع من الوقود مجدية اقتصاديًا، لا سيما في محطات الدورة المركبة.

تُزال الصوديوم والبوتاسيوم من الوقود المتبقي والنفط الخام والمقطرات الثقيلة عن طريق غسلها بالماء. ويمكن استخدام نظام تنقية أبسط وأقل تكلفة لتنقية النفط الخام الخفيف والمقطرات الخفيفة. وقد يلزم إضافة المغنيسيوم للحد من الآثار التآكلية في حال وجود الفاناديوم. يجب أن يتوفر للوقود الذي يتطلب هذه المعالجة محطة معالجة وقود منفصلة ونظام مراقبة دقيق للوقود لضمان تشغيل توربينات الغاز بكفاءة عالية وصيانة منخفضة.

هيدروجين

تعتزم شركة إكسل إنرجي بناء محطتين لتوليد الطاقة تعملان بالغاز الطبيعي في الغرب الأوسط الأمريكي، قادرتين على مزج 30% من الهيدروجين مع الغاز الطبيعي. [ 8 ] ويجري حاليًا تحديث محطة إنترماونتن لتوليد الطاقة لتصبح محطة تعمل بالغاز الطبيعي والهيدروجين، وقادرة على العمل بنسبة 30% من الهيدروجين أيضًا، ومن المقرر أن تعمل بالهيدروجين النقي بحلول عام 2045. [ 9 ] مع ذلك، يرى آخرون أن الهيدروجين منخفض الكربون يجب استخدامه في مجالات يصعب فيها خفض انبعاثات الكربون ، مثل صناعة الأسمدة ، لذا قد لا يكون كافيًا لتوليد الكهرباء. [ 10 ]

إعدادات

يمكن أن تحتوي أنظمة الدورة المركبة على تكوينات أحادية المحور أو متعددة المحاور. كما توجد عدة تكوينات لأنظمة البخار.

تعتمد دورات توليد الطاقة الأكثر كفاءة في استهلاك الوقود على مولد بخار لاستعادة الحرارة بدون احتراق، مزود بمكونات معيارية مصممة مسبقًا. وتتميز هذه الدورات البخارية بدون احتراق بأنها الأقل تكلفةً في البداية، وغالبًا ما تكون جزءًا من نظام عمود واحد يتم تركيبه كوحدة متكاملة.

تُختار أنظمة الدورة المركبة متعددة المحاور والمزودة بحرق إضافي عادةً لأنواع وقود أو تطبيقات أو ظروف محددة. فعلى سبيل المثال، قد تحتاج أنظمة الدورة المركبة للتوليد المشترك للطاقة إلى مزيد من الحرارة أو درجات حرارة أعلى، وتكون الكهرباء أقل أهمية. بينما توفر الأنظمة متعددة المحاور المزودة بحرق إضافي نطاقًا أوسع من درجات الحرارة أو الحرارة اللازمة لتوليد الطاقة الكهربائية. وقد تستخدم الأنظمة التي تحرق أنواع وقود منخفضة الجودة، مثل الفحم البني أو الخث، توربينات الهيليوم ذات الدورة المغلقة، وهي مكلفة نسبيًا، كدورة علوية لتجنب عمليات معالجة الوقود وتغويزه الأكثر تكلفة التي تتطلبها التوربينات الغازية التقليدية.

يتألف نظام العمود الواحد النموذجي من توربين غازي واحد، وتوربين بخاري واحد، ومولد كهربائي واحد، ومولد بخار لاستعادة الحرارة (HRSG). ويرتبط كل من التوربين الغازي والتوربين البخاري معًا بمولد كهربائي واحد على عمود واحد. يتميز هذا الترتيب بسهولة التشغيل، وصغر الحجم، وانخفاض تكلفة بدء التشغيل.

قد تكون أنظمة المحور الواحد أقل مرونة وموثوقية من أنظمة المحاور المتعددة. ومع بعض التكاليف، توجد طرق لزيادة المرونة التشغيلية: في أغلب الأحيان، يرغب المشغل في تشغيل التوربين الغازي كمحطة توليد طاقة احتياطية. في هذه المحطات، يمكن فصل عمود التوربين البخاري باستخدام قابض متزامن ذاتي التغيير (SSS) [ 11 ] لبدء التشغيل أو لتشغيل التوربين الغازي في دورة بسيطة. وهناك مجموعة أخرى من الخيارات الأقل شيوعًا تُمكّن من توليد المزيد من الحرارة أو التشغيل المستقل للتوربين البخاري لزيادة الموثوقية: الاحتراق في القناة، ربما باستخدام منفاخ هواء نقي في القناة وقابض على جانب عمود التوربين الغازي.

