یادداشت

ظرفیت و مکانیزم های بهینه سازی مصرف سوخت در بخش نیروگاهی

چاپ

   بهاره فرهمندپور، رئیس بهینه سازی مصرف انرژی در بخش نیرو

 در حال حاضر کشور ایران با ظرفیت تولید بیش از 80 هزار مگا وات برق به عنوان چهاردهمین کشور تولید کننده برق جهان محسوب می شود. در سال 1398 میانگین قدرت عملی با رشد 3.8 درصدی نسبت به سال قبل به 72532 مگا وات رسید و کل انرژی برق تولید شده در حدود 326 میلیارد کیلووات ساعت بود که 320 میلیارد کیلووات ساعت آن توسط نیروگاه­های وزارت نیرو و بخش خصوصی و مابقی توسط صنایع بزرگ تولید شد.

همان طور که در شکل 1 ملاحظه می نمایید، در سال  1398نیروگاه های حرارتی 88% برق مورد نیاز کشور را با راندمان متوسط 38% تامین نمودند و با مصرف بیش از 60 میلیارد متر مکعب گاز طبیعی ( 34% کل مصرف گاز کشور)، بزرگترین مصرف کننده گاز طبیعی محسوب می شوند.

در واقع  نیمی از برق تولیدی کشور در نیروگاههایی با بازده زیر 30% تولید می شود که نمایانگر حجم بالای اتلاف گاز طبیعی در بخش نیروگاهی می باشد. شکل 2 میزان سوخت مصرفی در نیروگاه های حرارتی را در سالهای 1397 و 1398 نمایش می دهد. در حالیکه مصرف گاز طبیعی در نیروگاه های حرارتی از 67356 میلیون متر مکعب در سال 1397  به 60243 میلیون متر مکعب در سال 1398 (10.6  %-  ) کاهش داشته است، لیکن مصرف فرآورده گازوییل از 5970 به 10253 میلیون لیتر و نفت کوره از 3451 به 5398 میلیون لیتر افزایش یافت.

 

معادل تولید 8 فاز پارس جنوبی در نیروگاه های حرارتی با تعرفه قیمتی تقریباً رایگان مصرف می گردد. در صورتیکه با ارتقائ راندمان نیروگاههای حرارتی به حدود 50% می­توان معادل تولید گاز طبیعی 2 فاز پارس جنوبی صرفه جویی نمود بطوریکه به جای سوختن در نیروگاه ها، این حامل انرژی ارزشمند صرف تولید محصولات با ارزش افزوده بالا و افزایش رشد اقتصادی و ایجاد اشتغال در کشور گردد. علاوه بر بازده پایین در نیروگاه های حرارتی کشور، تلفات انتقال و توزیع برق کشور حدود 11% می باشد که نمایانگر نوع دیگری از اتلاف انرژی می باشد.

شکل 3 سهم ناچیز تولید برق از انرژی های تجدیدپذیر در ایران و مقایسه آن با کل دنیا را نمایش می دهد.

 

مطابق ترازنامه هیدروکربوری در طی سال های 1387 تا 1397 مصرف برق کشور به طور متوسط سالانه 5% رشد داشته است و متناسب با آن مجموع سوخت نیروگاه­ها (شامل گازطبیعی و فرآورده) 3.2  % رشد و مصرف گاز طبیعی به تنهایی  4.67 % رشد را به خود تخصیص داده است. به استناد سند تراز تولید و مصرف گاز طبیعی، در صورت ادامه یافتن همین روند، نیاز سوخت نیروگاه های حرارتی از21.04  به 563.4  میلیون متر مکعب در روز در سال 1420 افزایش خواهد یافت که با توجه به ظرفیت ها و محدودیت های تولید گاز طبیعی، تامین داخلی این میزان سوخت صرفاً برای بخش نیروگاهی ناممکن می باشد.

با توجه به افزایش جهانی مصرف برق در نتیجه توسعه فنآوری های نظیر خودروهای برقی و دیجیتالی شدن فعالیت های کسب و کار در ده های آتی، به طوری که مصرف برق جزء شاخص­های توسعه یافتگی قلمداد می شود و کشور ایران نیز از این امر مستثنی نخواهد بود ضروری است برنامه ریزی مناسب با توجه به محدودیت های تامین سوخت های هیدروکربوری جهت عرضه برق مورد نیاز کشور صورت پذیرد.

در شکل های 4، 5 و 6  مقایسه ای از تراز تولید برق در ایران با کشورهای آلمان و ترکیه نمایش داده شده است. میزان تولید و مصرف برق در هر دو کشور ایران و ترکیه مشابه می باشد با این تفاوت که تلفات نیروگاه های ایران 1.6 برابر کشور ترکیه است و سوخت ورودی آن عمدتاً گاز طبیعی است. سوخت غالب در نیروگاه های ترکیه زغال سنگ می باشد و بیش از 3 درصد از برق تولیدی توسط سیستم CHP تولید می گردد. تولید برق در کشور آلمان 2 برابر ایران می­باشد که از این میزان 19 % توسط سیستم CHP تولید می شود در حالی که سیستم CHP در ایران علی رغم بازده بالای انرژی جایگاهی ندارد. لزوم توجه به تنوع روش های تولید برق و ارتقاء راندمان نیروگاه های حرارتی، کاهش تلفات انتقال و توزیع (11%) و تولید همزمان برق و حرارت (CHP)، مدیریت مصرف برق در بخش مصرف کنندگان نهایی به ویژه خانگی، تجاری و کشاورزی از موارد مهم و ضروری در اصلاح تراز عرضه و مصرف برق کشور محسوب می شود.

 

 

 

 

مطابق شکل های 7 و 8 برگرفته از ارقام مندرج در جداول سند تراز تولید و مصرف گاز طبیعی کشور پیش بینی شده که با انجام اقداماتی نظیر ارتقاء راندمان نیروگاهی از 38 به 50 درصد، توسعه نیروگاه های تجدیدپذیر، توسعه نیروگاه های زباله سوز، کاهش تلفات انتقال و توزیع از 11 به 8%، مدیریت مصرف برق و کاهش رشد مصرف برق از 5 به 3% بتوان مصرف سوخت نیروگاه ها را در سال 1420 از 563.4  به 278.5  میلیون متر مکعب در روز کاهش داد.

 

 

 

 

با توجه به مطالب فوق الذکر و همچنین مرور اقدامات و مکانیزم های مهم کاهش مصرف سوخت در بخش نیروگاهی مطابق شکل 9 ، جهت تحقق امنیت تامین انرژی و توسعه پایدار، موارد ذیل حائز اهمیت می باشد: