اقدامات معاونت علمی ریاست جمهوری در راستای کاهش ناترازی انرژی

به گزارش خبرگزاری علم وفناوری آنا، معاونت علمی، فناوری و اقتصاد دانش‌بنیان ریاست جمهوری با توجه به تبعات نگران‌کننده پایین بودن بهره‌وری انرژی در کشور از جمله ناترازی انرژی و تاثیرات مخرب آن بر صنعت،  اقدامات متعددی را در راستای مدیریت مصرف (ذخیره سازی) و بهیه‌سازی مصرف انرژی در دستور کار قرار داده است.

نزدیک به 80 درصد سبد انرژی صنایع به‌طور مستقیم به گاز طبیعی وابسته است. این وابستگی شدید به‌ویژه در ماه‌های سرد سال که مصرف گاز بخش خانگی و تجاری حدود هفت برابر می‌شود، باعث شده است که تولید محصولات و فرآورده‌های کلیدی بخش صنعت کشور مانند فولاد، سیمان و مواد شیمیایی، تحت تأثیر چالش ناترازی انرژی قرار گیرد که علاوه بر تبعات قابل‌توجه اقتصادی، امنیت انرژی کشور را با مخاطره مواجه کرده است.

از سوی دیگر، سامانه‌های سرمایشی با راندمان پایین به‌ویژه کولرهای آبی با استفاده از الکتروموتورهای قدیمی، باعث افزایش مصرف برق در بخشی غیرمولد شده که در نتیجه چالش‌های متشابهی برای دولت در تأمین برق موردنیاز بخش‌های مولد کشور ایجاد کرده است.

ازاین‌رو، به‌منظور افزایش تاب‌آوری صنایع در مقابل نوسان‌های عرضه و تقاضای فصلی انرژی و کاهش عدم نفع آن‌ها از قطع انرژی، ضمن توجه به افزایش تولید پایدار، می‌بایست راهکارهای بهینه‌سازی مصرف و مدیریت مصرف انرژی (ذخیره‌سازی انرژی) را در برنامه‌های عملیاتی کشور منظور کرد. 

توسعه فناوری مایع سازی گاز طبیعی (LNG)، توسعه فناوری تأمین سوخت پشتیبان SNG، تعویض بخاری‌های قدیمی با بخاری‌های جدید و ارتقای الکتروموتورهای کولرهای آبی به فناوری BLDC از جمله برنامه‌های معاونت علمی در این راستاست که با جلب مشارکت و بهره‌گیری از ظرفیت شرکت‌های دانش‌بنیان در دست اقدام است.

توسعه فناوری مایع سازی گاز طبیعی (LNG)

مایع سازی گاز طبیعی یکی از روش‌های نوین ذخیره‌سازی گاز طبیعی است که در مقایسه با روش‌های سنتی از مزایایی همچون، مقیاس‌پذیری، قابلیت حمل و جابه‌جایی تا نقاط دورافتاده و سرعت در تزریق و برداشت گاز برخوردار است.

در سال‌های اخیر، صنایع انرژی بر کشور از جمله پتروشیمی، فولاد و سیمان با آسیب‌های مالی قابل‌توجهی به دلیل توقف فعالیت خطوط تولیدی روبه‌رو شده‌اند که در برخی موارد، گران شدن محصولات تولیدی این صنایع، افزایش تورم و ایجاد نارضایتی در آحاد جامعه را  در پی داشته است.

استفاده از سامانه‌های مایع سازی گاز طبیعی در مقیاس‌های کوچک و متوسط در جوار صنایع کشور می‌تواند با ذخیره‌سازی گاز طبیعی در شرایط غیر اوج، برای مثال تابستان، به صورت کرایوژنیک و در مخزن‌های مخصوص و تأمین سوخت مورد نیاز در شرایط اوج مصرف (فصول سرد سال) از طریق گازی‌سازی گاز طبیعی مایع شده، گام مؤثری در راستای کاهش تبعات اقتصادی، اجتماعی و امنیتی ناترازی عرضه و تقاضای گاز طبیعی در کوتاه‌مدت باشد

