بهینه‌سازی ساختمان‌ها در شبکه هوشمند جزیره هرمز

به گزارش برق نیوز؛ برای پیاده‌سازی راهکارهای مدیریت مصرف در جزیره هرمز ابتدا باید از الگوی مصرف برق در جزیره آگاه باشیم. با این هدف، ابتدا وضعیت مشترکان جزیره و مصرف آن‌ها را بررسی خواهیم کرد. سپس با توجه به نیازمندی‌های خاص شبکه هرمز، اهمیت پیاده‌سازی راهکارهای مدیریت مصرف را در جزیره هرمز شرح داده و سه راهکار مدیریت مصرف انرژی در ساختمان‌های جزیره هرمز را به همراه منافع هر یک ارایه خواهیم کرد. این سه گزینه در مجموع قابلیت کاهش ۱۲ هزار مگاوات‌ساعت مصرف برق و کاهش ۳/۳ مگاوات (۴۵ درصد بار فعلی) بار را در سال ۱۳۹۵ دارد.

سبد مصرف برق جزیره هرمز

جزیره هرمز با جمعیتی حدود ۶۰۰۰ نفر کمترین میزان مصرف برق را در نواحی  مختلف استان هرمزگان دارد. همان‌طور که در نخستین گزارش هوشمندسازی شبکه برق جزیره هرمز نیز اشاره شد، حدود ۸۵ درصد مشترکان جزیره را مشترکان خانگی تشکیل می‌دهند و ۷۸ درصد مصرف برق جزیره نیز در این تعرفه صورت می‌گیرد (شکل ۱). این تمرکز مصرف در بخش خانگی به دلیل صنعتی و کشاورزی نبودن منطقه، سبب شده فرصت خوبی در اختیار شرکت توزیع نیروی برق استان هرمزگان قرار گیرد تا عمده فعالیت‌های مدیریت مصرف خود را بر بخش خانگی متمرکز کند. بنابراین در صورت انتخاب راهکار مدیریت مصرف در ساختمان‌ها، می‌توان فعالیت‌های مدیریت مصرف را تا حد بسیار خوبی به بخش خانگی محدود کرد.

شکل ۱٫ تعداد مشترکان و سبد مصرف برق جزیره هرمز به تفکیک تعرفه در سال ۱۳۹۰

 از طرف دیگر پیک بار جزیره هرمز در حال حاضر حدود ۷ مگاوات است و پیش‌بینی می‌شود این رقم تا سال ۱۳۹۵ به حدود ۱۰ مگاوات و تا سال ۱۴۱۰ به ۲۰ مگاوات برسد. اما ساختار انتقال برق به جزیره که شامل دو کابل فشار متوسط دریایی می‌شود، می‌تواند حداکثر حدود ۱۰ مگاوات بار را منتقل کند. بنابراین برای تامین بار سال‌های آتی و با توجه به زمان‌بر بودن پروژه‌های انتقال نیرو، لازم است از همین امروز فعالیت‌های اجرای احداث کابل جدید صورت گیرد. با توجه به این توضیحات چاره‌ای نمی‌ماند جز انتخاب میان مدیریت مصرف انرژی و برق در ساختمان‌ها و  یا توسعه خط و پست‌های جدید مطابق نیاز‌مندی‌های مصرف مشترکان. در سال‌های آتی.

سناریوهای موجود برای تامین بار جزیره هرمز

همان‌طور که گفته شد برای پاسخ‌گویی به افزایش بار در سال‌های آتی باید یکی از دو رویکرد تامین بار به کمک توسعه شبکه یا مدیریت مصرف در دستور کار قرار گیرد. در ادامه هر یک از این موارد به همراه منافع و هزنیه‌هایشان آورده شده است.

راهکار اول: احداث نیروگاه فسیلی، پست فوق‌توزیع وکابل دریایی

به گزارش "برق نیوز" به نقل از پایگاه اطلاع رسانی آریانا بر اساس برآوردهای جهانی هزینه احداث هر مگاوات نیروگاه گازی سیکل ترکیبی یک میلیون دلار است. با فرض نرخ تبدیل دلار به ریال  ۲۵۰۰ تومانی، هزینه احداث هر مگاوات نیروگاه به همراه شبکه مورد نیاز برای جزیره هرمز، ۵/۲ میلیارد تومان خواهد شد. هزینه احداث پست فوق‌توزیع و کابل زیردریایی نیز برای ظرفیت ۱۰ مگاوات به ترتیب ۱۵ و ۶۰ میلیارد تومان هزینه دارد.  با توجه به این که شبکه انتقال فعلی در بهترین حالت، توانایی تامین ۱۰ مگاوات بار را دارد، اگر ۱۰ مگاوات بعدی را بخواهیم با همین روش تامین کنیم، ۱۰۰ میلیارد تومان هزینه به دنبال خواهد داشت.

راهکار دوم: اجرای فعالیت‌های مدیریت مصرف

برای انجام مدیریت مصرف نیز سه رویکرد اصلاح سیستم سرمایش، اصلاح سیستم روشنایی و جایگزینی یخچال‌ها در نظر گرفته شده است.

اصلاح سیستم سرمایش و نصب آبگرمکن خورشیدی. هدف از اجرای این راهکار، جایگزینی به طور متوسط ۳ کولر گازی پرمصرف، عایق‌بندی و نصب آبگرمکن خورشیدی در ۲۰۰۰ خانه جزیره هرمز (تمام ۲۰۰۰ مشترک خانگی جزیره هرمز در سال ۱۳۹۵) است. این اقدام ۳۲ میلیارد تومان هزینه در پی دارد، اما می‌تواند بار را تا ۲/۷ مگاوات کاهش دهد. از آنجایی که هر مگاوات احداث نیروگاه و توسعه خط زیردریایی ۱۰ میلیارد تومان هزینه دارد، با این اقدام سالانه ۱۰۲۰۰ مگاوات ساعت در مصرف برق صرفه‌جویی شده و از انتشار بیش از ۶۹۰۰ تن گاز گلخانه‌ای جلوگیری می‌شود. هزینه‌های این روش با توجه به میزان صرفه‌جویی در مصرف سوخت، ۶/۷ ساله بازمی‌گردد.

اصلاح سیستم روشنایی. چنان‌چه ۱۰ لامپ کم‌مصرف ۲۵ واتی و ۵ لامپ فلورسنت ۴۰ واتی موجود در ۲۰۰۰ خانه جزیره، به ترتیب با لامپ‌های LED با توان ۷ وات و لامپ فلورسنت LED با توان ۱۸ وات جایگزین شوند، با صرف هزینه ۹۰۰ میلیون تومانی می‌توان ۰/۲۳ مگاوات پیک بار را کاهش داد. در این محاسبات فرض شده هر لامپ LED به طور متوسط ۲۵۰۰۰ تومان و هر لامپ فلورسنت LED نیز ۴۰۰۰۰ تومان قیمت دارد و در زمان پیک ۶ لامپ به طور همزمان روشن باشند. با این اقدام ۲/۳ میلیارد تومان سرمایه‌گذاری نیروگاهی کاهش می‌یابد. به علاوه سالانه ۵۰۸ مگاوات ساعت در مصرف برق صرفه‌جویی می‌شود که این رقم معادل ۳۴۵ تن کاهش سالیانه انتشار گازهای گلخانه‌ای است. سرمایه گذاری این روش نیز در مدت زمان ۳/۸ سال بازمی‌گردد.

جایگزینی یخچال‌ها. در این اقدام ۲۰۰۰ یخچال فریزر خانگی با مصرف حدود ۱۵۰۰ کیلووات ساعت در سال با یخچال‌ فریزر ایرانی با رتبهA  جایگزین خواهد شد. این اقدام با هزینه ۴ میلیارد تومانی می‌تواند ۰/۳۸ مگاوات بار و در نتیجه نیاز به سرمایه گذاری ۳/۸ میلیارد تومانی را کاهش دهد. اما از آن‌جایی که یخچال‌ها تمام مدت شبانه‌روز در حال مصرف برق هستند،  با وجود تاثیر اندک در کاهش پیک، تاثیر به مراتب چشمگیری در کاهش مصرف برق خواهند داشت. بر اساس محاسبات انجام شده این اقدام می‌تواند ۱۳۲۳ مگاوات ساعت مصرف برق را در سال کاهش دهد. در نتیجه سالانه ۹۰۰ تن کربن کمتر به محیط زیست تحمیل می‌شود. این میزان سرمایه‌گذاری با کاهش مصرف سوخت طی ۶/۴ سال بازمی‌گردد. مقایسه این موارد در جدول ۱ آورده شده است.

جدول ۱٫ خلاصه دستاوردهای اقدامات پیشنهادی برای مدیریت مصرف برق جزیره هرمز