در هفتمین کنفرانس «انرژی تاکز» مطرح شد؛

از چالش سوخت جایگزین در نیروگاه‌های حرارتی تا اصلاح سیستم کولینگ نیروگاه بخار

از چالش سوخت جایگزین در نیروگاه‌های حرارتی تا اصلاح سیستم کولینگ نیروگاه بخار

به گزارش روابط عمومی تدکو، هفتمین نشست از سلسله گفت‌وگوهای تخصصی پیشران جشنواره ملی نوآوری‌های انرژی «انرژی تاکز» با محوریت بررسی نیازهای نوآورانه و فناورانه صنعت برق و با نگاه ویژه به تولید نیروی برق حرارتی، روز سه‌شنبه ۱۶ دی‌ماه در سالن رودکی پژوهشگاه نیرو برگزار شد.

این نشست تخصصی تحت عنوان «نیازهای نوآورانه و فناورانه صنعت برق با نگاه به تولید نیروی برق حرارتی» با حضور جمعی از مدیران ارشد و متخصصان برجسته صنعت برق کشور کار خود را آغاز کرد و در بخش‌های مختلف برخی از فعالان و متخصصان برجسته صنعت برق همچون مهندس هادی مدقق، مدیرعامل شرکت برق منطقه‌ای خراسان، دکتر مجتبی گیلوانژاد، معاون فناوری پژوهشگاه نیرو، مهندس علی ساران‌نژاد، رئیس دفتر تحقیقات و ساخت داخل شرکت مادر تخصصی تولید نیروی برق حرارتی، مهندس مسعود دیرباز، مدیرعامل شرکت تولید نیروی برق خلیج فارس، مهندس یاسر گلزاری، مدیرعامل شرکت نیرو آتیه صبا و مهندس صادق صالحی، مدیرعامل شرکت افق تامین انرژی طوس به سخنرانی پرداختند.

تبیین تبیین نیازهای فناورانه صنعت تولید برق حرارتی / چالش سوخت جایگزین در نیروگاه‌های حرارتی

مهندس مسعود دیرباز، مدیرعامل شرکت تولید نیروی برق خلیج فارس در آغاز سخنان خود، ضمن خوشامدگویی به حاضران و همکاران صنعت برق، با معرفی خود به‌عنوان یکی از خدمت‌گزاران صنعت تولید برق حرارتی، هدف از این ارائه را اعلام نیازهای فناورانه نیروگاه‌های حرارتی کشور عنوان کرد.

وی با اشاره به اینکه هر نیروگاه، متناسب با اقلیم، ساختگاه و نوع مالکیت، نیازهای فناورانه خاص خود را دارد، تأکید کرد: با این حال، مجموعه‌ای از نیازهای کلان و مشترک در صنعت تولید برق حرارتی وجود دارد که توجه به آن‌ها ضروری و اجتناب‌ناپذیر است.

مدیرعامل شرکت تولید نیروی برق خلیج فارس، استفاده از هوش مصنوعی در نگهداری و بهره‌برداری نیروگاه‌ها را یکی از مهم‌ترین نیازهای فناورانه صنعت برق حرارتی دانست و افزود: با توجه به اینکه سبد تولید برق حرارتی کشور تنوع بالایی ندارد و بسیاری از واحدها از نظر فناوری و تجهیزات تکرارشونده هستند (نظیر واحدهای فریم ۹ یا ۹۴)، این ظرفیت وجود دارد که با طراحی و توسعه یک هوش مصنوعی بومی و آفلاین، درس‌آموخته‌های نیروگاه‌های مختلف تجمیع شده و در فرآیند تصمیم‌گیری، عیب‌یابی و اقدام‌های عملیاتی مورد استفاده قرار گیرد. چنین سامانه‌ای می‌تواند سرعت تصمیم‌سازی را افزایش داده و عملکرد نیروگاه‌ها را به‌صورت معناداری بهبود دهد.

دیرباز در ادامه، به ضرورت توسعه ساخت داخل قطعات نیروگاهی با بهره‌گیری از فناوری‌هایی نظیر چاپ سه‌بعدی (3D Printing) اشاره کرد و گفت: این فناوری می‌تواند ضمن افزایش دقت ساخت و کاهش زمان تأمین، به به‌روزرسانی صنعت نیروگاهی کشور و جبران بخشی از عقب‌ماندگی‌ها در حوزه تأمین قطعات یدکی کمک کند.