يتكون نظام متعدد المحاور عادةً من نظام بخاري واحد فقط لثلاث توربينات غازية كحد أقصى. يوفر وجود توربين بخاري كبير واحد ومشتت حراري وفورات في التكاليف، مما يقلل من تكاليف التشغيل والصيانة. كما يمكن للتوربين البخاري الأكبر استخدام ضغوط أعلى، مما يُحسّن كفاءة دورة البخار. مع ذلك، فإن تكلفة النظام متعدد المحاور الأولية أعلى بنحو 5%.

يُمكن أن يُحدد الحجم الإجمالي للمحطة وعدد التوربينات الغازية المطلوبة نوع المحطة الأكثر اقتصادية. قد تكون تكلفة تشغيل وصيانة مجموعة من محطات توليد الطاقة ذات الدورة المركبة أحادية المحور أعلى نظرًا لكثرة المعدات. مع ذلك، يُمكنها توفير تكاليف الفائدة من خلال السماح للشركة بإضافة طاقة إنتاجية للمحطة حسب الحاجة.

تُستخدم دورات البخار متعددة الضغط مع إعادة التسخين في أنظمة الدورة المركبة المزودة بتوربينات غازية ذات درجات حرارة غازات عادم تقارب 600  درجة مئوية. أما دورات البخار أحادية الضغط ومتعددة الضغط بدون إعادة تسخين فتُستخدم في أنظمة الدورة المركبة المزودة بتوربينات غازية ذات درجات حرارة غازات عادم تبلغ 540  درجة مئوية أو أقل. ويتم تحديد دورة البخار المناسبة لتطبيق معين بناءً على تقييم اقتصادي يأخذ في الاعتبار تكلفة تركيب المحطة، وتكلفة وجودة الوقود، ودورة التشغيل، وتكاليف الفائدة، ومخاطر الأعمال، وتكاليف التشغيل والصيانة.

كفاءة

بدمج دورات الغاز والبخار، يُمكن تحقيق درجات حرارة عالية للمدخلات ودرجات حرارة منخفضة للمخرجات. وتزداد كفاءة الدورتين معًا، لأنهما تعملان بنفس مصدر الوقود. لذا، تحتوي محطة الدورة المركبة على دورة ديناميكية حرارية تعمل بين درجة حرارة الاحتراق العالية لتوربينات الغاز ودرجة حرارة الحرارة المهدرة من مكثفات دورة البخار. هذا النطاق الواسع يعني أن كفاءة كارنو للدورة عالية. أما الكفاءة الفعلية، فرغم أنها أقل من كفاءة كارنو، إلا أنها لا تزال أعلى من كفاءة أي من المحطتين على حدة. [ 12 ] [ 13 ]

يمكن أن تتجاوز الكفاءة الكهربائية لمحطة توليد الطاقة ذات الدورة المركبة، إذا تم حسابها كنسبة مئوية من الطاقة الكهربائية المنتجة من القيمة الحرارية الصغرى للوقود المستهلك، 60٪ عند التشغيل الجديد، أي غير القديم، وعند الإنتاج المستمر وهي ظروف مثالية.

كما هو الحال مع وحدات الدورة الحرارية الأحادية، يمكن لوحدات الدورة المركبة أيضاً توفير طاقة حرارية منخفضة الحرارة للعمليات الصناعية، والتدفئة المركزية ، واستخدامات أخرى. يُطلق على هذا اسم التوليد المشترك ، وغالباً ما يُشار إلى محطات الطاقة هذه باسم محطة توليد مشترك للحرارة والطاقة (CHP).

بشكل عام، تتجاوز كفاءة دورات الاحتراق المركبة في الخدمة 50% على أساس القيمة الحرارية الصافية والإنتاج الإجمالي. وتصل كفاءة معظم وحدات دورات الاحتراق المركبة، وخاصة الوحدات الأكبر حجماً، إلى ذروتها في حالة الاستقرار على أساس القيمة الحرارية الصافية بنسبة تتراوح بين 55 و59%.

من عيوب دورات الطاقة المركبة انخفاض كفاءتها عند عدم تشغيلها بكامل طاقتها. فخلال مرحلة بدء التشغيل، قد تستغرق الدورة الثانية وقتًا للبدء. وبالتالي، تكون الكفاءة أقل بكثير في البداية حتى تبدأ الدورة الثانية بالعمل، وهو ما قد يستغرق ساعة أو أكثر.

