Công nghệ đồng phát là gì? Nguyên lý hoạt động của hệ thống đồng phát

Trong bối cảnh nguồn năng lượng truyền thống ngày càng cạn kiệt và vấn đề biến đổi khí hậu trở nên cấp bách, việc tìm kiếm các giải pháp năng lượng hiệu quả và bền vững là vô cùng quan trọng. Một trong những công nghệ đầy hứa hẹn đó chính là công nghệ đồng phát (Cogeneration).

Công nghệ đồng phát không chỉ giúp tối ưu hóa việc sử dụng năng lượng, giảm thiểu lãng phí mà còn mang lại nhiều lợi ích kinh tế và môi trường. Với khả năng sản xuất đồng thời điện và nhiệt từ một nguồn năng lượng duy nhất, công nghệ này đang mở ra một hướng đi mới cho ngành năng lượng, góp phần xây dựng một tương lai xanh và bền vững hơ

Công nghệ đồng phát là gì?

Công nghệ đồng phát là hệ thống máy điện sản xuất đồng thời cả hai nguồn năng lượng hữu ích – Nhiệt và Điện. Sau khi sản xuất điện, một lượng lớn nhiệt sẽ bị lãng phí do quá trình thất thoát ra ngoài môi trường. Nhưng hệ thống đồng phát cho phép sử dụng lại nguồn nhiệt đó để sản xuất nhiều loại năng lượng khác nhau, giúp tối ưu hóa hiệu suất sử dụng năng lượng. 

Hệ thống đồng phát cũng giúp chúng ta hạn chế sử dụng các nhiên liệu hóa thạch, vốn là nguồn gây ô nhiễm môi trường cực kỳ nặng và giảm thiểu các tác nhân gây hại cho tự nhiên từ việc tận dụng những nguồn năng lượng xanh, sạch. 

Ưu điểm của công nghệ đồng phát:

Tăng hiệu quả sử dụng năng lượng: Sử dụng nhiệt thải giúp tối ưu hóa việc sử dụng nhiên liệu, giảm lãng phí năng lượng.

Giảm chi phí năng lượng: Tự sản xuất điện và nhiệt giúp giảm sự phụ thuộc vào lưới điện và nguồn cung cấp nhiệt bên ngoài.

Giảm phát thải khí nhà kính: Hiệu quả sử dụng năng lượng cao hơn giúp giảm lượng khí thải CO2 và các chất ô nhiễm khác.

Tăng tính ổn định và tin cậy của nguồn cung cấp năng lượng: Hệ thống đồng phát có thể hoạt động độc lập hoặc song song với lưới điện, đảm bảo nguồn cung cấp năng lượng ổn định.

Cấu tạo của hệ thống đồng phát

Động cơ: đây là thành phần chính của hệ thống đồng phát, động cơ sử dụng nhiên liệu (như dầu diesel, xăng, ...) để tạo ra năng lượng cơ học. Động cơ có thể có nhiều loại khác nhau, tùy thuộc vào mục đích sử dụng của hệ thống đồng phát.

Máy phát điện: Là thành phần chuyển đổi năng lượng cơ học từ động cơ thành năng lượng điện. Máy phát điện bao gồm các thành phần như rotor, stator, bộ điều khiển, hệ thống tản nhiệt,..

Hệ thống làm mát: đảm bảo động cơ và máy phát điện hoạt động ổn định, sử dụng hệ thống làm mát để giảm nhiệt độ của nước và dầu trong động cơ.

Hệ thống điều khiển: đảm bảo hệ thống đồng phát hoạt động ổn định và hiệu quả, cần có hệ thống điều khiển để điều chỉnh thông số như tốc độ quay, điện áp, nhiên liệu,..

Hệ thống bảo vệ: Là thành phần đảm bảo an toàn cho hệ thống đồng phát và các thiết bị điện, bao gồm các cảm biến, thiết bị ngắt điện tự động,..

Hệ thống điện: Bao gồm các thành phần như bộ điều khiển tụ, máy biến áp,.. để điều chỉnh và cung cấp điện áp, tần số, hướng dòng điện theo yêu cầu của người sử dụng.

Hệ thống nhiên liệu: Bao gồm bể nhiên liệu, hệ thống bơm, bộ lọc, đường ống,.. để cung cấp nhiên liệu cho động cơ.

Nguyên lý hoạt động của hệ thống đồng phát

Nguyên lý hoạt động của công nghệ đồng phát là sử dụng động cơ đốt trong hoặc động cơ khí nén để tạo ra động năng, sau đó sử dụng động cơ điện để chuyển đổi động năng này thành năng lượng điện.

Động cơ đốt trong hoặc động cơ khí nén được sử dụng để tạo ra động năng bằng cách sử dụng nhiên liệu như dầu diesel, khí đốt để đốt trong buồng đốt, tạo ra nhiệt năng để làm nóng khí và tạo ra áp lực để đẩy động cơ quay.

Điều khiển công suất điện: Công suất điện của máy phát điện sẽ được điều chỉnh bằng cách điều khiển lưu lượng hơi vào turbine. Khi tải tăng, cảm biến đo tải điện sẽ gửi tín hiệu về bộ điều khiển trung tâm 505XT, bộ điều khiển này sẽ tính toán và điều chỉnh lưu lượng hơi vào turbine thông qua HGV để đảm bảo đáp ứng được yêu cầu về tải điện.

Điều khiển thông số hơi vào: bao gồm nhiệt độ và áp suất hơi vào turbine. Cảm biến đo nhiệt độ và áp suất của hơi sẽ gửi tín hiệu về bộ điều khiển trung tâm 505XT để tính toán và điều chỉnh thông số hơi vào để đảm bảo hoạt động ổn định của turbine.

Điều khiển hơi của trích: Khi tải điện thay đổi, lưu lượng hơi trích cũng thay đổi theo để đảm bảo áp suất của trích ổn định. Cảm biến đo áp suất trích sẽ gửi tín hiệu về bộ điều khiển trung tâm 505XT để tính toán và điều chỉnh lưu lượng hơi của trích thông qua LGV.

Kết luận:

Công nghệ đồng phát là một giải pháp hiệu quả để tối ưu hóa việc sử dụng năng lượng, giảm chi phí và bảo vệ môi trường. Công nghệ này ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau.