بهبود بهره وری در صنعت برق، راهکار توسعه پایدار در برنامه ششم

سرویس صنعت برق نیوز: بر اساس پیش نویس برنامه ششم توسعه در حوزه برق و اهتمام دولت به آزاد سازی قیمت حامل های انرژی و حذف یارانه های مربوطه، بهای تمام شده محصولات و خدمات افزایش خواهد یافت از طرفی دولت مکلف است جهت کاهش قیمت محصولات و خدمات نهایی با انجام اقدامات حمایتی قیمت ها را کنترل نماید. در چنین شرایطی کاهش بهای تمام شده از طریق بهینه سازی مصرف انرژی صنایع امری اجتناب ناپذیر در جهت کاهش هزینه های تولید می باشد.

لذا اتخاذ تصمیمات مدیریتی در حوزه انرژی در جهت افزایش بهره-وری در تولید، انتقال، توزیع و مصرف در مبادی تولید انرژی از جمله نیروگاه ها از درجه بالای اهمیت برخوردار خواهد بود. با در نظر گرفتن متوسط رشد سالانه 6 درصد، ظرفیت جدید مورد نیاز در کشور سالانه در حدود 4000 مگا وات است. بر این اساس راه حل های پیش رو ایجاد و توسعه ظرفیت های جدید یا افزایش بهره وری و بازدهی نیروگاه های کنونی می باشد.

بر اساس امار منتشر شده توسط شرکت توانیر تا پایان سال 93،متوسط بازدهی نیروگاه های حرارتی ایران در حدود 37 درصد و متوسط بازدهی کل نیروگاه ها (با در نظر گرفتن واحدهای تجدید پذیر) 39 درصدبوده است. این درحالی است که بازدهی متوسط نیروگاه های حرارتی در کشورهای عضو اتحادیه اروپا در حدود 47 درصد می باشد از دلایل اصلی این اختلاف می توان به پایین بودن تکنولوژی روز و عدم اهتمام مسئولین به افزایش بهره روی طی سالیان متمادی اشاره نمود.


بازدهی نیروگاه های حرارتی کشورهای صنعتی در فاصله سال های 1990 تا 2004 حکایت از رشد متوسط سالانه 0.7 درصدی دارد لذا بطور منطقی می توان هدف 42 درصدی را تا پایان برنامه ششم توسعه برای متوسط بازدهی کل در نظر گرفت.

بهبود بازدهی نیروگاه های حرارتی یا بواسطه ساخت نیروگاه های جدید منطبق بر تکنولوژی روز یا با اصلاح سیکل های حرارتی مقدور خواهد بود. با توجه به اینکه 36.1 درصد از ظرفیت نصب شده نیروگاهی کشور گازی بوده و بازدهی سیکل گازی در کشور در حدود 32 درصد است، با انجام اصلاحات مربوط به سیکل ترکیبی به بازدهی های بالاتری می توان رسید. با این اصلاح عملا تغییری در میزان سوخت مصرفی نیروگاه بوجود نیامده و با افزودن توربین بخار و بازیاب های حرارتی، بازدهی حرارتی نیروگاه حدودا 1.5 برابر خواهد شد. لذا بهبود عملکردی نیروگاه های موجود در برابر ساخت نیروگاه های جدید اولویتی است که می تواند منافع قابل توجهی برای کشور داشته باشد.

 
بر اساس آمار تفصیلی منتشر شده توسط وزارت نیرو برای سال 93، 257 تراوات ساعت برق در نیروگاه های فسیلی کشور تولید شده است که با در نظر گرفتن بازدهی 37 درصدی نیروگاه ها معادل با مصرف 187 میلیون متر مکعب گاز طبیعی و انتشار 188 میلیون تن دی اکسید کربن بصورت روزانه بوده است.

