قدس آنلاین-گاهی برای حل یک مسئله، تنها یک راه حل وجود ندارد، بلکه مجموعه‌ای از راه‌حل‌ها متناسب با اقتضائات مطرح می‌شود که هر کدام به تناسب، بخشی از مسئله را حل می‌کنند. یکی از مسائل کشور، تولید برق است که راه‌حل‌های مختلفی همانند مدیریت مصرف، افزایش تولید، استفاده از انرژی‌های نوین یا صادرات و واردات برق مطرح می‌شود. یکی دیگر از راه‌حل‌ها توسعه «نیروگاه‌های کوچک مقیاس» است. نیروگاه‌های CHP به عنوان یکی از انواع نیروگاه‌های کوچک مقیاس علاوه بر اینکه بخشی از نیاز برق را در شهرها رفع می‌کند، مزایای قابل توجهی نیز دارد که در گزارش پیش رو به آن می‌پردازیم.
نیروگاه‌های CHP کوچک اما پر بازده
در مقابل روش‌های سنتی تولید برق، نیروگاه‌های CHP هرچند کوچک هستند، اما فناوری مدرن‌تری دارند. سی اچ پی نوعی مولد برق است که با مصرف گاز به طور همزمان برق و حرارت تولید می‌کند، در حالی که ژنراتورهای معمولی با مصرف سوخت تنها برق تولید می‌کند. این حرارت برای گرمایش و حتی سرمایش نیز قابل استفاده است.
در حالت معمولی نیروگاه‌ها که معمولاً خارج از شهرها هستند، حدود ۳۸ درصد بازده دارند که در مسیر انتقال هشت درصد آن تلف می‌شود، در واقع بازده آن در زمانی که به مصرف کننده می‌رسد، ۳۰ درصد خواهد بود. با احتساب تولید همزمان حرارت و برق، بازده نیروگاه‌های CHP حدود ۸۵ درصد است، به عبارت دیگر ۴۲ درصد گازی که مصرف می‌شود به برق و ۴۳ درصد دیگر به حرارت مفید تبدیل و بقیه تلف می‌شود.
از آنجاکه نیروگاه‌های CHP کوچک مقیاس هستند، در داخل شهر و نزدیک به خود مصرف‌کننده‌ها قرار دارند، بازده ۴۲ درصدی الکتریکال کاملاً مفید و بدون تلفات است. در واقع خود مصرف کننده، برق تولید می‌کند. علاوه بر این مازاد مصرفش را هم به شبکه برق تحویل می‌دهد. در این حالت نیروگاه CHP خودتأمین نامیده می‌شود. البته حالتی دیگری نیز وجود دارد که برق تولیدی را به طور کامل تحویل شبکه بدهد.
مقایسه راندمان ۳۰ درصدی نیروگاه‌های سنتی و راندمان ۴۲ درصدی نیروگاه‌های CHP در حالی که ۴۳ درصد حرارت نیز تولید می‌کنند، گسترش این نیروگاه‌ها را وسوسه‌انگیز می‌کند، اما با اینکه نزدیک به یک دهه از ورود این فناوری به ایران می‌گذرد، موارد معدودی در کشور مورد بهره‌برداری قرار گرفته است.
تجربه موفق در زمینه نیروگاه‌های کوچک مقیاس
پروژه نیروگاه CHP بازار فردوسی ۲ در مشهد یکی از این معدودهاست که به لحاظ ویژگی‌های خاصش مورد توجه سایر شهرها نیز قرار گرفته است. علی اصغر حامدفر مدیر این پروژه با اشاره به نگاه مثبت سرمایه‌گذار اصلی این پروژه نسبت به انرژی‌های نو و روش‌های نوین به ما می‌گوید: «یک سال طول کشید تا به این نتیجه برسیم که نیروگاه CHP برای پروژه ما توجیه اقتصادی دارد، اما با توجه به اینکه دو سال از شروع پروژه اصلی می‌گذشت، چالش‌هایی به وجود آمد که با دانش بومی آن را حل کردیم. معمولاً این نوع نیروگاه‌ها روی زمین یا زیر زمین هستند، اما در این پروژه ما قصد داشتیم بر روی بام مجموعه این نیروگاه را راه‌اندازی کنیم که پیش از این تنها دو شهر در آلمان و استرالیا چنین تجربه‌ای داشتند.»
