نیروگاه گازی بسازیم یا نیروگاه سیکل ترکیبی؟

به گزارش برق نیوز، بررسی روند تاریخی دوگانه‌های مطرح شده برای بشر، روایت جالب توجهی را منعکس می‌کند. برای مثال مشخص نیست از چه زمانی مردم به این فکر کردند که آیا ابتدا مرغ در جهان وجود داشته یا تخم مرغ پیش از مرغ پای بر عرضه گیتی نهاده است؟

با گذشت زمان و پیشرفت علم و تکنولوژی دوگانه‌ها شکل مترقی‌تری به خود گرفت و در عرصه‌های گوناگونی مطرح شد. یکی از عرصه‌هایی که تعداد دوگانه‌های مرغ و تخم‌مرغی در آن به وفور یافت می‌شد، صنعت انرژی است. برای مثال همواره برای ما مطرح بوده که آیا صادرات برق ارزش افزودۀ بیشتری به وجود می‌آورد یا صادرات انرژی به شکل برق به صرفه‌تر است؟

این دست از دوگانه‌های مطرح شده در بسیاری از موارد خروجی تقابل دو سبک فکری و دیدگاه متفاوت است. در این میان، قصد داریم، ضمن پرداختن به یکی از این دوگانه‌های مطرح شده در حوزه انرژی نسبت به محک زدن این دیدگاه‌ها نیز اقدام نماییم.

*نیروگاه گازی یا نیروگاه سیکل ترکیبی؟ مسئله این است

یکی از محور‌های فکری مرسوم در میان کارشناسان و متولیان حوزه انرژی مسئله ساخت نیروگاه‌های تولید برق در کشور است.

در این میان، صرفا ساخت نیروگاه و افزایش توان اسمی تولید برق در کشور محل مناقشه نیست، اما نوع نیروگاه ساخته شده یکی از انواع دوگانه‌های مطرح در صنعت انرژی به حساب می‌آید.

به منظور آگاهی بیشتر در این رابطه بهتر است بدانید، نیروگاه‌های حرارتی تولید برق با استفاده از انرژی فسیلی در کشور به ۳ درسته نیروگاه‌های بخار، نیروگاه‌های گازی و نیروگاه‌های سیکل ترکیبی دسته‌بندی می‌شوند.

در بین انواع نیروگاه‌های مطرح شده، نیروگاه‌های بخار به دلیل مصرف زیاد آب و همچنین بهره‌وری نامناسب از دستور کار خارج شده‌اند. در همین رابطه دوگانه مورد بحث ما به این موضوع مرتبط است که آیا نیروگاه گازی بسازیم یا نیروگاه سیکل ترکیبی؟

*معرفی و مقایسه نیروگاه‌های سیکل ترکیبی و نیروگاه گازی

برای پاسخ به این سوال در مرحلۀ اول باید با تفاوت این دو نیروگاه آشنا بشوید. در همین ارتباط و به منظور معرفی این ۲ نیروگاه و بیان تفاوت‌های کلی به سراغ سیما غفاری کارشناس حوزه انرژی رفتیم.

غفاری در معرفی نیروگاه‌های گازی عنوان کرد: «به طور کلی نیروگاه‌های که عامل فیزیکی تبدیل انرژی در آن هوا (گاز) باشد، نیروگاه گازی تلقی می‌شود. این نوع نیروگاه بر اساس سیکل برایتون کار خواهد کرد و نحوۀ به کار افتادن روتور‌ها در این نیروگاه‌ها بدین صورت است که سیال ورودی وارد کمپرسور شده و پس از تراکم و کمی گرم شدن وارد اتاق احتراق شده و توسط سوخت احتراق صورت می‌گیرد و سپس هوای داغ حاصل که کار همان بخار داغ را در توربین بخار انجام می‌دهد وارد توربین گازی شده و باعث چرخاندن ژنراتور می‌شود»

وی در تشریح مزایا و معایب نیروگاه‌های گازی تاکید کرد: «نیروگاه‌های گازی اساسا برای عبور از پیک مصرف برق مورد بهره‌برداری قرار می‌گیرند، هزینه سرمایه‌ای کمتری نیاز دارند، اما به علت محدودیت ترمودینامیکی از بازدهی بسیاری پایینی برخوردار هستند.»