راه‌اندازی و توسعه واحدهای آلان جی مقیاس کوچک در سطح کشور نیازمند توسعه دانش فناوری‌های مایع سازی و بومی‌سازی تجهیزات فرآیندی آن است. در راستای توسعه فناوری سامانه‌های مایع سازی گاز طبیعی کوچک‌مقیاس، معاونت علمی، فناوری و اقتصاد دانش‌بنیان ریاست جمهوری اقدام به انعقاد توافقنامه چندجانبه با متقاضیان فناوری و شرکت دانش‌بنیان منتخب جهت احداث پلنت تولید LNG با ظرفیت 3 تن در روز جهت گازرسانی به مناطق مرزی کرده که تا سقف 600 میلیارد ریال از اجرایی سازی آن حمایت مالی می‌کند.

علاوه بر این، بومی‌سازی و توسعه فناوری مایع سازی گاز طبیعی در مقیاس کوچک (LNG-mini) با هدف تأمین سوخت گاز طبیعی (NG) مورد استفاده در ناوگان حمل‌ونقل شهری و بین شهری (اتوبوس و قطارهای شهری) و تأمین سوخت کشتی‌ها و مصارف صادراتی از دیگر برنامه‌های معاونت علمی در این حوزه است. 

توسعه فناوری تأمین سوخت پشتیبان SNG

گاز طبیعی مصنوعی یا جایگزین که با عنوان SNG شناخته می‌شود، در واقع ترکیبی از آل پی جی – هوا یا پروپان-هوا است که در صورت طراحی مناسب سامانه، ویژگی‌های تقریباً یکسانی با گاز طبیعی دارد و می‌تواند به‌طور مستقیم با گاز طبیعی جایگزین شود؛ از این رو، تجهیزاتی مانند کوره‌ها، هیترها، آب‌گرم‌کن‌ها بدون تغییر می‌توانند از سوخت SNG استفاده نمایند.

این ویژگی باعث می‌شود که بتوان SNG را به شبکه گاز طبیعی صنایع متصل کرد. صنایع می‌توانند با ذخیره‌سازی میزان مورد نیاز آل پی جی در مخازن یا سیلندرهای تحت فشار، در زمان قطعی گاز نسبت به تأمین سوخت اقدام نمایند.

بومی‌سازی تجهیزات کلیدی و تأمین خوراک مورد نیاز از جمله نقاط گلوگاهی پیشروی بهره‌گیری از سامانه‌های تولید سوخت SNG در کشور است که طی همکاری مشترک بین معاونت علمی و وزارت نفت راهکارهای لازم برای رفع آن‌ها در نظر گرفته شده است.

بر اساس این توافقنامه، معاونت علمی، فناوری و اقتصاد دانش‌بنیان ریاست جمهوری ضمن ایجاد کنسرسیومی متشکل از شرکت‌های دانش‌بنیان و فناور و با بهره‌گیری از تمام ابزارهای موجود از جمله قانون ساخت بار اول، حمایت در قالب تحقیق و توسعه از محل هزینه قطعی شده مالیات شرکت‌ها، تسهیلات کم‌بهره و فراهم آوردن زیرساخت جهت آزمون‌های آزمایشگاهی و میدانی، از بومی‌سازی و توسعه دانش فنی تولید سوخت SNG در کشور حمایت می‌کند.

علاوه براین، ارائه تسهیلات تا سقف 500 میلیارد ریال برای راه‌اندازی سیستم SNG در دو واحد صنعتی بزرگ (متقاضی) و حمایت 30 درصدی تا سقف 100 میلیارد ریال از هزینه‌های تحقیق و توسعه پرداخت‌شده در شرکت مجری/ فناور در خصوص بومی‌سازی اقلام موضوع این توافقنامه، از دیگر اقدامات معاونت علمی در جهت تحقق اهداف توافقنامه و توسعه فناوری SNG در جهت کاهش اثرات ناترازی انرژی خواهد بود.

تعویض بخاری‌های قدیمی با بخاری‌های جدید

در فصول گرم سال، بخش اعظمی از تولید گاز طبیعی کشور صرف گرمایش واحدهای مسکونی توسط بخاری‌های قدیمی و کم بازده می‌شود. تولید بخاری‌های گازسوز رده‌های انرژی A بر اساس آخرین نسخه استاندارد ملی برچسب انرژی در کشور از مهم‌ترین اقدامات در راستای بهینه‌سازی مصرف گاز طبیعی و تأمین امنیت پایدار انرژی در اقصی نقاط کشور باشد.