به دلیل سرمایه بر بودن واحدهای تولیدی و نقش پر اهمیت هر کدام از این واحدها در تامین برق ایجاب می نماید که احداث نیروگاه های جدید و سرویس و نگهداری از واحدهای قدیمی با دقت و برنامه ریزی انجام شود. بدیهی است که کمبود ظرفیت و اثرات نامطلوب خاموشی برق بر بدنه اقتصاد امری انکار ناپذیر است که با توجه به محدودیت منابع لازم است تا دقت جدی در تخصیص منابع در جهت بهبود شاخص های این صنعت اتفاق افتد.

بر اساس آمار منتشر شده توسط شرکت توانیر تا پایان سال 93، از مجموع 73 گیگاوات ظرفیت نامی نصب شده در کشور،21.6 درصد از نیروگاه های موجود از نوع بخاری، 36.1 درصد گازی، 25.3 درصد سیکل ترکیبی و 17 درصد نیز مربوط به سایر تکنولوژی ها می باشد.

نیروگاه های سیکل ترکیبی(Combined cycle power plant)راه حلی کارآمد، انعطاف پذیر، قابل اعتماد، اقتصادی و سازگار با محیط زیست برای تولید برق است. این نیروگاه ترکیبی از توربین بخار و توربین گازی می باشد به نحوی که ژنراتور توربین گازی برق را تولید می کند، درعین حال انرژی حرارتی تلف شده از توربین گاز (توسط محصولات احتراق) برای تولید بخار مورد نیاز توربین بخار مورد استفاده قرار می گیرد و به این طریق برق اضافی تولید می شود. با ترکیب کردن این دو سیکل بهره وری نیروگاه افزایش پیدا می کند.از مزایای تغییر سیکل گازی به سیکل ترکیبی میتوان به اجرای جز به جز طرح همراه با بهره برداری از سیکل گازی واز محدودیت های آن می توان به کمبود منابع آبی در برخی مناطق اشاره نمود.

کاهش آلایندگی هوا، استنشاق هوای پاک، توسعه صنایع سازگار با محیط زیست از جمله اهدافی است که بشر امروز در حال پیگیری برای رسیدن به آن است. از اقدام های موثر در این راه، ساخت نیروگاه های سیکل ترکیبی متشکل از واحدهای گاز و بخار است. به دلیل بازدهی نسبتا پایین نیروگاه های گازی (در حدود 35%،) در جهت تحقق هدف فوق با اضافه نمودن بخش بخار بازده نیروگاه تا حدود 50% افزایش می یابد.

ضریب بهره برداری یک نیروگاه عبارتست از: نسبت كل انرژي توليد شده يك نيروگاه در يك دوره يكساله، به حاصلضرب قدرت عملي نيروگاه در 8760. بر اساس امار تفصیلی وزارت نیرو، ضریب بهره برداری از نیروگاه ها در کشور در دامنه بین 1 تا 91 درصد متغیر بوده است. این گستره تغییرات می تواند به عوامل متعددی مانند محدودیت منابع (آب، سوخت)، تکنولوژی، مشکلات فنی ناشی از خرابی و فرسودگی تجهیزات، عدم برنامه ریزی صحیح بهره برداری، مشکلات ناشی از شبکه انرژی رسان و غیره باشد. ضریب بهره برداری نیروگاه-های بخاری بیش از 50درصد است.

بر اساس آمار تفصیلی صنعت برق تا پایان سال 93، از مجموع 26203 مگاوات ظرفیت نامی نیروگاه های گازی نصب شده در داخل شبکه سراسری، 14225 مگاوات مربوط به بخش خصوصی،6986 مگاوات مربوط به وزارت نیرو و 4992 مگاوات نیز مربوط به صنایع بزرگ می باشد که با توجه به شرایط آب و هوایی و جغرافیایی سایت و عمر واحدها، ظرفیت عملی 21221 مگاوات در دسترس می باشد. با در نظر گرفتن متوسط ضریب بهره برداری 55 درصدی از ظرفیت عملی نیروگاه های گازی در حدود 102میلیون مگاوات ساعت انرژی تولیدی ناویژه خواهیم داشت. (ضریب بهره برداری نیروگاه های خصوصی به طور متوسط 10 درصد بیشتر از نیروگاه های وزارت نیرو می باشد.) این در حالیست که ضریب بهره برداری نیروگاه های سیکل ترکیبی به دلیل مسائل فنی و نیز راه اندازی پیچیده تر آنها نسبت به گازی و اولویت انها در بازار فروش برق دارای ضریب بهربرداری در حدود 80 درصد هستند.