قيمة التدفئة بالوقود

يمكن حساب كفاءة المحرك الحراري بناءً على القيمة الحرارية العليا للوقود (HHV)، بما في ذلك حرارة التبخر الكامنة التي يمكن استعادتها في الغلايات المكثفة ، أو القيمة الحرارية الدنيا (LHV) باستثناءها. تبلغ القيمة الحرارية العليا للميثان 55.50 ميجا جول/كجم (23,860 وحدة حرارية بريطانية/رطل) ، مقارنةً بقيمته الحرارية الدنيا البالغة 50.00 ميجا جول/كجم (21,500 وحدة حرارية بريطانية/رطل) ، أي بزيادة قدرها 11%.    

تعزيز الكفاءة

تزداد كفاءة التوربين عندما ترتفع درجة حرارة الاحتراق، مما يؤدي إلى تمدد أكبر لسائل التشغيل. ولذلك، فإن الكفاءة محدودة بقدرة شفرات المرحلة الأولى من التوربين على تحمل درجات الحرارة المرتفعة. وتتواصل الأبحاث في مجال التبريد والمواد. ومن التقنيات الشائعة، والمستوحاة من الطائرات، ضغط شفرات المرحلة الساخنة من التوربين بسائل التبريد. ويتم تصريف هذا السائل بطرق خاصة لتحسين الكفاءة الديناميكية الهوائية لشفرات التوربين. وقد جرب موردون مختلفون أنواعًا مختلفة من سوائل التبريد. ويُعد الهواء شائع الاستخدام، بينما يتزايد استخدام البخار. وقد يستخدم بعض الموردين الآن شفرات توربين أحادية البلورة في الجزء الساخن، وهي تقنية شائعة بالفعل في محركات الطائرات العسكرية.

يمكن تعزيز كفاءة محطات توليد الطاقة بالغاز الطبيعي (GT) ومحطات توليد الطاقة بالغاز المركبة (CCGT) عن طريق التبريد المسبق لهواء الاحتراق. يؤدي ذلك إلى زيادة كثافته، وبالتالي زيادة نسبة تمدد التوربين. يُطبق هذا الأسلوب في المناخات الحارة، وله تأثير إيجابي في زيادة إنتاج الطاقة. ويتحقق ذلك إما عن طريق التبريد التبخيري للماء باستخدام مصفوفة رطبة توضع في مدخل التوربين، أو باستخدام تكييف الهواء بتخزين الجليد . يتميز الأخير بتحسينات أكبر نظرًا لانخفاض درجات الحرارة المتاحة. علاوة على ذلك، يمكن استخدام تخزين الجليد كوسيلة للتحكم في الأحمال أو تحويلها، حيث يمكن إنتاج الجليد خلال فترات انخفاض الطلب على الطاقة، وربما في المستقبل مع التوافر العالي المتوقع لموارد أخرى مثل مصادر الطاقة المتجددة خلال فترات معينة.

تُعدّ تكنولوجيا الاحتراق مجالًا بحثيًا نشطًا للغاية، وإن كان حصريًا، نظرًا لتأثير أنواع الوقود والتغويز والكربنة على كفاءة استهلاك الوقود. وينصبّ التركيز عادةً على دمج المحاكاة الحاسوبية الديناميكية الهوائية والكيميائية لإيجاد تصاميم غرف احتراق تضمن احتراق الوقود بالكامل، مع تقليل التلوث وتخفيف غازات العادم الساخنة إلى أدنى حد. وتستخدم بعض غرف الاحتراق مواد أخرى، كالهواء أو البخار، للحدّ من التلوث عن طريق تقليل تكوّن النترات والأوزون.

يُعدّ مولد البخار لدورة رانكين مجالًا بحثيًا نشطًا آخر. تستخدم المحطات النموذجية توربينًا بخاريًا ثنائي المراحل، حيث يُعاد تسخين البخار بين المرحلتين. وعندما تتحسن الموصلية الحرارية للمبادلات الحرارية، تتحسن الكفاءة. وكما هو الحال في المفاعلات النووية، يمكن تصنيع الأنابيب بشكل أرق (مثلًا من فولاذ أقوى أو أكثر مقاومة للتآكل). وقد يكون من بين الحلول الأخرى استخدام طبقات من كربيد السيليكون، التي لا تتآكل. [ 14 ]

كما يجري تطوير بعض دورات رانكين المعدلة. ومن المجالات الواعدة مخاليط الأمونيا/الماء، [ 15 ] والتوربينات التي تستخدم ثاني أكسيد الكربون فوق الحرج. [ 16 ]