جایگزینی 20 میلیون بخاری فرسوده و کم بازده با بخاری با رده انرژی A با بهره‌گیری از توان شرکت‌های دانش‌بنیان طی سه سال می‌تواند به کاهش معادل روزانه 80 میلیون مترمکعب گاز طبیعی منجر شود.

در این راستا، معاونت علمی، فناوری و اقتصاد دانش‌بنیان ریاست جمهوری در تعامل با وزارت نفت، با شناسایی مجموعه‌های دانش‌بنیان برنامه‌ریزی لازم برای تشکیل حداقل پنج کنسرسیوم فناور جهت اجرایی سازی این طرح را دستور کار قرار داده است.

حمایت از تولیدکنندگان بخاری‌های با رده انرژی A از طریق جبران بخشی از هزینه‌های تحقیق و توسعه مورد نیاز تا سقف 50 درصد حداکثر و به میزان 100 میلیارد تومان از هر کنسرسیوم به‌منظور کاهش هزینه تولید، از دیگر حمایت‌های معاونت علمی در تحقق اهداف این طرح ملی است.

ارتقای الکتروموتورهای کولرهای آبی به فناوری BLDC

با در نظر گرفتن دوره زمانی طولانی ساخت انواع نیروگاه‌های برق و نیاز به تأمین سوخت گاز برای آن‌ها، بهینه‌سازی مصرف برق را می‌توان سریع‌ترین و مقرون به‌صرفه‌ترین راه‌حل کاهش ناترازی انرژی الکتریکی در کشور، به‌ویژه در فصول گرم سال، دانست.  آنچه مسلم است، سیستم‌های سرمایشی بار اصلی را بر شبکه سراسری برق اعمال می‌کنند که این مهم در بخش‌های مسکونی و خانگی که اغلب از کولرهای آبی استفاده می‌نمایند، از سهم بالاتری برخوردار است.

با توجه به وجود بیش از 20 میلیون کولر آبی فعال و نیاز سالانه به حدود 800 هزار دستگاه در کشور، افزایش راندمان عملکردی کولرهای آبی با ارتقای الکتروموتورهای مورداستفاده در آن‌ها به فناوری BLDC، می‌تواند گامی اساسی در تحقق کاهش مصرف انرژی برق در کشور باشد.

موتورهای جریان مستقیم بودن جاروبک BLDC با دارا بودن قابلیت‌های متنوعی از جمله راندمان بالاتر (حداقل  90 درصد)، کنترل‌پذیری و طول عمر بیشتر و سروصدای کمتر به گزینه‌ای بسیار مطلوب جهت استفاده در کولرهای آبی، به‌عنوان یکی از تجهیزات پرمصرف در زمان اوج مصرف برق تابستان، تبدیل شده است.

اجرای این طرح با بهره‌گیری از ظرفیت‌های موجود در شرکت‌های دانش‌بنیان  می‌تواند ضمن جلوگیری از ارزبری، موجب اشتغال‌زایی و ارزآوری در کشور شود. در همین راستا، معاونت علمی، فناوری و اقتصاد دانش‌بنیان ریاست جمهوری، حمایت از توسعه و استفاده از فناوری الکتروموتورهای BLDC با مشارکت شرکت‌های دانش‌بنیان و فناور را در اولویت حمایتی خود قرار داده است؛ این حمایت در گام نخست، ظرفیت تولید حداقل 1.5 میلیون برد الکترونیکی مورداستفاده در الکتروموتورهای BLDC را جهت پاسخگویی به نیاز داخل با میزان صرفه‌جویی ارزی معادل 20 میلیون دلار را ایجاد می‌نماید.

شایان ذکر است، الکتروموتورهای BLDC را می‌توان در بسیاری از تجهیزات الکتریکی مانند ماشین‌های لباسشویی استفاده کرد که نشان از حجم بازار بالای این فناوری برای شرکت‌های دانش‌بنیان و فناور دارد.