راه‌اندازی نیروگاه بر روی بام و دستگاهی که با دور ۱۵۰۰ می‌چرخد، سبب ایجاد لرزه و صدا می‌شود، حامدفر درباره حل این مشکل می‌گوید: « ۶ ماه روی این پروژه تحقیق کردیم تا به راه حل رسیدیم، قبل از این با شرکت آلمانی تولید کننده دستگاه مذاکره کردیم ولی اعلام کردند به دلیل ناآشنا بودن با سازه‌های ایرانی نمی‌توانند کمک کنند. برای همین با یک مجموعه متخصص داخلی روی این موضوع همکاری کردیم، این مجموعه در ۶مرحله برای ما نمونه‌های لرزه گیری ساخت و ما هم در پارک علم و فناوری آن را آزمایش کردیم تا به نتیجه مطلوب رسیدیم. در بحث صدا هم شرکت‌های دانش بنیان مشهدی توانستند مشکل ما را حل کند.»
نتیجه افزایش تقاضا، افزایش بومی‌سازی است
همان‌طور که مشخص است، هرچند بخش قابل توجهی از تجهیزات مولدهای مقیاس کوچک از قبیل موتورها و توربین‌ها ساخت داخل نیست و این تجهیزات از طریق شرکت‌های واسطه قابل تأمین است، اما درحال حاضر تولیدکنندگان کشورمان که توانسته‌اند نیروگاه های بزرگ را که دارای فناوری پیچیده‌تری است، بومی‌سازی یا چالش‌های راه‌اندازی چنین نیروگاه‌هایی را حل کنند، امکان بومی‌سازی نیروگاه‌های مقیاس کوچک را هم براحتی به دست خواهند آورد، اما به اعتقاد مدیر پروژه نیروگاه CHP فردوسی۲ «باید قبل از اقدام به داخلی سازی این نیروگاه‌ها، بازار آن در نظر گرفته شود تا بخش خصوصی و تعاونی برای ورود به این بازار رغبت داشته باشند.»
منابع فراوان گاز، زمینه توسعه نیروگاه‌های CHP
علاوه بر توان فنی داخلی، بایستی به موضوع وجود گاز طبیعی فراوان در کشور اشاره کرد که مزیت اصلی این نیروگاه‌هاست. مدیر پروژه نیروگاه بازار فردوسی۲ توضیح می‌دهد: «برای کشورمان که به دلیل فراوانی منابع گاز، قیمت آن ارزان است، تولید برق با این نیروگاه‌ها بسیار با صرفه است، بویژه اینکه در زمان‌های غیراز زمستان، مصرف گاز کشور کاهش پیدا می‌کند.»
این مزیت اقتصادی در حالی است که نیروگاه‌های CHP به نسبت نیروگاه‌های بزرگ آبی یا سیکل ترکیبی آلودگی کمتر دارد، بی نیاز از پرداخت حق انشعاب برای توسعه شبکه برق است و اراضی مورد استفاده را نیز کاهش می‌دهد، در حالت معمولی وقتی نیروگاهی خارج از شهر داریم، خطوط برق از محل‌هایی عبور می‌کنند که تملک آن هزینه تولید برق را بالا می‌برد. علاوه براین استفاده بهینه از منابع سوخت و کاهش مصرف آب، اشتغال زایی و پشتیبانی از بازارهای برق در محیط تجدیدساختار یافته از دیگر مزایای این نوع نیروگاه‌هاست.
فرصت اشتغال‌زایی در نیروگاه‌های کوچک مقیاس
حامدفر نیز با اشاره به این مزیت‌ها می‌گوید: «یک نیروگاه ۲ مگاواتی که برای فردوسی ایجاد کردیم، مجموعاً برای هشت نفر به طور مستقیم اشتغال‌زایی کرده‌است و با توجه به ضرورت‌های نگهداری همانند قطعه‌سازی برای ۲۰ تا ۲۵ نفر اشتغال ایجاد می‌کند. اگر نیروگاه بازار فردوسی ۲ نبود ما باید دو مگاوات از شرکت توزیع برق می‌خریدیم که هزینه تولید آن برای شرکت برق بسیار بیشتر از درآمدش می‌شد. علاوه بر این توزیع نیروگاه‌های با ظرفیت کوچک در سطح شهر، در واقع کمک به شبکه توزیع برق است. حتی در زمان اوج مصرف برق، این نیروگاه‌ها به کمک شبکه می‌آیند همان طور که الآن شرکت برق از ما خواسته برای تابستان به شکل حداکثری تولید داشته باشیم.»