تحتاج محطات توليد الطاقة الحديثة ذات الدورة المركبة (CCGT) إلى برمجيات مُصممة بدقة لتناسب كل نوع من أنواع الوقود والمعدات ودرجات الحرارة والرطوبة والضغط. ومع تحسين المحطة، تصبح البرمجيات قابلة للتطوير المستمر. كما أن اختبار برمجيات CCGT مكلف، نظرًا لمحدودية الوقت المتاح على النماذج الأولية لمحطات CCGT الجديدة التي تُقدر قيمتها بملايين الدولارات. عادةً ما تُحاكي الاختبارات أنواع الوقود والظروف غير الاعتيادية، ولكنها تتحقق من صحة المحاكاة باستخدام نقاط بيانات مُختارة مُقاسة على المعدات الفعلية.

مسابقة

هناك منافسة نشطة لتحقيق كفاءات أعلى. وقد أدت الأبحاث التي استهدفت درجة حرارة مدخل التوربينات البالغة 1370 درجة مئوية (2500 درجة فهرنهايت) إلى دورات مركبة أكثر كفاءة.  

تم تحقيق كفاءة LHV بنسبة 60٪ تقريبًا (كفاءة HHV بنسبة 54٪) في محطة توليد الطاقة في خليج باجلان ، باستخدام توربين غازي بتقنية GE H مع غلاية إعادة تسخين الضغط NEM 3، باستخدام البخار من مولد البخار لاستعادة الحرارة (HRSG) لتبريد شفرات التوربين.

في مايو 2011 أعلنت شركة سيمنز أنها حققت كفاءة بنسبة 60.75% باستخدام توربين غازي من طراز SGT5-8000H بقدرة 578 ميغاواط في محطة إيرشينغ للطاقة . [ 17 ]

من المتوقع أن تصل كفاءة الدورة المركبة الإجمالية لمحطة توليد الطاقة التابعة لشركة تشوبو إلكتريك في نيشي-كو، ناغويا، بقدرة 405 ميغاواط 7HA إلى 62 % . [ 18 ]

في 28 أبريل 2016، حصلت محطة توليد الطاقة التي تديرها شركة كهرباء فرنسا في بوشان على شهادة من موسوعة غينيس للأرقام القياسية كأكثر محطات توليد الطاقة ذات الدورة المركبة كفاءة في العالم بنسبة 62.22%. وتستخدم المحطة توربين غازي من طراز جنرال إلكتريك 9HA، والذي بلغت كفاءته 41.5% في الدورة البسيطة و61.4% في وضع الدورة المركبة، بقدرة إنتاجية تتراوح بين 397 و470 ميغاواط، وقدرة إنتاجية إجمالية تتراوح بين 592 و701 ميغاواط. وتتراوح درجة حرارة الاحتراق فيها بين 1430 و1590 درجة مئوية (2600 و2900 درجة فهرنهايت) ، ونسبة الضغط الإجمالية فيها 21.8 إلى 1. [ 19 ]  

في ديسمبر 2016، زعمت شركة ميتسوبيشي أن كفاءة LHV تزيد عن 63٪ لبعض توربينات سلسلة J الخاصة بها. [ 20 ]

في ديسمبر 2017، أعلنت شركة جنرال إلكتريك عن تحقيق كفاءة طاقة بلغت 64% في أحدث محطاتها في منطقة هافانا بقدرة 826 ميغاواط، بزيادة عن 63.7% في الفترة السابقة. وعزت الشركة هذا الارتفاع إلى التقدم المحرز في تقنيات التصنيع الإضافي والاحتراق. وذكر بيانها الصحفي أنها تخطط لتحقيق كفاءة طاقة بلغت 65% بحلول أوائل العقد الثالث من القرن الحادي والعشرين. [ 1 ]

دورة التغويز المتكاملة المركبة (IGCC)

محطة توليد الطاقة المتكاملة ذات الدورة المركبة للتغويز (IGCC) هي محطة توليد طاقة تستخدم غاز التخليق ( الغاز الاصطناعي ). يمكن إنتاج الغاز الاصطناعي من مصادر متعددة، بما في ذلك الفحم والكتلة الحيوية. يستخدم النظام توربينات غازية وبخارية، حيث تعمل التوربينة البخارية بالحرارة المتبقية من التوربينة الغازية. يمكن لهذه العملية رفع كفاءة توليد الكهرباء إلى حوالي 50%.