وی افزود: بسیاری از نیروگاه‌های حرارتی کشور در سال‌های اخیر با چالش کمبود قطعات اساسی و تأمین اسپیرپارت‌ها مواجه بوده‌اند و به نوعی به روزمرگی افتاده‌اند؛ در حالی که با بهره‌گیری از فناوری‌های نوین، می‌توان هم هزینه تمام‌شده را کاهش داد و هم پایداری تولید را افزایش داد.

مدیرعامل شرکت تولید نیروی برق خلیج فارس، مسئله سوخت جایگزین را یکی از مهم‌ترین و فراگیرترین چالش‌های صنعت برق حرارتی کشور عنوان کرد و گفت: در حال حاضر، حدود ۹۰ درصد نیروگاه‌های کشور از گاز طبیعی به‌عنوان سوخت اصلی استفاده می‌کنند. در نیروگاه‌های بخاری، سوخت جایگزین عمدتاً مازوت و در نیروگاه‌های گازی، گازوئیل است.

وی با تأکید بر اینکه استفاده از سوخت جایگزین، به‌ویژه مازوت، آسیب‌های جدی و پرهزینه‌ای به تجهیزات نیروگاهی وارد می‌کند، افزود: کاهش راندمان کوره، افت فشار، افزایش استهلاک تجهیزات گردان نظیر ژانگستروم‌ها و اکونومایزرها و تحمیل هزینه‌های سنگین تعمیر و نگهداری از جمله پیامدهای مستقیم مازوت‌سوزی است. در نیروگاه‌های گازی نیز استفاده از گازوئیل نامرغوب، آسیب‌های جدی به برنرها، لنزها و محفظه احتراق وارد می‌کند که هزینه‌هایی در مقیاس صدها میلیارد تومان به نیروگاه‌ها تحمیل خواهد کرد.

اصلاح سیستم کولینگ نیروگاه بخار؛ راهکاری فناورانه برای افزایش تولید و کاهش مصرف آب

مهندس یاسر گلزاری، مدیرعامل شرکت نیرو آتیه صبا در تشریح یکی از پروژه‌های مهم فناورانه در حوزه نیروگاه‌های بخار، به طرح اصلاح سیستم کولینگ به‌عنوان راهکاری مؤثر برای رفع محدودیت تولید و مدیریت بحران آب اشاره کرد.

به گفته وی، وابستگی نیروگاه به منابع آبی همچون چاه‌ها و رودخانه‌ها، به‌ویژه در فصل تابستان و با کاهش سطح آب، موجب محدود شدن تولید برق شده است. این در حالی است که نیروگاه بخار مورد اشاره از نظر فنی قابلیت تولید در ظرفیت نامی خود را دارد، اما محدودیت آب باعث شده تولید آن از ۳۵۰ مگاوات به حدود ۲۹۵ مگاوات کاهش یابد.

گلزاری تأکید کرد: با اصلاح سیستم کولینگ و کاهش مصرف آب، امکان بازگشت نیروگاه به نقطه بهینه تولید فراهم می‌شود. بر اساس محاسبات میانگین سه‌ساله، این طرح می‌تواند حداقل ۱۰۰ مگاوات افزایش ظرفیت تولید را به همراه داشته باشد، در حالی که مصرف آب سالانه بیش از ۸۰ درصد کاهش خواهد یافت.

مدیرعامل شرکت نیرو آتیه صبا با اشاره به سازوکار عملکرد نیروگاه‌های بخار گفت: در این نیروگاه‌ها، عملکرد مناسب کندانسور و کولینگ‌تاور نقش کلیدی در حفظ خلأ کندانسور و راندمان توربین دارد. در صورت ناتوانی سیستم کولینگ در دفع حرارت، فشار کندانسور افزایش یافته و راندمان سیکل رانکین کاهش می‌یابد که مستقیماً به افت توان تولیدی منجر می‌شود.

وی افزود: پس از بررسی گزینه‌های مختلف فناوری، سیستم کولینگ ترکیبی (تر–خشک) به‌عنوان بهترین گزینه متناسب با شرایط نیروگاه انتخاب شد. در این مدل، بدون حذف کامل سیستم تر موجود و با حداقل سرمایه‌گذاری، یک سیستم خشک در کنار آن قرار می‌گیرد.

