طرح توجیهی احداث نیروگاه گازی

سرویس آموزش‌های تخصصی برق نیوز: نیاز به انرژی الکتریکی در جامعه کنونی با توجه به انواع مصارف (خانگی، تجاری، صنعتی و کشاورزی) نیازی روزافزون می باشد که این نیاز دارای رشدی سالیانه حدود ۷% بطور متوسط در کشور می‌باشد. در چرخه انرژی الکتریکی سه بخش اساسی فعالیت می نمایند که عبارتند از:

1. بخش تولید که وظیفه تولید انرژی را بر عهده دارد که نیروگاه‌های برق را شامل می گردد.
2. بخش انتقال و فوق توزیع که وظیفه انتقال انرژی از مراکز تولید (نیروگاه ها) به مراکز مصرف (شبکه توزیع) را بر عهده دارد.
3.  بخش توزیع که وظیفه پخش انرژی به انواع مصارف بخصوص خانگی، تجاری و کشاورزی را بر عهده دارد.

جهت تامین انرژی نقاط مصرف می‌بایست انرژی الکتریکی در نیروگاه‌ها تولید و توسط خطوط انتقال و فوق توزیع و در نهایت توزیع به نقاط مصرف رسانده شود. اما اگر جهت تامین بخشی از بار شبکه بتوانیم انرژی الکتریکی را در محل مصرف تولید کنیم، می‌توانیم صرفه جویی قابل توجهی را در بخش تولید، انتقال و فوق توزیع شاهد باشیم.

توجیه اقتصادی و فنی سرمایه گذاری در تولیدات پراکنده
تولید پراکنده طبق تعریف عبارت است از تولید برق در محل مصرف یا در نزدیکی آن با استفاده از سیستم‌های تولید برق نسبتاً کوچک که ظرفیت آن‌ها معمولاً کمتر از ۲۵ مگاوات می‌باشد و به شبکه توزیع متصل می شوند. عوامل مختلفی دست به دست هم دادند و باعث بوجود آمدن مبحثی بنام «تولید پراکنده» شدند. مهمترین عواملی که سبب شد در این چند دهه توجه ویژه‌ای به تولید پراکنده شود را می‌توان به صورت زیر خلاصه نمود.

•  نیاز به تجدید ساختار در صنعت برق
•  کیفیت برق و مسائل قابلیت اطمینان
•  رشد اقتصاد جهانی وجمعیت
•  رشد سریع تکنولوژی و ظهور فناوری‌های با راندمان بالا
•  آلودگی هوا و محیط زیست ناشی از سوزاندن سوخت‌های فسیلی در تکنولوژی‌هایی که هم راندمان پایین داشتند و هم آلودگی زیادی تولید می‌کردند.
•  لزوم صرفه‌جویی در مصرف انرژی با توجه به رو به زوال بودن منابع سوخت فسیلی

از سوی دیگر تولید پراکنده مزایای بالقوه‌ای دارد که از آن جمله می‌توان به موارد زیر اشاره نمود:
- کاهش نیاز به افزایش ظرفیت برق شبکه
- احداث و بهره‌برداری بسیار آسان و سریع
- تولید برق با کیفیت بالا و امکان استفاده از گرمای حاصله به صورت همزمان (CHP)
- صرفه‌جویی زیاد در مصرف انرژی
- کاهش تلفات و آزادسازی ظرفیت خطوط انتقال انرژی
- بهبود پروفیل ولتاژ
- پیک سایی
- امکان استفاده از منابع انرژی اولیه متنوع مانند بیوگاز، گاز طبیعی و ...
- صرفه‌جویی اقتصادی برای مصرف کننده نهایی
- افزایش امنیت تأمین انرژی برای مصرف کننده نهایی خصوصا درصنایع
انتشار آلاینده‌های زیست محیطی پایین

وضعیت شهرک‌های صنعتی:
همچنین امروزه تعداد شهرک‌های صنعتی در حومة شهر‌ها قابل توجه شده است. بیشتر این شهرک‌ها بین ۵۰ تا ۲۰۰ هکتار وسعت دارند و صنایع سبک و نیمه سنگین در آن‌ها احداث شده و یا در حال احداث است. برق درخواستی این شهرک‌ها بسته به وسعت و حجم صنایع احداث شده و یا در حال احداث در آن‌ها ۷ یا ۸ مگاوات تا چند ده مگاوات و در موارد معدود تا چند صد مگاوات برآورد می‌گردد.
دراکثر موارد نیاز این شهرک‌ها به توان الکتریکی در حدود ۱۰ تا ۲۵ مگاوات است و از آنجا که صنایع بنا به ضرورت، خواهان داشتن دسترسی پیوسته به برق مطمئن و دارای شاخص‌های قابل قبول می‌باشند وزارت نیرو برای برق رسانی به این صنایع و برای ارائه برق با قابلیت اطمینان بالا به آن‌ها برای هر کدام از شهرک‌های صنعتی با مصرف برق بیش از ۷ مگاوات احداث یک پست تبدیل ولتاژ ۲۰/۶۳ کیلوولت و یا ۲۰/۱۳۲ کیلوولت دارای دو ترانسفورماتور ۱۵ مگاوات آمپر (که در صورت خارج شدن هر کدام از ترانسفورمر‌ها، دیگری بتواند به تنهایی برق مورد نیاز را در کوتاه مدت تأمین نماید) را ضروری می‌داند. هزینه احداث این چنین پستی که باید از دو بی خط (یک بی خط ورودی و یک بی خط خروجی)، باس کوپلر و دو ترانسفورماتور قدرت و تعدادی فیدر خروجی ۲۰ کیلوولت (حداقل ۶ فیدر) تشکیل شده باشد، بعهده شهرک صنعتی مربوطه است. امروزه یک پست ۲۰/۶۳ کیلوولت با تجهیزات اشاره شده بالغ بر حدود سی میلیارد ریال و یک پست ۲۰/۱۳۲ کیلوولت حدود چهل میلیارد ریال هزینه می‌برد.

