وابستگی ۹۲ درصدی برق به گاز در سایه ناترازی/ ۳ مدل فناوری در کانون اصلاحات ساختاری
به گزارش خبرگزاری آنا، صنعت انرژی ایران امروز در نقطهای ایستاده که بسیاری از کارشناسان از آن با عنوان «پارادوکس انرژی» یاد میکنند؛ کشوری با یکی از بزرگترین ذخایر گاز طبیعی جهان که همزمان با ناترازی قابل توجه در تأمین گاز و برق روبهرو است. وابستگی سنگین سبد انرژی به گاز طبیعی، تمرکز بیش از ۹۰ درصدی تولید برق در نیروگاههای حرارتی و رشد فزاینده تقاضای انرژی، ساختار تأمین انرژی کشور را در برابر کوچکترین اختلال در تولید یا انتقال گاز آسیبپذیر کرده است.
در چنین شرایطی، عبور از این چرخه ناپایدار دیگر صرفاً به افزایش ظرفیت تولید محدود نمیشود، بلکه نیازمند بازنگری در الگوی حکمرانی انرژی، ارتقای بهرهوری نیروگاهها، توسعه منابع تجدیدپذیر و بهرهگیری از فناوریهای نوینی مانند هوش مصنوعی برای مدیریت هوشمند شبکه برق است.
ضرورت گذار به نیروگاههای خورشیدی در شرایط ناترازی انرژی
سعید نوریکرم، کارشناس انرژی، با اشاره به تشدید ناترازی برق در کشور اظهار کرد: واقعیت این است که توسعه نیروگاههای خورشیدی در کشور دیگر تنها یک موضوع محیطزیستی یا فناورانه نیست، بلکه به یکی از الزامات امنیت انرژی تبدیل شده است.
وی گفت: در حال حاضر بیش از ۷۲ درصد سبد انرژی کشور به گاز طبیعی وابسته است و بیش از ۹۲ درصد برق کشور نیز در نیروگاههای حرارتی مبتنی بر گاز تولید میشود؛ سطحی از وابستگی که هرگونه اختلال در تولید یا تأمین گاز را مستقیماً به بخش برق منتقل میکند.
وی افزود: در ماههای اخیر نیز در پی حمله رژیم صهیونیستی و آمریکا به فازهای ۳، ۴، ۵ و ۶ پارس جنوبی، بخشی از ظرفیت تولید گاز کشور تحت تأثیر قرار گرفت. اگرچه اقدامات لازم برای بازسازی و بازگرداندن ظرفیت تولید در حال انجام است، اما تا تکمیل این فرایند، بخشی از توان تولید گاز کشور با محدودیت مواجه خواهد بود.
این کارشناس انرژی ادامه داد: از سوی دیگر با ورود به فصل سرد سال و افزایش مصرف گاز در بخش خانگی و تجاری، تأمین سوخت مورد نیاز نیروگاهها با چالش بیشتری مواجه میشود و در چنین شرایطی معمولاً بخشی از نیروگاهها ناگزیر به استفاده از سوخت مایع خواهند بود.
وی تأکید کرد: استفاده از سوخت مایع علاوه بر آثار محیطزیستی، هزینههای بهرهبرداری، تعمیرات و نگهداری نیروگاهها را نیز افزایش میدهد و در بلندمدت بر راندمان و پایداری تجهیزات نیروگاهی اثرگذار است؛ بنابراین متنوعسازی سبد تولید برق و کاهش وابستگی به گاز باید بهعنوان یک اولویت راهبردی مورد توجه قرار گیرد.
نوریکرم با اشاره به ظرفیتهای کشور در حوزه انرژی خورشیدی گفت: ایران از نظر اقلیمی و جغرافیایی در شرایط بسیار مناسبی قرار دارد؛ بهگونهای که بیش از ۲۸۰ روز آفتابی در سال در بخش عمدهای از کشور وجود دارد و بیش از ۹۰ درصد مساحت ایران از پتانسیل مناسب برای بهرهگیری از انرژی خورشیدی برخوردار است.
وی افزود: همین مزیت طبیعی فرصتی کمنظیر برای توسعه نیروگاههای فتوولتاییک و کاهش فشار بر شبکه گاز و برق کشور فراهم کرده است؛ به همین دلیل توسعه نیروگاههای خورشیدی در سالهای اخیر از سطح یک گزینه تکمیلی فراتر رفته و به یکی از محورهای اصلی سیاستگذاری انرژی تبدیل شده است.
این کارشناس انرژی ادامه داد: این موضوع در برنامه هفتم پیشرفت نیز مورد توجه قرار گرفته و توسعه ظرفیت نیروگاههای تجدیدپذیر بهعنوان یکی از راهکارهای اساسی برای رفع ناترازی برق و افزایش امنیت انرژی کشور در نظر گرفته شده است.