دورة الطاقة الشمسية المركبة المتكاملة (ISCC)

تُعدّ دورة الطاقة الشمسية المركبة المتكاملة ( ISCC ) تقنية هجينة يتم فيها دمج حقل حراري شمسي ضمن محطة دورة مركبة. في محطات ISCC، تُستخدم الطاقة الشمسية كمصدر حرارة مساعد، لدعم دورة البخار، مما يؤدي إلى زيادة قدرة التوليد أو تقليل استخدام الوقود الأحفوري. [ 21 ]

تتمثل الفوائد الديناميكية الحرارية في التخلص من خسائر بدء تشغيل التوربينات البخارية اليومية. [ 22 ]

من أهم العوامل التي تحد من قدرة محطة توليد الطاقة ذات الدورة المركبة على توليد الطاقة: تقلبات الضغط ودرجة الحرارة المسموح بها في التوربين البخاري، وفترات انتظار مولد البخار لاستعادة الحرارة اللازمة للوصول إلى الظروف الكيميائية المطلوبة للبخار، وفترات التسخين اللازمة لباقي مكونات المحطة ونظام الأنابيب الرئيسي. تؤثر هذه القيود أيضًا على سرعة بدء تشغيل التوربين الغازي، إذ تتطلب فترات انتظار. وتستهلك التوربينات الغازية الغاز أثناء الانتظار. يسمح المكون الشمسي، سواءً بدأ تشغيل المحطة بعد شروق الشمس أو قبله في حال وجود تخزين حراري، بتسخين البخار مسبقًا إلى الظروف المطلوبة. أي أن المحطة تبدأ التشغيل بشكل أسرع وباستهلاك أقل للغاز قبل الوصول إلى ظروف التشغيل. [ 23 ] وتتمثل الفوائد الاقتصادية في أن تكاليف المكونات الشمسية تتراوح بين 25% و75% من تكاليف محطة توليد الطاقة الشمسية ذات مساحة التجميع نفسها. [ 24 ]

كانت محطة أرخميدس لتوليد الطاقة ذات الدورة المركبة في إيطاليا أول نظام من هذا النوع يدخل حيز التشغيل عام 2010، [ 25 ] تلتها محطة مارتن للطاقة الشمسية من الجيل التالي في فلوريدا ، وفي عام 2011 محطة كريمات لتوليد الطاقة ذات الدورة المركبة في مصر ، ومحطة يزد لتوليد الطاقة في إيران ، [ 26 ] [ 27 ] ومحطة حاسي الرمل في الجزائر ، ومحطة عين بني مثار في المغرب . وفي أستراليا، بدأت شركتا كوجان كريك التابعة لشركة سي إس إنرجي وليدل التابعة لشركة ماكواري جينيريشن في إنشاء قسم تعزيز الطاقة الشمسية بتقنية فرينل (44 ميغاواط و9 ميغاواط على التوالي)، لكن المشروعين لم يدخلا حيز التشغيل.

دورات القاع

في معظم الدورات المركبة الناجحة، تكون دورة توليد الطاقة النهائية عبارة عن دورة رانكين البخارية التقليدية .

من الشائع بالفعل في المناطق ذات المناخ البارد (مثل فنلندا ) تشغيل أنظمة التدفئة المركزية باستخدام حرارة المكثف من محطة توليد الطاقة البخارية. ويمكن أن تحقق أنظمة التوليد المشترك هذه كفاءة نظرية تتجاوز 95%.

من الناحية النظرية، يُمكن توليد الكهرباء من حرارة العادم الخارج من مكثف البخار باستخدام دورات التفريغ، إلا أن التوربينات التقليدية كبيرة الحجم وغير اقتصادية. فالفروق الطفيفة في درجات الحرارة بين البخار المتكثف والهواء أو الماء الخارجي تتطلب حركات كتلية ضخمة لتشغيل التوربينات.

على الرغم من عدم تطبيقها عمليًا، إلا أن دوامة الهواء قادرة على تركيز تدفقات الكتلة لدورة رانكين. تُظهر الدراسات النظرية لمحرك الدوامة أنه في حال بنائه على نطاق واسع، فإنه يُعد دورة رانكين اقتصادية لمحطة توليد طاقة تعمل بدورة رانكين البخارية الكبيرة.

