فئات مختلفة من المحطات الحرارية

أنواع المحطات الحرارية

تُعتبر عملية توليد الطاقة الحرارية وسيلة فعالة للحصول على الطاقة من خلال حرق الوقود، مثل الغاز الطبيعي المسال، حيث يتم تحويل هذه الطاقة إلى كهرباء باستخدام منشآت خاصة بتوليد الطاقة.

تستند جميع المحطات الحرارية إلى مبدأ واحد يتمثل في حرق أنواع الوقود، مثل النفط والفحم والغاز الطبيعي المسال، لإنتاج بخار عالي الضغط والحرارة. يُستخدم هذا البخار لتدوير التوربينات البخارية المتصلة بالمولد الذي يقوم بتحويل هذه الطاقة إلى كهرباء. تنقسم المحطات الحرارية إلى الأنواع التالية:

محطات توليد الطاقة البخارية

تُعتبر محطات توليد الطاقة البخارية هي المحطات التي تستخدم بخار الماء الناتج عن حرق الوقود، مثل الزيت الثقيل، الغاز الطبيعي المسال، والفحم، داخل غلايات تعمل على إنتاج بخار في درجات حرارة وضغوط عالية.

يُستخدم هذا البخار لتدوير التوربينات البخارية، مما يُتيح للمولدات الكهربائية المتصلة بها العمل بكفاءة، حيث تصل نسبة الكفاءة الحرارية في هذه الأنظمة إلى ما بين 42% و46%.

محطات توليد الطاقة بالدورة المركبة

تتميز هذه المحطات بتوليدها للكهرباء عبر توربين غازي، حيث يتم الاستفادة من الحرارة المهدرة الناتجة عن تشغيل التوربينات البخارية لتوليد الطاقة مرة أخرى من خلال تشغيل التوربينات الغازية، التي تعمل باستخدام غازات احتراق ذات درجات حرارة مرتفعة.

بعد ذلك، يتم استرجاع الطاقة الحرارية بكفاءة من خلال غلايات استرداد الحرارة، مما ينتج بخارًا قادرًا على تشغيل التوربينات البخارية لتوليد الكهرباء. هذه المحطات تقدم كفاءة حرارية مرتفعة، حيث تُعتبر تكلفة الوحدة للطاقة المنتجة فيها أقل من تلك المرتبطة بالنظام الحراري التقليدي المعتمد على الزيت.

محطات توليد الطاقة بتوربينات الغاز

في هذا النوع من المحطات، يأتي توليد الكهرباء من خلال حرق وقود مثل الغاز الطبيعي المسال أو الكيروسين، مما ينتج غازات احتراق عالية الحرارة تكفي لتدوير توربين غازي.

مصادر الطاقة الحرارية ومميزاتها

تُعرف محطات توليد الطاقة الحرارية أحيانًا باسم المحطات التقليدية، حيث تعتمد على الطاقة الناتجة من غلايات البخار المزوَّدة بمصادر طاقة متنوعة، تشمل الفحم، الغاز الطبيعي، وزيت التدفئة، ومن مميزات كل نوع ما يلي:

• الفحم

تعمل الطاقة الحرارية المولَّدة من الفحم على مدار الساعة، مما يضمن استمرارية ثابتة في الإنتاج، غير قابلة للتعديل حسب الطلب.

• الغاز الطبيعي المسال

تعتبر energy generated from liquefied natural gas مرنة وقابلة للتكيف مع احتياجات الطاقة المتغيرة يوميًا، حيث يمكن تشغيلها خلال النهار وإيقافها ليلاً، مع تكرار هذا النمط بشكل يومي.

• الزيت

تتيح مصادر الطاقة الحرارية القائمة على الزيت تعديل التشغيل لتلبية أحمال الطاقة القصوى، إذ يمكن استخدامها بشكل رئيسي في فصول الصيف والشتاء خلال فترات الذروة، وفي الأوقات الأخرى تبقى على أهبة الاستعداد للتشغيل عند ارتفاع الطلب على الكهرباء بشكل غير متوقع.