وی با اشاره به وضعیت ظرفیت نیروگاهی کشور گفت: ظرفیت نصبشده نیروگاهی کشور از ۹۵ هزار مگاوات فراتر رفته، اما سهم نیروگاههای تجدیدپذیر همچنان کمتر از چند درصد ظرفیت تولید برق است؛ در حالی که در بسیاری از کشورهای جهان، انرژی خورشیدی و بادی به یکی از ارکان اصلی تأمین برق تبدیل شدهاند.
نوریکرم تأکید کرد: توسعه نیروگاههای خورشیدی میتواند چند هدف مهم را بهطور همزمان محقق کند؛ از جمله کاهش وابستگی تولید برق به گاز طبیعی، کمک به جبران ناترازی برق در ساعات اوج مصرف بهویژه در تابستان و آزادسازی بخشی از گاز مصرفی نیروگاهها برای استفاده در صنایع و پتروشیمیها.
وی افزود: از سوی دیگر نیروگاههای خورشیدی نسبت به بسیاری از پروژههای بزرگ نیروگاهی دوره ساخت کوتاهتری دارند و امکان توسعه ظرفیتهای پراکنده در نقاط مختلف کشور را فراهم میکنند؛ موضوعی که میتواند به افزایش تابآوری شبکه برق کمک کند.
این کارشناس انرژی خاطرنشان کرد: در شرایطی که کشور همزمان با چالش ناترازی گاز و برق مواجه است، بهرهگیری از ظرفیتهای گسترده خورشیدی ایران نه یک انتخاب، بلکه یک ضرورت برای تأمین پایدار انرژی در سالهای پیشرو محسوب میشود.
عبور از ساخت تجهیزات به خلق فناوری در صنعت انرژی
نوریکرم در ادامه درباره جایگاه ایران در زنجیره فناوری انرژی گفت: برخلاف تصور رایج، مسئله اصلی کشور در صنعت انرژی ناتوانی در ساخت تجهیزات نیست. ایران در برخی حوزهها بهویژه صنعت توربینسازی دستاوردهای قابل توجهی داشته و توانسته بخش مهمی از نیاز نیروگاههای کشور را با اتکا به توان داخلی تأمین کند.
وی افزود: امروز کشور در زمینه طراحی، ساخت، تعمیرات اساسی و ارتقای بسیاری از توربینهای گازی و بخاری به سطح قابل قبولی از خودکفایی رسیده و این موضوع یکی از نقاط قوت صنعت برق و انرژی کشور محسوب میشود.
وی ادامه داد: با این حال فاصله ایران با کشورهایی مانند چین و آلمان در بخش دیگری از زنجیره ارزش فناوری قرار دارد. این کشورها علاوه بر ساخت تجهیزات، در توسعه نسلهای جدید فناوری، ثبت دانش فنی، ایجاد برندهای بینالمللی و حضور در بازارهای صادراتی نیز سرمایهگذاری کردهاند.
این کارشناس انرژی تصریح کرد: به عبارت دیگر مزیت این کشورها صرفاً در ساخت محصول نیست، بلکه در خلق فناوری و تجاریسازی آن است.
وی افزود: در حال حاضر دانشگاهها، مراکز پژوهشی، صنایع و شرکتهای دانشبنیان هر یک فعالیتهای ارزشمندی انجام میدهند، اما این اقدامات کمتر در قالب یک نقشه راه ملی و با هدف دستیابی به فناوریهای مشخص هدایت میشوند.
نوریکرم گفت: در نتیجه بخشی از ظرفیت علمی کشور به محصول صنعتی تبدیل نمیشود و بخشی از نیازهای فناورانه صنعت نیز بدون پاسخ باقی میماند.
وی تأکید کرد: امروز در حوزههایی مانند بهینهسازی مصرف انرژی، سامانههای ذخیرهسازی انرژی، باتریهای پیشرفته، تجهیزات هوشمند شبکه برق، فناوریهای مرتبط با هیدروژن و نسل آینده فناوریهای انرژی نیازمند سرمایهگذاری هدفمند و برنامهریزی بلندمدت هستیم.
وی افزود: برای جبران این فاصله چند اقدام ضروری وجود دارد؛ از جمله تعریف پروژههای ملی فناوریمحور با مشارکت صنعت و دانشگاه، تخصیص منابع پایدار برای تحقیق و توسعه در صنایع انرژی، ایجاد مراکز پایلوت فناوری و شکلدهی بازار تضمینشده برای فناوریهای داخلی.
این کارشناس انرژی تأکید کرد: آینده صنعت انرژی در اختیار کشورهایی خواهد بود که علاوه بر تولید محصول، مالک دانش فنی و فناوریهای نسل آینده باشند.