محطة إنترماونتن لتوليد الطاقة تُظهر وحدات الدورة المركبة المكتملة على اليسار ووحدات الفحم التي ستُخرج من الخدمة على اليمين. سيتم تحويل المحطة إلى استخدام الهيدروجين بنسبة 100% بحلول عام 2045. [ 28 ]

محطة توليد الطاقة بالهيدروجين ذات الدورة المركبة

محطة توليد الطاقة الهيدروجينية ذات الدورة المركبة هي محطة تستخدم الهيدروجين في دورة توليد مركبة. تبلغ كفاءة محطة توليد الطاقة الهيدروجينية الخضراء ذات الدورة المركبة حوالي 40% فقط، بعد التحليل الكهربائي وإعادة الاحتراق لتوليد الكهرباء، وهي خيار عملي لتخزين الطاقة على المدى الطويل مقارنةً بتخزين البطاريات . يمكن تحويل محطات توليد الطاقة بالغاز الطبيعي إلى محطات توليد طاقة هيدروجينية مع الحد الأدنى من التعديلات ، أو استخدام مزيج من الغاز الطبيعي والهيدروجين . [ 29 ] [ 30 ]

تحديث محطات توليد الطاقة بالغاز الطبيعي

يمكن تصميم محطات الطاقة التي تعمل بالغاز الطبيعي مع وضع التحول إلى الهيدروجين في الاعتبار من خلال وجود أنابيب مدخل أوسع إلى الموقد لزيادة معدلات التدفق لأن الهيدروجين أقل كثافة من الغاز الطبيعي، واستخدام المواد المناسبة لمنع هشاشة الهيدروجين .

القيود

لا تستطيع محطات التحليل الكهربائي الحالية توفير كميات الهيدروجين اللازمة لتشغيل محطة طاقة كبيرة. قد يكون من الضروري إجراء التحليل الكهربائي في الموقع، ولكن تخزين كميات كبيرة من الهيدروجين قد يشغل مساحة كبيرة إذا كان الهيدروجين مضغوطًا فقط وليس سائلًا . قد يحدث تقصف الهيدروجين في خطوط الأنابيب، ولكن يمكن لخطوط أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ 316L التعامل مع الهيدروجين المضغوط بضغط يزيد عن 50 بار (وحدة) ، وهو الضغط المستخدم في نقل الغاز الطبيعي المضغوط ، أو يمكن إنشاء خطوط أنابيب أوسع للهيدروجين. كما يمكن استخدام أنابيب البولي إيثيلين أو البوليمر المقوى بالألياف .

أكسيد النيتروز

على الرغم من أن الهيدروجين لا ينتج ثاني أكسيد الكربون عند احتراقه، إلا أن ارتفاع درجة حرارة لهبه يؤدي إلى زيادة إنتاج أكسيد النيتروز . يمكن تطبيق عملية اختزال تحفيزي انتقائي لتحليل ثاني أكسيد النيتروز إلى نيتروجين وماء فقط . ويمكن استخدام بخار الماء الناتج عن احتراق الهيدروجين كمخفف لخفض درجة حرارة الاحتراق العالية التي تُنتج أكسيد النيتروز.

تآكل

قد يؤدي تآكل التوربين الناتج عن بخار الماء من لهب الهيدروجين إلى تقليل عمر المحطة أو قد يلزم استبدال الأجزاء بشكل متكرر.

مناولة الوقود

الهيدروجين هو أصغر العناصر وأخفها، ولذا فهو أكثر عرضة للتسرب عند نقاط التوصيل والوصلات. ينتشر الهيدروجين بسرعة، مما يقلل من خطر الانفجارات. كما أن لهب الهيدروجين أقل وضوحًا من اللهب العادي.

التحول إلى شبكة طاقة متجددة

إنتاج الطاقة المتجددة والتقليدية في ألمانيا على مدى أسبوعين في عام 2022. في الساعات التي ينخفض ​​فيها إنتاج طاقة الرياح والطاقة الشمسية الكهروضوئية ، يُعوض الفحم والغاز النقص. أما الطاقة النووية والكتلة الحيوية فتكاد تخلو من المرونة. وتواكب الطاقة الشمسية الكهروضوئية زيادة الاستهلاك خلال ساعات النهار، لكنها تختلف باختلاف المواسم. [ 31 ]

تُعدّ طاقة الرياح والطاقة الشمسية مصادر طاقة متجددة متغيرة، وليست ثابتة كطاقة الحمل الأساسي . ويمكن للهيدروجين أن يُسهم في دعم مصادر الطاقة المتجددة من خلال استخلاص الطاقة الفائضة، عبر التحليل الكهربائي ، عندما تُنتج هذه المصادر فائضاً، وسدّ النقص في الطاقة عند انخفاض إنتاجها.