به گفته گلزاری، نتایج مطالعات فنی، آنالیز حساسیت و شبیه‌سازی‌های انجام‌شده نشان می‌دهد این سیستم قادر است در بیش از ۷۰ درصد طول سال بدون مصرف آب عمل کند و در مجموع، بیش از ۸۵ درصد صرفه‌جویی قطعی آب ایجاد کند؛ ضمن آنکه حتی در بدترین شرایط دمایی نیز امکان تولید کامل ۳۵۰ مگاوات فراهم خواهد بود.

وی با اشاره به پیشرفت‌های اجرایی پروژه گفت: مطالعات فنی، طراحی مفهومی، نقشه‌برداری سایت و آماده‌سازی زمین انجام شده و پروژه وارد فاز اجرا شده است. زمان‌بندی اجرای طرح حدود ۱۵ ماه برآورد شده است.

در بخش تأمین مالی، گلزاری از ترکیبی از تسهیلات بانکی و ابزارهای مالی نظیر اوراق سلف موازی به‌عنوان مدل سرمایه‌گذاری یاد کرد و افزود: این پروژه از نظر اقتصادی جذاب است و با وجود آنکه صندوق بازنشستگی به‌دنبال سود حداکثری نیست، بازگشت اصل سرمایه برای ایفای تعهدات خود ضروری است.

دستاوردهای زیست‌محیطی و چالش‌های نهادی

مدیرعامل شرکت نیرو آتیه صبا با اشاره به تبعات زیست‌محیطی کمبود آب گفت: افت شدید کیفیت منابع آب زیرزمینی و افزایش شوری آب، مصرف مواد شیمیایی در نیروگاه را به‌شدت افزایش داده و نشانه‌ای از فشار جدی بر منابع طبیعی است.

وی در عین حال، نبود سازوکارهای حمایتی و قانونی را یکی از اصلی‌ترین موانع اجرای طرح دانست و اظهار کرد: در حال حاضر، هیچ گواهی یا مشوقی برای صرفه‌جویی آب یا کاهش آلایندگی در کشور وجود ندارد؛ در حالی که برای صرفه‌جویی سوخت، سازوکارهای مشخصی تعریف شده است. این خلأ قانونی، توجیه‌پذیری پروژه‌های زیست‌محیطی را با چالش مواجه کرده است.

گلزاری با اشاره به افزایش ظرفیت تولید ناشی از اجرای این طرح گفت: تنها مطالبه ما این است که اجازه داده شود ۱۰۰ مگاوات ظرفیت افزوده‌شده از طریق تابلوی آزاد برق به فروش برسد. این موضوع ریسک پروژه را به‌عهده سرمایه‌گذار می‌گذارد، اما تاکنون علی‌رغم پیگیری‌های گسترده، مجوز لازم صادر نشده است. تأخیر در تصمیم‌گیری، به‌ویژه در شرایط نوسان شدید قیمت‌ها، موجب از دست رفتن زمان طلایی و برهم خوردن محاسبات اقتصادی پروژه شده است.

مدیرعامل شرکت نیرو آتیه صبا در پایان با تأکید بر آمادگی کامل منابع مالی و اجرایی پروژه گفت: در صورت صدور مجوز نهایی از سوی وزارت نیرو، این طرح ظرف مدت کوتاهی وارد فاز اجرایی کامل خواهد شد. پروژه اصلاح سیستم کولینگ، نمونه‌ای روشن از ظرفیت‌های داخلی برای افزایش تولید برق، صرفه‌جویی گسترده در مصرف آب و حرکت به‌سوی توسعه پایدار است که نیازمند تصمیم‌گیری شفاف و حمایت نهادی در سطح سیاست‌گذاری است.

همزیستی مسالمت آمیز با مازوت و قوانین زیست محیطی

مهندس صادق صالحی، مدیرعامل شرکت افق تأمین انرژی طوس، در نشست اخیر خود به مرور دستاوردها و چالش‌های نیروگاه توس پرداخت و چشم‌انداز آینده این نیروگاه ۶۰۰ مگاواتی را تشریح کرد.