 انواع مولد‌های گازسوز
مولد‌های گاز سوزی که در سیستم‌های تولید پراکنده و CHP مورد استفاده قرار می‌گیرند، عبارتند از:

•  میکرو توربین‌ها
•  توربین‌های گازی
•  موتور‌های رفت و برگشتی گاز طبیعی سوز

میکروتوربین‌ها در ظرفیت‌های پایین تولید می‌شوند و به تازگی شرکت‌های معدودی از جمله Capston امریکا و Elliot اقدام به تولید آن نموده‌اند. این سیستم‌ها اگرچه راندمان بالاتری دارند، اما نسبت به موتور‌های رفت و برگشتی هزینه بیشتری دارند. توربین‌های گازی نیز معمولاً در ظرفیت‌های بالا تولید می‌شوند و تکنولوژی آن در اختیار چند شرکت معروف از جمله زیمنس، آلستوم، رولزرویز و ... است و دقیقاً مشابه سیستم‌های توربین گازی نیروگاهی است. این سیستم‌ها نیز هزینه سرمایه‌گذاری اولیه بالایی دارند ولی نسبت به موتور‌های رفت و برگشتی راندمان بالاتری دارند. موتور‌های رفت و برگشتی گاز سوز از جمله قدیمی‌ترین سیستم‌های تولید قدرت محسوب می‌شوند که در تمامی بخش‌های صنعتی کاربرد وسیعی یافته اند. این سیستم‌ها مقرون به صرفه‌ترین سیستم‌های تولید برق می‌باشند که در ظرفیت‌های مختلف از چند کیلووات تا چند مگاوات ساخته می‌شوند.

 مطالعات مالی، اقتصادی طرح
هزینه‌های پروژه و درآمدها، شاخص‌های اقتصادی از جمله نرخ بازده داخلی طرح، معادل ارزش کنونی سرمایه گذاری اولیه و دوره بازگشت سرمایه را مشخص خواهند کرد.
هزینه‌های پروژه شامل موارد زیر می‌تواند باشد:

• تجهیزات نیروگاه:
      - موتور گاز
      - ترانسفور ماتور ۲۰/۰.۴ کیلو ولت
      - تابلوی ۲۰ کیلو ولت و متعلقات
      - وسایل اندازه گیری
• کسب مجوز‌های احداث و اتصال به شبکه
• زمین
• عملیات ساختمانی و تاسیسات عمومی
• تعمیر و نگه داری و پرسنل
• جدول زیر نمونه هزینه‌های موربوط به نیروگاه ۱ مگاواتی مولد مقیاس کوچک در شهریور ۱۳۹۹ (مولد گازسوز MWM) است:

تسهیلات احداث مولد مقیاس کوچک
شرکت برق امتیازات ویژه‌ای برای سرمایه گذاران مولد‌های مقیاس کوچک در نظر گرفته است که می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• عقد قرارداد تضمینی خرید برق
• تضمین تأمین سوخت مولّد مقیاس کوچک.
• اجاره بلندمدت زمین‌های پست برق
• افزایش تا ۲ برابر میزان پیش پرداخت فو ق الذکر در صورت استفاده از مولد‌های ساخت داخل
• تأمین هزینه‌های برقراری انشعاب احداث تأسیسات لازم برای تأمین گاز مولّد از طریق پیش پرداخت و یا وجوه اداره شده
• تأمین هزینه‌های اتصال مولّد به شبکه‌ی برق از طریق پیش پرداخت و یا وجوه اداره شده

علاوه بر امتیازات توانیر سرمایه گذار می‌تواند از تسهیلات ارزی و ریالی احداث نیروگاه مقیاس کوچک برخوردار شود. صندوق توسعه ملی برای تامین نیاز مالی اولیه سرمایه گذاران نیروگاه‌های مقیاس کوچک تسهیلات مالی را به دوصورت ارزی و ریالی در نظر گرفته است.

درآمد
طبق صورت جلسه ۳۲۹ هیئت تنظیم بازار قرار داد خرید تضمینی برق برای مولد‌های مقیاس کوچک بصورت ۴ ماه از سال تنظیم می‌شود و سرمایه گذار می‌تواند ۴ ماه گرم یا سایر ایام سال را برای تنظیم قرارداد انتخاب کند شایان ذکر است که پس از انتخاب بازه زمانی ۴ ماهه امکان تغییر آن برای سرایه گذار وجود نخواهد داشت. جدول خرید برق از مولد مقیاس کوچک بصورت زیر است:

درآمد سالیانه یک مولد مقیاس کوچک به صورت زیر محاسبه خواهد شد:
فروش برق به شبکه از نیروگاه‌های مقیاس کوچک با در نظر گرفتن استهلاک سالیانه ۱۵ الی ۲۵ پس از سال اول بهره بردار محاسبه خواهد شد. با مقایسه هزینه‌های احداث و راه اندازی از مقدار درآمد در طول بازه بهره برداری نرخ بازگشت سرمایه مشخص خواهد شد.