انظر أيضاً

مراجع

  1. ١ ٢ "تقنية HA متوفرة الآن بكفاءة رائدة في الصناعة تصل إلى 64%" (بيان صحفي). شركة جنرال إلكتريك للطاقة. 4 ديسمبر 2017. مؤرشف من الأصل في 4 ديسمبر 2018. تم الاطلاع عليه في 6 ديسمبر 2017 .
  2. ↑ "التكلفة المُعدّلة لتقنيات الطاقة المتجددة للكهرباء" (ملف PDF) . معهد فراونهوفر لأنظمة الطاقة الشمسية. 2013. تم الاطلاع عليه بتاريخ 6 مايو 2014 .
  3. ↑ بوليزاكيس، أ. ل.؛ كورونيوس، س.؛ زايديس، ج. (2008). "دورة التوربينات الغازية المثلى لمحطة توليد الطاقة ذات الدورة المركبة". تحويل الطاقة وإدارتها . 49 (4): 551-563 . Bibcode : 2008ECM....49..551P . doi : 10.1016/j.enconman.2007.08.002 . S2CID 109274670 . 
  4. ↑ "خصائص التكلفة والأداء لتقنيات توليد الطاقة الجديدة، التوقعات السنوية للطاقة 2019" (ملف PDF) . إدارة معلومات الطاقة الأمريكية. 2019. تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 مايو 2019 .
  5. 1 2 3 4 يحيى، إس إم. التوربينات والضواغط والمراوح . تاتا ماكجرو هيل. ص. الفصل 5. 
  6. ↑ "براءة اختراع أمريكية لمحرك حراري ثنائي السوائل مركب متوازي (براءة الاختراع رقم 3,978,661 الصادرة في 7 سبتمبر 1976) - بحث براءات الاختراع في جاستيا" .
  7. ↑ "تكاليف وحدة توليد الطاقة بالغاز ذات الدورة المركبة أقل من التوقعات: ديوك | إس آند بي جلوبال بلاتس" . 11 أغسطس 2015.
  8. ↑ «شركة إكسل إنرجي ترغب في تمديد عمر محطة براري آيلاند النووية، وإضافة محطتين للغاز» . صحيفة ستار تريبيون . فبراير 2024.
  9. ↑ "انضمت شركة شيفرون إلى شركة ميتسوبيشي في مشروع تخزين الهيدروجين بسعة 300 جيجاواط/ساعة مع استمرار أعمال البناء" .
  10. ↑ «يمكن استخدام الهيدروجين في كل شيء تقريبًا. ربما لا ينبغي استخدامه» . مجلة إم آي تي ​​للتكنولوجيا . تم الاطلاع عليه بتاريخ 5 أكتوبر 2024 .
  11. ↑ "مبدأ تشغيل قابض SSS" (ملف PDF) . شركة SSS Gears المحدودة. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 29 ديسمبر 2016. تم الاطلاع عليه بتاريخ 13 سبتمبر 2010 .
  12. ↑ "الكفاءة بالأرقام" بقلم لي إس. لانغستون
  13. ↑ «يدرك جميع مهندسي الطاقة الفرق بين القيمة الحرارية الدنيا والقيمة الحرارية العليا (أو الصافية والإجمالية). ولا يوجد تعريف "صحيح" أو "خاطئ"» . مجموعة كلافيرتون لأبحاث الطاقة.
  14. ↑ فيند، توماس؛ وآخرون . "دراسة تجريبية للمبادلات الحرارية المدمجة المصنوعة من كربيد السيليكون لدرجات الحرارة العالية" (ملف PDF) . المجلة الدولية لانتقال الحرارة والكتلة . إلسيفير . تاريخ الاطلاع: 19 أكتوبر 2019 . 
  15. ↑ واغار، دبليو آر؛ زامفيريسكو، سي؛ دينسر، آي. (ديسمبر 2010). "تقييم الأداء الديناميكي الحراري لدورة رانكين للأمونيا والماء لإنتاج الطاقة والحرارة". تحويل الطاقة وإدارتها . 51 (12): 2501-2509 . Bibcode : 2010ECM....51.2501W . doi : 10.1016/j.enconman.2010.05.014 .
  16. ↑ دوستال، فاكلاف. "دورة ثاني أكسيد الكربون فوق الحرجة لمفاعلات الجيل القادم من المفاعلات النووية" (وثيقة). معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا.
  17. ↑ «سيمنز ترفع الرقم القياسي العالمي في الكفاءة إلى أكثر من 60% مع تحقيق أقصى قدر من المرونة التشغيلية» (بيان صحفي). سيمنز . 19 مايو 2011.