این کارشناس انرژی در تشریح نیروگاه‌های سیکل ترکیبی، گفت: «همان طور که اشاره، شد بازدهی نیروگاه‌های گازی به شدت پایین است. در همین راستا و به منظور افزایش راندمان نیروگاه‌های گازی یک واحد بخار در کنار نیروگاه‌گازی قرار می‌گیرد تا از انرژی هدر رفته توربین گازی برای فعال‌سازی نیروگاه بخار استفاده کند. مجموع توربین بخار و توربین گازی فعال در یک واحد نیروگاهی به نیروگاه سیکل ترکیبی معروف است.»

غفاری در توضیح مزایا و معایب نیروگاه‌های سیکل ترکیبی در مقایسه با نیروگاه‌های گازی گفت: «بازدهی نیروگاه‌های سیکل ترکیبی تا ۲ برابر نیروگاه‌های گازی قابل ارتقا است، اما هزینه سرمایه‌گذاری اولیه یک واحد سیکل ترکیبی نیز نزدیک به ۲ برابر یک واحد گازی محاسبه می‌شود. همچنین در شرایطی که سیکل خنک‌سازی واحد بخار نیروگاه سیکل ترکیبی متناسب با شرایط آب و هوایی تعیین نشود، مصرف آب قابل توجهی نسبت به نیروگاه‌های گازی خواهیم داشت.»

*پاسخ اقتصاد پروژه به دوگانه نیروگاه گازی و سیکل ترکیبی چیست؟

پس از آشنایی کلی با نحوه کار نیروگاه‌های گازی و نیروگاه‌های سیکل ترکیبی و همچنین تفاوت‌های این دو زیرساخت تولید برق در کشور به سراغ دوگانه خود برگردیم که آیا نیروگاه سیکل‌ترکیبی مناسب است یا باید به سمت ساخت نیروگاه‌های گازی برویم؟

در همین راستا یکی از اصلی‌ترین شاخص‌های مطرح به منظور انتخاب گزینه مناسب از بین دو نوع نیروگاه عنوان شده مسئله توجیه اقتصادی است. با توجه به نکات مطرح شده در نگاه اول با توجه به هزینه سرما‌یه‌گذاری ۲ برابری نیروگاه‌های سیکل ترکیبی نسبت به واحد‌های تولید برق گازی این نکته به ذهن متواتر می‌شود که توجیه اقتصادی نیروگاه گازی بیش از نیروگاه سیکل ترکیبی است، اما توجه دقیق‌تر حکایت از چیز دیگری دارد.

، نیروگاه‌های سیکل‌ترکیبی بازدهی تا ۲ برابر بیشتر نسبت به نیروگاه‌های گازی دارند. یعنی برای تولید مقدار مشخصی انرژی برق، یک نیروگاه سیکل ترکیبی تا نصف میزان انرژی یک واحد گازی را از آن خود می‌کند. در حقیقت هزینه عملیاتی نیروگاه‌های گازی از نیروگاه‌های سیکل ترکیبی بیشتر خواهد بود.

تا اینجا متوجه شدیم که هزینه سرمایه‌گذاری یک واحد گازی کمتر از یک واحد تولید برق سیکل ترکیبی است، اما هزینه عملیاتی تولید برق در این دو نوع نیروگاه روندی خلاف هزینه سرمایه‌گذاری را طی می‌کند. همین امیر مشخص کننده این نکته است که مقایسه کل هزینه‌های نیروگاه‌های گازی و سیکل ترکیبی در سال‌های مختلف می‌تواند مشخص کننده این نکته باشد که کدام یک از انواع نیروگاه‌های مطرح شده، توجیه اقتصادی دارند.