وی با اشاره به تولید نیروگاه در سال ۱۴۰۱ گفت: در سال ۱۴۰۱ تولید ما تنها ۳۴۰۰ مگاوات‌ساعت بود که کمترین میزان تولید در طول ۴۰ سال فعالیت نیروگاه توس به شمار می‌رود. اما با اجرای تعمیرات اساسی و نوسازی کامل چهار بویلر و تعویض نزدیک به چند هزار متر لوله، تولید در سال ۱۴۰۲ به ۳ میلیون و ۷۰۰ هزار مگاوات‌ساعت رسید، در سال ۱۴۰۳ به ۳ میلیون و ۸۸۰ هزار و پیش‌بینی امسال حدود ۴ میلیون و ۱۰۰ هزار مگاوات‌ساعت است. برای نیروگاهی با ظرفیت ۶۰۰ مگاوات و راندمان ۳۷.۵ درصد، این عملکرد بسیار مطلوب است.

صالحی نقش تیم اجرایی و پشتیبانی هلدینگ‌های بالاسری را در تحقق این موفقیت‌ها کلیدی دانست و افزود: با توجه به قدمت ۴۰ ساله نیروگاه، چشم‌انداز ۱۰ تا ۱۵ سال آینده نشان می‌دهد که نیروگاه توس می‌تواند با کیفیت بسیار خوب به تولید برق ادامه دهد. با این حال، نیازمند تغییراتی در پورتفوی سرمایه‌گذاری شرکت مالک هستیم، از جمله احداث ۲۵ مگاوات نیروگاه خورشیدی که بخشی از تحول نیروگاه حرارتی قدیمی به نیروگاه‌های جدید است.

وی به چالش‌های نیروی انسانی در صنعت برق اشاره کرد: اکثر نیروهای متخصص حاضر در تعمیرات اساسی و ریپاورینگ نیروگاه‌ها بازنشسته‌های نیروگاه‌های قدیمی هستند. از سال ۱۳۹۰ تربیت نیروی انسانی متخصص در صنعت برق به طور کامل متوقف شده است. ما نیازمند دوره‌های آموزشی کوتاه‌مدت برای تربیت نیروی انسانی متخصص در حوزه نیروگاه‌های حرارتی و خورشیدی هستیم. به عنوان مالک نیروگاه توس، آمادگی داریم اولین دوره آموزشی را برای ۳۰ نفر از همکاران اجرایی با امکانات نیروگاه برگزار کنیم.

صالحی همچنین به ضرورت تغییر ذهنیت (Mindset Shift) در نیروی انسانی اشاره کرد و گفت: امروزه نیروگاه‌ها باید با حداقل نیروی انسانی و حداکثر بهره‌گیری از فناوری مدیریت شوند. عصر حاضر، عصر هوش مصنوعی، داده و پایش دیجیتال است و مدیریت دارایی‌ها نیز بر اساس داده‌ها انجام می‌شود.

وی درباره تأثیر تغییرات آب و هوایی گفت: از سال ۱۳۸۵ دمای متوسط کشور سالانه حدود یک دهم درجه افزایش یافته است. نیروگاه توس، اولین نیروگاه مجهز به کندانسور هوایی (Dry Cooling) در منطقه، با دمای محیط طراحی شده ۲۵ درجه، اکنون با دمای متوسط ۴۱ درجه مواجه است که موجب کاهش تولید در تابستان تا ۱۰ درصد شده است. در این زمینه، نیازمند بازطراحی سیستم خنک‌کاری هستیم.

صالحی درباره سوخت مازوت نیز توضیح داد: مازوت به عنوان سوختی که باید با آن همزیستی داشته باشیم، نیازمند گواهی صرفه‌جویی و بهینه‌سازی است. روش‌هایی مانند امولسیون و کابیتیشن می‌تواند مصرف سوخت مازوت را کاهش و بازده احتراق را افزایش دهد. همچنین لازم است قوانین زیست‌محیطی بازتعریف شوند و انگاره‌های غلط درباره سوخت مازوت و آلایندگی آن اصلاح شود.

در پایان، وی با تأکید بر اهمیت استانداردسازی و همکاری با سازمان‌های محیط زیست و پژوهشگاه نیرو افزود: با رعایت استانداردهای صحیح، نیروگاه‌ها می‌توانند با حداقل اثرات زیست‌محیطی به تولید برق ادامه دهند و آینده‌ای روشن برای صنعت برق کشور رقم بزنند.