در صورتی که واحدهای گازی به سیکل ترکیبی تغییر کنند در حدود 13000 مگاوات به ظرفیت نامی و 11000 مگاوات به ظرفیت عملی برق کشور افزوده خواهد شد که با در نظر گرفتن تفاوت ضریب بهره برداری دو سیکل یاد شده میزان انرژی تولیدی ناویژه آنها 223 میلیون مگاوات ساعت برق می شود که بیش از دوبرابر انرژی تولیدی آنها در حالت گازی می باشد. این افزایش ظرفیت بدون هیچ گونه افزایش در سوخت مصرفی قابل استحصال خواهد بود.

با فرض اصلاح بازدهی میزان صرفه جویی سالانه در سوخت معادل گاز، در حدود 24000 میلیون متر مکعب گاز طبیعی خواهد بود. که با در نظر گرفتن 20 سنت، قیمت گاز به ازای هر نرمال متر مکعب،  سالانه 4.8 میلیارد دلار صرفه جویی ارزی عاید کشور خواهد شد. با در نظر گرفتن هزینه سرمایه گذاری 950 دلار به ازای هر کیلووات برای توسعه بخش بخار سیکل های گازی، سرمایه گذاری معادل با 12.35 میلیارد دلار (13000 مگاوات ظرفیت نامی جدید مربوط به سیکل بخار) مورد نیاز است.

 بدیهی است که این سرمایه گذاری به سرعت از محل صرفه جویی گاز طبیعی قابل بازگشت می باشد. این میزان صرفه جویی منجر به کاهش انتشار 47 میلیون تن دی اکسید کربن و کاهش هزینه های زیست محیطی خواهد شد. با در نظر گرفتن هزینه اجتماعی25 دلار (بر اساس تخمین صندوق بین المللی پول) به ازای هر تن انتشار دی اکسید کربن، سالانه 1.17 میلیارد دلار صرفه جویی ناشی از بهبود راندمان نیروگاه های گازی کشور حاصل خواهد شد.

بر اساس بند "ج" تبصره 11 بودجه سال 94 به وزارت نیرو اجازه داده شده که به منظور اجرای طرح های افزایش بازده نیروگاه ها با الویت نصب بخش بخار در نیروگاه های سیکل ترکیبی، توسعه استفاده از انرژی های تجدید پذیر تا سقف 12000 میلیارد تومان به روش بیع متقابل با سرمایه گذران بخش عمومی و خصوصی با الویت استفاده از تجهیزات ساخت داخل قرارداد منعقد نماید.

میزان بدهی وزارت نیرو به بخش خصوصی بابت تبدیل انرژی در حدود 6000 میلیارد تومان می باشد. که با توجه به رویکرد ویژه دولت محترم به بخش خصوصی و تاکید مقام معظم رهبری به اقتصاد مقاومتی، عدم پرداخت دیون منجر به ایجاد مشکلات جدی برای بخش خصوصی و عقیم ماندن برنامه های چشم انداز توسعه جاری در کشور خواهد شد. با توجه به گشایش های حاصل شده در خصوص مناقشه اتمی ایران و چشم انداز روشن توسعه پیش روی کشور، نیاز به ظرفیت های بالاتر انرژی در آینده نزدیک امری حتمی خواهد بود.به دلیل محدودیت منابع وزارت نیرو و دولت،توسعه انرژی های تجدید پذیر با توجه به پایین بودن ضریب بهره برداری و نیز سرمایه بر بودن می تواند در اولویت های پایین تر برنامه های توسعه کشور قرار گیرد تا منابع به شکلی هدفمند و موثر در خدمت تولید و اقتصاد کشور مورد استفاده قرار گیرند.


رضا فربد: کارشناس سیستم انرژی    
امیر صالحی: کارشناس اقتصادی