منافع ملی قربانی کلاس های کم بازده تولید برق شده است؛ عدم توسعه تکنولوژی نیروگاهی، تاوان سنگین تامین کننده بی گناه گاز

فرزین سوادکوهی

جهان امروز تعارف هایش را با موضوع تولید انرژی کنار گذاشته است. تامین حداکثری انرژی الکتریکی با بالاترین بازده و با کمترین هزینه و آلایندگی زیست محیطی سرفصلی است که همه کشور های دنیا را به سوی احداث نیروگاه های راندمان بالا و بخصوص واحدهای نیروگاهی تجدید پذیر سوق داده است.

عصراقتصاد- در کشور ما اما چنین تحولی با کندی صورت می گیرد و در حالی که نیروگاه های برقابی نیز به دلیل کمبود شدید نزولات جوی، آبی برای به حرکت درآوردن توربین های برق خود ندارند تولید برق کشور بیش از هروقت دیگر به دوش نیروگاه های حرارتی می افتد.

اما نیروگاه های حرارتی هم نیاز به خوراک گازی دارند که در شرایط فعلی مصرف بخش خانگی، تامین چنین خوراکی به یک چالش بزرگ تبدیل می شود.

نیروگاه های برق در سیر تحول تکنولوژیک خود آرام آرام به سوی افزایش بازده حرکت کرده اند. در یک نیروگاه بخاری موضوع حرارت به یک چالش بزرگ تبدیل می شود چرا که تولید بخار برای به حرکت درآوردن توربین ها و انتقال این حرکت به ژنراتورها اتلاف حرارتی فراوان و کاهش بازدهی قابل تاملی ایجاد می کند که از آن گریزی نیست.

برای برون رفت از این وضعیت و هدایت حداکثری بخار و حرارت به ژنراتورها چاره های مختلفی اندیشیده شده است تا راندمان واحد های تولید انرژی الکتریکی به حداکثر برسد.

چنانچه قادر باشیم در یک نیروگاه بخار از تلفات حرارتی زیاد که در کندانسور اتفاق می افتد ، استفاده صنعتی به عمل بیاوریم راندمان حرارتی نیروگاه بخار به مقدار قابل ملاحظه ای افزایش می یابد و به همین جهت در تمام جاهایی که علاوه بر انرژی الکتریکی احتیاج به مقدار زیادی انرژی حرارتی باشد از توربین بخاری استفاده می شود تا بتوان پس از انجام کار ، از حرارت باقیمانده بهره گیری حرارتی به عمل آورد.

نیروگاه بخاری در ایران از مد نیافتاده است

با اینحال نیروگاه های بخاری حالا دیگر چندان نظرها را به خود جلب نمی کنند چرا که اساسا عیب این نوع نیروگاه تولید گازکربنیک فراوان واکسیدهای ازت وگوگرد وغیره است که درجو زمین رها شده ومحیط زیست را آلوده می سازد. ماکسیمم راندمان این نیروگاه ۴۱% است که با تمامی امکانات موجود امروزی می توان به دست آورد.

شوربختانه در کشور ما عدد بازدهی از این رقم گفته شده هم بسیار کمتر است که این موضوع در حال حاضر به عنوان یک معضل بزرگ شناخته می شود.

یکی از راه های رهایی از این مشکل احداث نیروگاه های گازی راندمان بالا است. نیروگاه های گازی واحدهایی هستند که برمبنای سیکل گازکارمی کنند وذیل سیکل های حرارتی برشمرده می شوند. در واقع در این نیروگاه ها ،سیال عامل کار،یک گازاست وعامل انتقال وتبدیل انرژی گازیست مانند هوا ، اما همانطور که گفته شد درنیروگاه های بخارعامل انتقال بخارمایع است.

قدرت نیروگاه های گازی بطور معمول از یک مگاوات به بالاست و عموما نیروگاه های گازی را از ۱۰۰ مگاوات به بالا می سازند که صرفه اقتصادی هم داشته باشد.