  18. ↑ «تصميمات 7HA و9HA المبردة بالهواء مصنفة بكفاءة تزيد عن 61% في دورة التشغيل» . مجلة عالم التوربينات الغازية. أبريل 2014. مؤرشفة من الأصل في 20 يوليو 2016. تم الاطلاع عليها في 1 يونيو 2015 .
  19. ↑ توماس كيلنر (17 يونيو 2016). "إليكم السبب وراء بقاء الرقم القياسي العالمي الأخير في موسوعة غينيس متألقًا في فرنسا لفترة طويلة بعد مغادرة مشجعي كرة القدم" (بيان صحفي). جنرال إلكتريك . مؤرشف من الأصل في 16 يونيو 2017. تم الاطلاع عليه في 15 أبريل 2021 .
  20. ↑ "أنظمة ميتسوبيشي هيتاشي للطاقة تُمكّن محطة الطاقة المستقبلية لشركة دومينيون فيرجينيا باور" (بيان صحفي). أنظمة ميتسوبيشي هيتاشي للطاقة. 7 ديسمبر 2016.
  21. ↑ محطات الطاقة الشمسية المتكاملة ذات الدورة المركبة. مؤرشفة بتاريخ 28-09-2013 في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine) .
  22. ↑ "الوقود الأحفوري + الطاقة الشمسية = مستقبل توليد الكهرباء" . مجلة باور. 4 يناير 2009. ص 1 (الفقرة 7) . تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 ديسمبر 2017 . 
  23. ↑ تحسينات المرونة التشغيلية لمحطات توليد الطاقة ذات الدورة المركبة، صفحة 3
  24. ↑ أنظمة الدورة المركبة الشمسية المتكاملة ( مؤرشفة بتاريخ 25-09-2013 في أرشيف الإنترنت)
  25. ↑ "ENEL a Priolo يفتتح مركز "أرخميدس""." . ENEL. 14 يوليو 2010. مؤرشف من الأصل في 25 مايو 2015.
  26. ↑ «محطة يزد للطاقة الشمسية هي الأولى من نوعها في العالم» . أخبار بايفاند إيران. 13 أبريل 2007. مؤرشف من الأصل في 27 يوليو 2011. تم الاطلاع عليه في 16 أبريل 2010 .
  27. ↑ "إيران - محطة يزد المتكاملة للطاقة الشمسية ذات الدورة المركبة" . هيليوس سي إس بي. 21 مايو 2011. مؤرشف من الأصل في 12 أغسطس 2014.
  28. ↑ بوكو، تيموثي (1 مايو 2023). "محطة الطاقة هذه تقدم لمحة عن المستقبل" . صحيفة واشنطن بوست . تم الاطلاع عليه بتاريخ 5 أكتوبر 2023 .
  29. ↑ مولدر، سيباستيان (29 أكتوبر 2021). "جاهزون للتحول في مجال الطاقة: اعتبارات الهيدروجين لمحطات توليد الطاقة ذات الدورة المركبة" . مجلة باور . تم الاطلاع عليه في 5 أكتوبر 2023 .
  30. ↑ لي كولينز (29 يوليو 2021). "لماذا ستلعب محطات توليد الطاقة التي تعمل بالهيدروجين دورًا رئيسيًا في التحول الطاقي"" إعادة الشحن . تم الاطلاع عليه في 5 أكتوبر 2023. "
  31. ↑ "تشغيل محطات الطاقة بمرونة لتمكين انتشار واسع للطاقة المتجددة" . معهد أبحاث الطاقة الهندي . 15 يونيو 2022. تم الاطلاع عليه بتاريخ 21 نوفمبر 2022 .

للمزيد من القراءة

  • توربينات البخار والغاز وهندسة محطات الطاقة، رقم ISBN C039000000001، تأليف: ر. ياداف، سانجاي، راجاي، دار النشر المركزية، الله أباد
  • الديناميكا الحرارية التطبيقية ISBN 9788185444031، آر ياداف، سانجاي، راجاي، دار النشر المركزية، الله أباد.
  • سانجاي؛ سينغ، أونكار؛ براساد، بي إن (2003). "التقييم الديناميكي الحراري لدورة مركبة متقدمة باستخدام أحدث توربينات الغاز". المجلد 3: معرض التوربينات 2003. الصفحات 95-101 . doi : 10.1115/GT2003-38096 . ISBN  0-7918-3686-X.
  • سانجاي، واي؛ سينغ، أونكار؛ براساد، بي إن (ديسمبر 2007). "تحليل الطاقة والإكسرجي لدورة الغاز والبخار المركبة المبردة بالبخار مع إعادة التسخين". الهندسة الحرارية التطبيقية . 27 ( 17-18 ): 2779-2790 . Bibcode : 2007AppTE..27.2779S . doi : 10.1016/j.applthermaleng.2007.03.011 .