توسعه پایدار صنعت برق؛ از افزایش راندمان تا تیربیت نیروی انسانی

مهندس مجتبی گیلوانژاد، معاون فناوری پژوهشگاه نیرو، در نشست اخیر خود به مرور چالش‌ها، فرصت‌ها و راهکارهای توسعه صنعت برق در افق ۱۴۲۰ پرداخت و تأکید کرد که راه‌حل‌های نوآورانه و کاربردی می‌توانند آینده انرژی کشور را متحول کنند.

وی با اشاره به مطالعات پژوهشگاه در زمینه خنک‌کنندگی نیروگاه‌ها و مصرف آب گفت: اگرچه مصرف آب نیروگاهی کمتر از یک درصد کل مصرف آب کشور است، اما کمبود یا عدم دسترسی به منابع آب می‌تواند مشکلات جدی ایجاد کند. نیروگاه‌های کشور در مکان‌هایی تاسیس شده‌اند که امکان جابجایی آسان وجود ندارد و بنابراین باید راهکارهای کاهش مصرف آب، از جمله استفاده از سیستم‌های خنک‌کننده خشک، مد نظر قرار گیرد.

مهندس گیلوانژاد ادامه داد: هزینه اجرای هر نوع سامانه باید به‌گونه‌ای کاهش یابد که قابلیت رقابت با سایر راهکارها را داشته باشد و بتواند گزینه‌ای اصلح برای صنعت برق باشد. پژوهشگاه نیرو از سال ۱۳۹۶ مطالعات گسترده‌ای را آغاز کرد که در آن جمع‌آوری اطلاعات و برآوردهای اولیه نشان داد کشور با محدودیت منابع سوخت، به‌ویژه گاز، مواجه است. این موضوع منجر به بررسی گزینه‌هایی مانند استفاده از گاز مایع و اس‌ان‌جی شد.

وی افزود: با توجه به محدودیت منابع سوخت، افزایش راندمان نیروگاه‌های حرارتی ضروری است. هدف این است که میانگین راندمان نیروگاه‌های کشور تا افق ۱۴۲۰ به بالای ۴۵ درصد و نزدیک به ۵۰ درصد برسد، که نیازمند سرمایه‌گذاری و برنامه‌ریزی دقیق است. این افزایش راندمان می‌تواند با اصلاح و بهینه‌سازی نیروگاه‌های موجود و نیز احداث نیروگاه‌های جدید با راندمان بالا محقق شود. برای مثال، در برنامه‌ریزی‌های افق ۱۴۲۰ پیش‌بینی شده حدود ۱۴ تا ۱۵ هزار مگاوات نیروگاه‌های کلاس اف با راندمان ۵۵ درصد احداث شوند.

مهندس گیلوانژاد همچنین به بحران نیروی انسانی متخصص در صنعت برق اشاره کرد: تربیت نیروی انسانی کلید توسعه پایدار صنعت برق است. پژوهشگاه نیرو با مجتمع‌های آموزشی خود در سراسر کشور آمادگی برگزاری دوره‌های آموزشی برای تربیت نیروهای متخصص را دارد تا بتوانیم این بحران را مدیریت کنیم.

وی درباره اهمیت قوانین و استانداردهای زیست‌محیطی گفت: پژوهشگاه نیرو تعامل خوبی با سازمان محیط زیست دارد و پروژه‌هایی در زمینه تعیین حد و معیار آلایندگی مولدهای تولید پراکنده در حال انجام است. این مطالعات برای به‌روزرسانی قوانین و تطبیق وضعیت تولید نیروگاه‌ها و آلاینده‌ها ضروری است. به‌ویژه موضوعات مرتبط با سوخت مازوت و اثرات آن نیازمند مطالعات جامع و تدوین استانداردهای ملی است.

در پایان، مهندس گیلوانژاد تأکید کرد: جمع‌بندی این مطالعات و ارائه راهکارهای نوآورانه در جشنواره پیش رو اطلاع‌رسانی خواهد شد و امیدواریم خروجی این جشنواره بتواند گامی مؤثر در توسعه پایدار صنعت برق کشور بردارد.

لینک کوتاه خبر

دیگر خبرها