در ساختار این نوع نیروگاه ها سادگی مطلوبی آشکار است چرا که در بخش تجهیزات پیچیدگی گسترده انواع دیگر نیروگاه های قدیمی را ندارد و سریع نصب می شود و تمام آلات آن بر روی یک محور قرار دارد و از همه مهمتر به غیر از خنک کاری تجهیزات جنبی، نیازچندانی به آب ندارد.

کلاس F راهکاری برای افزایش راندمان نیروگاهی

یک شاخصه دیگر نیروگاه های گازی و بخصوص در کلاس های بالا مانند کلاس E وFاین است که مانند نیروگاه های بخار که بعد از راه اندازی نباید آن را خاموش کرد قابلیت کنترل دارد و اپراتور اصلی هر وقت بخواهد می تواند آن را از مدار خارج کند.

با اینحال از آنجا که این نیروگاه ها برای تولید برق نیازی اساسی به خوراک گازی دارند معایبی را هم با خود به همراه می آورند که می توان بطور کلی آنها را در آیتم های مانند آلودگی محیط زیست،عمرکم و فرسوده شدن توربین وکمپرسور،استهلاک زیاد و… دسته بندی کرد.

در عین حال چنین نیروگاه هایی سوخت گران‌تر و هزینه تعمیر ونگهداری بیشتری بر نیروگاه دار تحمیل می کنند.

در چنین واحدهایی می توان با گاز خروجی که هوای ورودی به اتاق را گرم می کندسیکل پیچیده تری را به جان خرید اما راندمان را با استفاده از کمپرسورهای دو مرحله ای بالا برد.

گفته می شود سهم بندی بین توربین های کلاس E وF در اواخر دهه ۹۰ میلادی و در حالی که در آستانه ورود به قرن بیست و یکم قرار داشتیم ، دستخوش تحول شد و بدین ترتیب توسعه ساخت توربین های کلاس E وF بسیار بالا رفت و دو شرکت بزرگ جنرال الکتریک و زیمنس رقابت های خود را در این زمینه آغاز کردند.

این تحولات در دنیا، جهان جدیدی ترسیم کرده است.اما در همین حال در ایران قضیه به شکل دیگری رقم خورده. نیروگاه های قدیمی تر با مصرف فراوان گاز، بخش عمده ای از انرژی را تلف می کنند تا برق را با گران ترین قیمت تولید کنند وبه دست مصرف کننده برسانند.

در سال های میانی دهه ۹۰ شمسی وزیر وقت نیرو وعده های زیادی داده بود و از آن جمله اینکه گفته بود افزایش راندمان نیروگاه های حرارتی از برنامه های اصلی صنعت برق کشور است و برنامه ریزی کرده ایم که فراتر از تولید توربین های کلاس E ، ساخت توربین‌ های کلاس F و H مورد توجه قرار گیرد تا راندمان نیروگاه ها افزایش یابد.

وی به نکته مهمی اشاره کرده بود و آن اینکه اگر از توربین های کلاس F استفاده شود، تمام سرمایه گذاری های انجام شده از محل صرفه جویی در مصرف گاز در مدت ۲۰ سال مستهلک خواهد شد.

با اینحال این رویکرد چندان جدی گرفته نشد و در بر همان پاشنه چرخید که پیش از این چرخیده بود.

اگر این نیازها در صنعت تولید نیروی برق کشور به شکلی جدی به یک سیاست تبدیل شده بود اکنون شرکت ملی گاز ایران مجبور نبود همچنان جور مصرف بالای گاز نیروگاه های کم بازده قدیمی را بکشد.

آنهم در هنگامه ای که اصلی ترین تامین کننده گاز یعنی میدان گازی پارس جنوبی با عدم توسعه روبروست و عنقریب است که تولید روزانه آن به شکل معنا داری کاهش یابد.

این در حالیست که سال گذشته شرکت ملی گاز اعلام کرده بود که میزان گاز تحویلی به نیروگاه‌ها بر اساس درخواست آن‌ها در شرایط فعلی ۲۶۰میلیون مترمکعب در روز است و البته می تواند این نیاز را با مقدار بیشتری از گاز تحویلی به نیروگاه ها برآورده سازد.ضمن اینکه همه ما میدانیم که مصرف گاز نیروگاه ها از این رقم نیز فراتر رفته است.

اما تامین این نیاز به چه قیمت باید صورت بگیرد؟ آیا صنعت برق کشور می بایست همچنان بر مدار تکنولوژی قدیمی خود حرکت کرده و منابع هیدروکربوری کشور را حیف و میل کند؟

بی توجهی به موضوع افزایش راندمان نیروگاه ها

وقتی دسترسی به واحد‌های نیروگاهی کلاس F می‌تواند زمینه جلوگیری از اتلاف انرژی در کشور را مهیا کرده و منجر به صرفه‌جویی بخش قابل توجهی از انرژی فسیلی در کشور شود و انتقال دانش فنی و ساخت داخل تجهیزات نیروگاه‌های سیکل‌ترکیبی راندمان بالا و توربین‌های گازی کلاسF، اشتغال‌زایی، استفاده از قابلیت‌های پیمانکاران و سازندگان تجهیزات و مشاوران داخلی، افزایش متوسط راندمان نیروگاه‌های حرارتی و بهبود پایداری شبکه برق در مناطق جنوبی و مرکزی کشور و عمر مفید طولانی نیروگاه را در پی داشته باشد چرا باید جور عدم توسعه صنعت نیروگاهی کشور بر دوش تامین کننده گاز باشد؟

پرسش دیگر این است که وقتی توربین‌های گازی بر اساس دمای گازهای ناشی از احتراق در ورودی توربین (TIT) در کلاس‌های مختلفی قرار می‌گیرند چرا کشور ما از این تکنولوژی بهره برداری مطلوبی ندارد؟ این کلاس‌ها عمدتاً شامل E ، F ، G ، H و J هستند. ظرف چند دهه راندمان نیروگاه‌های گازی از حدود ۲۵ درصد در نسل اول به بیش از ۳۵ الی ۳۶ درصد در نسل سوم (توربین ۱۲۵ تا ۱۸۵مگاوات (عمدتاً سریE ) )و بیش از ۴۰ الی ۴۱ درصد در نسل چهارم عمدتاً سری (F) افزایش یافته است.

صاحبنظران معتقدند توربین‌های کلاس F دارای راندمان بالایی است به گونه ای که در مقایسه با توربین‌های کلاس E افزایش ۲ تا ۵ درصدی دارند که این اختلاف، با توجه به میزان مصرف سوخت توربین‌های گازی، تاثیر گذار خواهد بود.

توربین‌های گازی کلاس F با توان بالای ۳۰۰ مگاوات، راهکار مطلوبی برای افزایش اینرسی شبکه تولید برق هستند. ولی بدلیل هزینه قابل توجه قطعات داغ، در صورتیکه ساخت و تولید آنها در داخل کشور انجام نشود، مشکلات زیادی را در مراحل بهره‌برداری ایجاد خواهند کرد.

با این تفاسیر مشاهده می شود که کشور همچنان در حسرت نوسازی نیروگاه های قدیمی خود باقی مانده و موضوع افزایش راندمان از منظر سیاستگزاران حوزه انرژی چندان جدی تلقی نمی شود.

در چنین شرایطی تامین کننده گاز باید با تمام توان به استخراج و پالایش گاز بپردازد تا از پس نیازهای سیری ناپذیر داخلی و بویژه نیروگاه های قدیمی بر بیاید.

چنین تحمیلی بی شک هزینه های گزافی را بر اقتصاد کشور تحمیل خواهد کرد و منافع ملی را به باد خواهد داد.بدین ترتیب هرگونه تردیدی در نوسازی و بالا بردن راندمان نیروگاهی محلی از اعراب ندارد.