در همین رابطه و به منظور محاسبه هزینه کل دو نیروگاه سیکل ترکیبی و گازی نسبت به برآورد هزینه تجمعی شامل هزینه سرمایه‌گذاری و هزینه عملیاتی دو نوع نیروگاه در مدت زمان ۱۰ سال اقدام کردیم.

لازم به تاکید است، روند محاسبات بر مبنای آمار واقعی دو نیروگاه گازی رودشور و سیکل ترکیبی کاشان طراحی شده است، زیرا تولید ویژۀ این ۲ نیروگاه بر مبنای آمارنامه تفضیلی برق سال ۹۸ تقریبا مشابه و معادل رقم ۲.۱ میلیون مگاوات ساعت برآورد شده است.

همچنین در هزینه‌های عملیاتی، هزینه سوخت بر پایه نرخ‌های آزاد و به روز مورد استفاده قرار گرفته است. در نهایت نیز خروجی محاسبات درنمودار زیر قابل استفاده است.



*صرفه‌جویی ۲.۷ هزار میلیارد تومانی در ۱۰ سال با استفاده از ساخت نیروگاه سیکل ترکیبی

برمبنای اطلاعات این نمودار هزینه تجمعی ساخت و بهره‌برداری نیروگاه سیکل ترکیبی از هزینه تجمعی ساخت و بهره‌برداری نیروگاه گازی کمتر شده و در حقیقت بازدهی بیشتر این نوع نیروگاه منجر به اقتصادی شدن آن پس از سال پنجم خواهد شد.

همچنین در سال دهم آغاز به کار ۲ نیروگاه شاهد، اختلاف هزینه ۲.۷ هزار میلیاردتومانی بین دو نیروگاه گازی و سیکل ترکیبی هستیم. این یعنی ساخت یک نیروگاه سیکل ترکیبی پس از ۱۰ سال زمینه صرفه‌جویی ۲.۷ هزار میلیاردتومانی را مهیا می‌کند.

بسیاری از متولیان حوزه نیروگاهی در کشور نیز معتقد هستند، ساخت نیروگاه سیکل ترکیبی باید جایگزین نیروگاه‌های گازی شود. در همین راستا، محسن طرزطلب، مدیرعامل شرکت مادر تخصصی تولید برق حرارتی ضمن اشاره به مزایای نیروگاه‌های سیکل ترکیبی گفت: «مصرف آب نیروگاه سیکل ترکیبی در مقایسه با نیروگاه‌های بخاری بسیار کم شده و این‌طور نیست که بگوییم، چون نیروگاه سیکل ترکیبی مصرف آب دارد، ما به سمت آن نرویم.

از سوی دیگر مزیتی که این نیروگاه‌ها دارند همان بحث هدررفت انرژی است. ما راندمان ۳۴% داریم یا در بهترین شرایط اگر از تکنولوژی نو توربین‌های گازی استفاده کنیم، به راندمان بیش از ۴۰% نخواهیم رسید.»

مدیرعامل شرکت مادر تخصصی تولید برق حرارتی، در بیان منافع اقتصادی ناشی از جایگزنی نیروگاه‌های گازی با استفاده از نیروگاه سیکل ترکیبی گفت: «اگر بازدهی نیروگاه‌ها را نزدیک ۶۰% برسانیم، خیلی از لحاظ اقتصادی و منافع ملی نفع کرده‌ایم. این انتفاع قابل مقایسه با میزان مصرف آب نیروگاه‌های سیکل ترکیبی نیست.»

به استناد محاسبات و اظهارات کارشناسان و متولیان فعال در حوزه انرژی، به نظر می‌رسد زیرساخت‌های تولید برق به شیوۀ استفاده از سیکل ترکیبی باید در بلند مدت جایگزین نیروگاه‌های گازی در کشور شود هرچند که ورود به عرصه استفاده از انرژی تجدیدپذیر گزینه آینده‌دارتری به حساب می‌آید.