سیستم های CHP

سیستم های ترکیب کننده حرارت و توان (chp)بطور وسیعی توسط مصرف کننده های تجاری مانند هتل ها ، ساختمان های اداری و تجهیزات صنعتی استفاده می شد و از آن زمان تابحال، سیستم های (chp)وسایل مؤثری برای نگهداری انرژی و کاهش بهای آن هستند.تا سال 2006 ،مجموع ظرفیت سیستم های(chp) نصب شده 8.6 گیگاوات می باشد که معادل با 3% ظرفیت تولید ملی ژاپن است. سیستم هایchp ،برق مورد نیاز مصرف کننده ها را با انتخاب گاز طبیعی یا نفت بعنوان سوخت مصرفی بجای خرید از شبکه تأمین می کنند. به تازگی سیستم های میکرو chp که برای استفاده های مسکونی طراحی شده اند .در ژاپن دارای ابعاد تجاری شدند. بیش از 30000 واحد از موتورهای گازی کوچک سیستم هایchp در خانه های مسکونی عادی و عمومی نصب شوند و همه آنها به خوبی کار می کنند. باقی 1250 واحد           ( pemfc) که بر پایه سیستم هایchp نصب شده اند از حمایت های مالی دولت استفاده می کنند.

شرکت های گاز شدیداً درگیر و گرفتار، جهت توسعه وپیشرفت دو نوع از سیستم های میکرو chp هستند. پیش زمینه تجارت انرژی ژاپنی ها تقریباً هیچ است. در ژاپن تغذیه الکتریکی در انحصار 9 شرکت برقی عمده واصلی می باشد و برای مثال توکیو الکتریک تغذیهyear/ twh/برق 28 میلیون مصرف کننده در ناحیه کانتو که شامل همه توکیو می شود را بر عهده دارد. تأمین گاز توسط خطوط لوله در مناطق شهری محدود است و هرناحیه در تسلط یک شرکت گازی است.تهیه کنندگان سرویس های انرژی دولتی نمی باشند و برق وگاز توسط شرکت های مختلف تغذیه می شوند.حذف نظارت دولت روی برق وگاز تغذیه شونده در حال اجراست.اما بیشتر مصرف کننده ها هنوز برق را از شرکت های برق محلی و گاز را از شرکت های گاز محلی خریداری می کنند. بعلاوه دولت، حذف نظارت دولت را برای حمایت از نفوذ سیستم های میکرو chp تصویب کرده است. هم اکنون در ژاپن تولید برق در خانه های پدیده ای واقعی است.

موتور گازی کوچک CHP

موتور گازی کوچک سیستم chp توسط Hondaوosaka gas توسعه داده شد. هدف تجاری ایجاد خانه ای مجزا بود که انرژی مصرفی اش بیش از حد میانگین است. این سیستم ( موتور گازی کوچک chp) برای اولین بار در بازاری در مارس 2004 بانام تجاری” ecowill "0ارائه شد و سپس مورد توجه بیشتری قرار گرفت.9500 واحد و 13400 واحد به ترتیب در 2004fy و2005 fyنصب شدند ( سال فیکسال در ژاپن از آپرین شروع می شود).

سیستم مذکور شامل یک موتور گازی ،مبدل حرارتی آب گرم و بویلر اضافی جهت زاپاس و پشتیبانی بود.  ظرفیت موتور گازی کوچکتر از آنی است که بتواند پیک تقاضای برق در خانه را تأمین کند،اگر چه ظرفیت پایین تر ضریب بار موتور گازی را افزایش می دهد و بازده قیمت ایجاد می کند. مدت هاست که دیگر سوزاندن سوخت گران بها  در کوره ها و دیگ های بخار به منظور گرم کردن آب وایجاد حرارت و گرما مورد استفاده قرار نمی گیرد. پس از مدت زمان طولانی این مطلب درک شده است که باید برای گرم کردن آب که نیاز به سطح انرژی پایینی دارد مقدار زیادی سوخت را سوزاند و انرژی زیادی بدست آورد که بخش عمده ای از این انرژی بی مصرف مانده وهدر می رود که باتوجه به افزایش روزافزون بهای سوخت امری مقرون به صرفه نمی باشد.

همچنین این مطلب نیز درک شده است که پیشرفت حرارتی عمده ای برای بدست آوردن این قبیل انرژی های پایین میتوانند برای تأمین حرارت داخلی و صنعتی بکار گرفته شوند.

از طرفی باتوجه به تأثیر ضعیف توربین ژنراتور در تولید انرژی و هدر رفتن بخشی از انرژی بصورت حرارت ، طراحان را به این فکر واداشته است که ایده و طرح دستگاهی جدید با بهره گیری از تکنولوژی و دستگاه های قدیم برای تولید همزمان حرارت وتوان (heat and power combined) که بصورت خلاصه بهchp معروف است را طراحی کنند.