کاربرد در شرایط بحرانی
یکی دیگر از مزایای این نوع نیروگاه‌ها اهمیت پدافند غیرعامل است، اگر جنگی اتفاق بیفتد و نیروگاه‌ها آسیب ببینند، هر شهر با داشتن تعدادی از این نیروگاه‌ها می‌تواند برق خود را تأمین کند. بعضی مراکز همانند بیمارستان هم شاید با هدف درآمد نباشد، اما با توجه به نیازی که به گرمایش دارند، می‌توانند از این نیروگاه‌ها به عنوان منبع برق اضطراری نیز استفاده کنند.
علاوه بر این بسیاری از کارخانجات بیشتر از برق به حرارت نیاز دارند پس می‌توانند با این نیروگاه‌ها ضمن اینکه حرارت مورد نیازشان را تأمین می‌کنند، برق تولید کنند یا گلخانه‌ها به صورت گروهی از خروجی گرمای نیروگاه CHP استفاده کنند و برق تولیدی را هم به شبکه بدهند.
حامدفر با اشاره به بازدید معاون وزیر نیرو و سایر مسئولان شرکت برق از شهرهای دیگر از این نیروگاه تصریح می‌کند: «پروژه‌های شهری از نیروگاه‌های CHP خیلی استقبال می‌کنند به شرط آن که موانع آن رفع شود، مسئله قیمت گاز و ناهماهنگی بین شرکت برق و گاز و نامعلوم بودن تعرفه خرید برق در آینده سبب نگرانی سرمایه‌گذاران می‌شود. علاوه بر این باید توان خطوط گاز شهری را هم لحاظ کرد.»
به گفته وی برای هر مگاوات تقریباً دو میلیارد تومان سرمایه نیاز است و بازگشتش هم در واحدهای تجاری و خودتأمین سه سال و در نیروگاه‌هایی که کاملاً برق را به شبکه می‌دهند، حدود چهار تا پنج سال است و بعد از آن به سوددهی می‌رسد.
مشکلات پیش روی نیروگاه‌های CHP
نیروگاه‌های CHP در مشهد کمتر از تعداد انگشتان دست است، اما با این حال به خاطر موضوع گاز دچار مشکل شده‌اند.
حامدفر می‌گوید: «طی یک سال و نیم اخیر نیروگاه‌هایی که همه توانشان را به شبکه تزریق می‌کنند، مشکلاتشان حل شده، اما خودتأمین‌ها هنوز دچار مشکل شده‌اند، شرکت برق باید به ازای برقی که به شبکه تحویل می‌دهیم، پول گاز را پرداخت کند، ولی پرداخت نمی‌کند. شرکت گاز هم می‌گوید من کار ندارم؛ شما با شرکت برق قرارداد بستید که پول گاز را بدهد، من شما را به عنوان مشترک می‌شناسم و اگر پولش را به تعرفه گاز صنعتی ندهید، گاز را قطع می‌کنم.»
قیمت خرید برق، چالش تولیدکنندگان
علاوه بر این قرارداد شرکت برق بانیروگاه‌های CHP ۱۰ ساله است که پنج سال اول آن خرید قطعی است، اما بعد از آن باید با مدیریت شبکه قرارداد بست که آن‌ها هم به قیمت کمتری برق را از تولیدکننده می‌خرد، این مسئله سبب ضرردهی سرمایه‌گذار و تولیدکننده می‌شود.
با چنین رویکرد این قرارداد ۱۰ ساله پس از پنج سال دچار مشکل می‌شود، به طور نمونه به یکی از تولیدکنندگان اعلام شده که به ازای هر کیلو وات ساعت، ۶۰ تومان پرداخت می‌کنیم، این عدد در حالی است که ۵۰ تومان آن هزینه نگهداری است، پس به زعم تولیدکنندگان توجیه اقتصادی ندارد. بنابراین باید قیمتی ارائه شود که هم هزینه سرمایه گذاری اولیه و هم سود آن لحاظ شده باشد.
راه حل دیگر برای حل این موضوع، یافتن مشتری غیر از دولت است، می‌توان برق تولیدی توسط بخش خصوصی را از طریق شبکه به یک کارخانه دیگر فروخت یا اینکه یک سرمایه‌گذار ما به ازای برقی که در یک پروژه به شبکه می‌دهد، در سایر پروژه‌هایش برق تحویل بگیرد. به طور نمونه یک شرکت عمرانی که در یکی از پروژه‌هایش نیروگاه CHP دارد، می‌تواند به ازای برق تولیدی، در سایر پروژه‌ها که مصرف برق دارد، از دولت برق تحویل بگیرد. البته به گفته حامدفر چنین راه‌حل‌هایی هرچند شدنی است، اما تاکنون در کشورما عملیاتی نشده است.
نظر شما