توربین گاز سیکل ساده (Simple Cycle Combustion Turbine) یا SCCT یک نوع توربین گاز (gas turbine) است که اغلب در صنعت تولید برق، حمل و نقل هوایی (موتور جت)، و صنعت نفت و گاز (تولید برق و درایوهای مکانیکی) استفاده می‌شود.
توربین گاز سیکل ساده از سیکل برایتون (Brayton cycle) پیروی می‌کند و با سیکل ترکیبی (combined cycle) از این نظر متفاوت است که در آن تنها یک سیکل قدرت استفاده می‌شود و هیچ‌گونه پیش‌بینی برای بازیابی انرژی حرارتی تلف شده (waste heat recovery) انجام نشده است.
مزایای توربین گاز سیکل ساده
مزیت اصلیSCCT، نسبت بالای توان تولیدی به وزن یا اندازه در مقایسه با جایگزین‌های آن است.
مزیت دیگر توانایی آن را در رسیدن سریع به توان کامل، بر خلاف نیروگاه بار پایه (baseload) است که نیازمند یک حداقل زمان از لحظه استارت تا زمان آنلاین شدن می‌باشد. یک اصطلاح رایج در صنعت برق در هنگام اشاره به این الزام، حداقل زمان بالا آمدن (minimum up) است. بنابراین SCCTها معمولا به عنوان نیروگاه پیک (peaking power plants) استفاده می‌شوند که می‌تواند با توجه به تقاضای برق و ظرفیت تولید در منطقه، از چند ساعت در روز تا چند ده ساعت در سال استفاده شوند. در مناطق با کمبود بار پایه و کمبود ظرفیت توان تعقیب بار (load following) نیروگاه، یک نیروگاه توربین گاز ممکن است در بیش‌تر ساعت‌های روز و حتی در شب به طور منظم کار کند. یک توربین گاز بزرگ معمولی سیکل ساده ممکن است 100 تا 300 مگاوات برق تولید کند و راندمان حرارتی 35 تا 40 درصد داشته باشد. بالاترین راندمان توربین به 46 درصد رسیده است.
برای کاربردهای تولید برق، هزینه‌های سرمایه‌گذاری نیروگاه‌های توربین سیکل ساده ارزان‌تر از نیروگاه‌های توربین احتراقی سیکل ترکیبی است، در سال 2003، اداره اطلاعات انرژی آمریکا تخمین زده که هزینه یک نیروگاه سیکل ترکیبی 500 تا 550 دلار در هر کیلووات در مقایسه با هزینه 389 دلار در هر کیلووات SCCT بوده است، اما راندمان نیروگاه سیکل ساده کم‌تر است.
SCCTها نیاز به سرمایه‌گذاری اولیه کم‌تری نسبت به نیروگاه‌های زغال‌سنگی یا هسته‌ای دارند و می‌توانند برای تولید مقادیر کوچک یا بزرگ توان مقیاس شوند.
روند واقعی احداث نیروگاه می‌تواند در حد چند هفته تا چند ماه در مقایسه با چند سال برای نیروگاه‌های بار پایه کوتاه شود.
معایب توربین گاز سیکل ساده
توربین احتراق سیکل ساده دارای راندمان حرارتی کم‌تری از یک نیروگاه سیکل ترکیبی است.
توربین گاز سیکل ساده از سیکل برایتون (Brayton cycle) پیروی می‌کند و با سیکل ترکیبی (combined cycle) از این نظر متفاوت است که در آن تنها یک سیکل قدرت استفاده می‌شود و هیچ‌گونه پیش‌بینی برای بازیابی انرژی حرارتی تلف شده (waste heat recovery) انجام نشده است.
مزایای توربین گاز سیکل ساده
مزیت اصلیSCCT، نسبت بالای توان تولیدی به وزن یا اندازه در مقایسه با جایگزین‌های آن است.
مزیت دیگر توانایی آن را در رسیدن سریع به توان کامل، بر خلاف نیروگاه بار پایه (baseload) است که نیازمند یک حداقل زمان از لحظه استارت تا زمان آنلاین شدن می‌باشد. یک اصطلاح رایج در صنعت برق در هنگام اشاره به این الزام، حداقل زمان بالا آمدن (minimum up) است. بنابراین SCCTها معمولا به عنوان نیروگاه پیک (peaking power plants) استفاده می‌شوند که می‌تواند با توجه به تقاضای برق و ظرفیت تولید در منطقه، از چند ساعت در روز تا چند ده ساعت در سال استفاده شوند. در مناطق با کمبود بار پایه و کمبود ظرفیت توان تعقیب بار (load following) نیروگاه، یک نیروگاه توربین گاز ممکن است در بیش‌تر ساعت‌های روز و حتی در شب به طور منظم کار کند. یک توربین گاز بزرگ معمولی سیکل ساده ممکن است 100 تا 300 مگاوات برق تولید کند و راندمان حرارتی 35 تا 40 درصد داشته باشد. بالاترین راندمان توربین به 46 درصد رسیده است.
برای کاربردهای تولید برق، هزینه‌های سرمایه‌گذاری نیروگاه‌های توربین سیکل ساده ارزان‌تر از نیروگاه‌های توربین احتراقی سیکل ترکیبی است، در سال 2003، اداره اطلاعات انرژی آمریکا تخمین زده که هزینه یک نیروگاه سیکل ترکیبی 500 تا 550 دلار در هر کیلووات در مقایسه با هزینه 389 دلار در هر کیلووات SCCT بوده است، اما راندمان نیروگاه سیکل ساده کم‌تر است.
SCCTها نیاز به سرمایه‌گذاری اولیه کم‌تری نسبت به نیروگاه‌های زغال‌سنگی یا هسته‌ای دارند و می‌توانند برای تولید مقادیر کوچک یا بزرگ توان مقیاس شوند.
روند واقعی احداث نیروگاه می‌تواند در حد چند هفته تا چند ماه در مقایسه با چند سال برای نیروگاه‌های بار پایه کوتاه شود.
معایب توربین گاز سیکل ساده
توربین احتراق سیکل ساده دارای راندمان حرارتی کم‌تری از یک نیروگاه سیکل ترکیبی است.