نقش هوش مصنوعی در افزایش بهرهوری نیروگاهها
نوریکرم درباره کاربرد هوش مصنوعی در صنعت برق نیز اظهار کرد: فناوریهای دیجیتال و هوش مصنوعی در صنعت برق از مرحله پیشبینی تقاضا عبور کرده و امروز به ابزارهای عملیاتی برای مدیریت لحظهای شبکه و افزایش راندمان داراییهای موجود تبدیل شدهاند.
وی افزود: در شرایطی که بخشی از ناوگان نیروگاهی ایران با عمر بالا فعالیت میکند و توسعه ظرفیت جدید نیز نیازمند سرمایهگذاری سنگین است، استفاده از این فناوریها میتواند بدون اتکا صرف به ساخت نیروگاههای جدید، بهرهوری شبکه را افزایش دهد.
این کارشناس انرژی گفت: پیشنیاز این تحول ایجاد زیرساخت داده قابل اتکا در صنعت برق است و بدون استقرار گسترده کنتورهای هوشمند و توسعه سامانههای میترینگ پیشرفته، پیادهسازی مؤثر الگوریتمهای هوش مصنوعی در سطح شبکه امکانپذیر نخواهد بود. چنین زیرساختی امکان پایش لحظهای مصرف در بخشهای مختلف را فراهم کرده و زمینه اجرای سیاستهای مدیریت بار و قیمتگذاری هوشمند را مهیا میکند.
وی افزود: در بخش تولید نیز کاربردهای عملی هوش مصنوعی شامل پایش وضعیت تجهیزات، تعمیرات پیشبینانه، بهینهسازی فرایند احتراق و افزایش راندمان واحدهای حرارتی است.حتی افزایش جزئی راندمان نیروگاهها در مقیاس ملی میتواند به کاهش قابل توجه مصرف گاز طبیعی و سوخت مایع و همچنین کاهش هزینههای بهرهبرداری منجر شود.
اولویتهای فناوری برای عبور از بنبست انرژی
این کارشناس انرژی در ادامه درباره مسیر توسعه فناوری در صنعت برق گفت: با توجه به وابستگی بالای تولید برق کشور به گاز طبیعی و همزمان تشدید ناترازی در تأمین آن، توسعه فناوری در بخش تولید برق به یک انتخاب راهبردی تبدیل شده است.در کوتاهمدت رویکرد واقعبینانه افزایش بهرهوری نیروگاههای موجود و در بلندمدت تنوعبخشی به سبد تولید برق است.
نوریکرم توضیح داد: یکی از مهمترین گزینهها در کوتاهمدت تبدیل نیروگاههای گازی به سیکل ترکیبی است. در این فناوری بخشی از انرژی حرارتی خروجی توربین گازی که در حالت عادی هدر میرود، از طریق بویلر بازیافت حرارت به بخار تبدیل شده و برای تولید برق در توربین بخار استفاده میشود.
وی گفت: در نتیجه این فرایند راندمان نیروگاه از حدود ۳۰ تا ۳۵ درصد در واحدهای گازی ساده به حدود ۴۰ تا ۵۵ درصد در سیکل ترکیبی افزایش مییابد، بدون آنکه مصرف سوخت افزایش پیدا کند.
وی افزود: در نیروگاههای سیکل ترکیبی معمولاً ظرفیت واحد بخار حدود ۵۰ درصد ظرفیت توربین گازی است؛ به این معنا که به ازای یک واحد گازی ۱۰۰ مگاواتی، حدود ۵۰ مگاوات ظرفیت اضافی از محل بازیافت حرارت قابل تولید است.
این کارشناس انرژی در عین حال تأکید کرد: با وجود مزایا، این راهکار با چالشهایی نیز همراه است؛ از جمله استمرار وابستگی به گاز طبیعی، محدودیت عمر برخی نیروگاههای قدیمی و کاهش نسبی انعطافپذیری در پاسخ به نوسانات سریع شبکه. در همین حال نیروگاههای گازی همچنان نقش مهمی بهعنوان پشتیبان منابع متغیر مانند انرژی خورشیدی و بادی ایفا میکنند، زیرا توانایی پاسخ سریع به تغییرات تولید این منابع را دارند.
نوریکرم تصریح کرد: بر این اساس مسیر توسعه فناوری در صنعت برق باید ترکیبی و مرحلهبندیشده باشد؛ بهگونهای که در کوتاهمدت ارتقای راندمان نیروگاههای موجود و کاهش تلفات شبکه در دستور کار قرار گیرد و در میانمدت و بلندمدت نیز توسعه تجدیدپذیرها و فناوریهای مرتبط با هیدروژن دنبال شود.
وی در پایان گفت: در این مسیر نقش دانشگاهها باید کاملاً مسئلهمحور تعریف شود و موضوعاتی مانند افزایش راندمان نیروگاهها، مدلسازی بهرهبرداری شبکه، توسعه ذخیرهسازی انرژی و سیستمهای کنترل هوشمند شبکه باید در اولویت پایاننامهها و پروژههای صنعتی قرار گیرد.
انتهای پیام/
