X
تبلیغات
پیکوفایل
رایتل
اخبار فناوری صنعت آب و برق
  
 تازه ترین خبرها درباره پیشرفت های علمی - فنی٬ پژوهش ها٬همایش ها و ... انرژی و صنعت آب و برق
 
آرشیو
موضوع بندی
 
جمعه 22 تیر‌ماه سال 1386
تولید برق: انواع نیروگاه٬ انواع سوخت٬ آلاینده ها

5- تولید

مصرف جهانی انرژی هر ده سال یکبار دو برابر می‌شود و در این افزایش مداوم، مصرف انرژی الکتریکی بیشترین سهم را دارد، زیرا در همان مدت 4 برابر می‌شود. {504} منابع غنی نفت و گاز ایران به عنوان انرژی اولیه، تأمین کننده سوخت مورد نیاز برای تولید برق هستند و تنها بخش کوچکی از نیروی برق به کمک منابع تجدیدپذیر و برق آبی تولید می‌شود. این موضوع در تراز برق سال 1379 (جدول 1-5) به‌خوبی نمایان است. در این تراز نکات زیر قابل ذکر است:

-          همه ارقام به تراوات ساعت[1] تبدیل شده است.

-          آمار و ارقام از کتاب های «آمار تفصیلی برق[2]» و «ترازنامه انرژی[3]» استخراج شده است.

-          جمع تولید[4] به کمک هر دو منبع و به صورت جداگانه محاسبه شده است و مغایرت[5] مورد توجه قرار گرفته است.

-          میزان و حجم تلفات تبدیل[6] و تلفات توزیع و انتقال[7] مشخص شده است.

 

جدول مذکور حاوی نکات بسیار مهمی به شرح زیر است:

1-      ایران هنوز از نیروگاه‌های اتمی استفاده نمی‏کند.

2-      انرژیهای تجدیدپذیر درحال حاضر تقریباً جنبه مطالعاتی دارد.

3-      استفاده از منابع برق آبی بسیار محدود است.

4-      درتبدیل نفت و گاز به برق، حدود 67 درصد انرژی قبل از تبدیل شدن به برق از دسترس خارج می‏شود.

5-      علاوه بر رقم فوق، 8/4% از برق تولیدی، در همان بخش انرژی به‏ مصرف می‏رسد.

6-      پس از آن‌که برق به شبکه انتقال و توزیع تحویل شد، بازهم شاهد 6/16% تلفات دیگر هستیم.

7-      تنها حدود نیمی از ظرفیت نصب شده نیروگاهی مورد بهره‏برداری قرارمی‏گیرد.

8-      صادرات برق فقط6/0 درصد میزان تولید است.

9-      تنها حدود یک چهارم برق تولیدی در بخش صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

بااین‏همه روند توسعه در عرصه صنعت ‏برق،در سالهای پس‏ازانقلاب بسیارچشمگیر است. کافی است توجه‏کنیم که قدرت نصب شده نیروگاه‌ها در پایان سال 1357 تنها 7024 مگاوات بود. {408} طی این سال‌ها همه شاخص‏ها منجمله میزان قدرت سرانه، تولید سرانه انرژی برق، و ضریب بار بهبود یافته و به ترتیب از 236 وات نفر، 545 کیلووات ساعت، و 9/56% به 512، 1906، 95/63% رسیده‏است. {114} نمودارهای 2-5 و 3-5 معرف این واقعیت هستند.پیش‏بینی‏ها نشان می‏دهد که این روند توسعه، با سرعت بیشتری به پیش خواهد رفت. در بهار و تابستان سال 1380 تولید ناویژه برق به ترتیب 29739 و 36820 هزارمگاوات ساعت بود{629} که نسبت به سال 79 به‌ترتیب4% و9/7% رشد نشان می‏دهند. کل انرژی تولیدشده در سال 80، نزدیک به 127 تراوات ساعت بود. {643} انتظار می‏رود ظرفیت تولید تا پایان برنامه سوم به 39179 مگاوات و تا پایان سال 1388 به 42724 مگاوات{107} و تا سال 1400 به 96هزارمگاوات برسد.{33} هریک از این ارقام به ترتیب 4/10، 5/5، و 3/6 درصد رشد سالانه را پیش‌بینی می‏کنند.

مقایسه آماری شاخص‏های عمده صنعت برق با کشورهای جهان نیز غرورآفرین است. البته ظرفیت سرانه ایران تقریباً از همه کشورهای عضو آژانس بین‏المللی انرژی (بجز چند کشور نظیر مکزیک و ترکیه) کمتر است. (جدول4-5)

 

گذشته از جدول یاد شده و کشورهای آژانس بین‏المللی انرژی، کشورهای تایوان، روسیه، قزاقستان، اوکراین، عربستان، رومانی، ونزوئلا، آفریقای جنوبی، مالزی، و آرژانتین رتبه بهتری بر پایه ظرفیت سرانه دارند.{107} می‏توان گفت کشورهای بحرین، قبرس، فلسطین، کویت، عمان، قطر، امارات متحده عربی، لیبی، شیلی، پاراگوئه، پورتوریکو، ارمنستان، آذربایجان، بلاروس، استونی، گرجستان، قرقیزستان، لیتوانی، تاجیکستان، ترکمنستان، و ازبکستان هم ظرفیت سرانه بالاتری دارند.

اما تقریباً همه کشورهای دیگر جهان، به‌ویژه کشورهای واقع در شرق ایران، ظرفیت سرانه‏ای کمتر از ایران دارند و طبیعی است که به دنبال واردات برق باشند. کشورهای ترکیه، عراق، سوریه، لبنان، اردن، افغانستان، پاکستان، بنگلادش، برمه، چین، هند، اندونزی، سنگاپور، تایلند، ویتنام، و کره‌شمالی کشورهایی هستند که ظرفیت سرانه‏ای پایین‏تر از ایران دارند، اکثراً به‏منابع انرژی دسترسی ندارند، و ایران می‏تواند از طریق خشکی با آنان ارتباط برقرار کند.

1-5- انواع نیروگاه‌ها

بیشترین نیروگاه‌های جهان آبی یا حرارتی هستند. انرژیهای نو و تجدیدپذیر، حتی نیروگاه‌های آبی کوچک، بحث جداگانه‏ای را می‏طلبند. مقصود از برق آبی دراین تقسیم‏بندی کلی، نیروگاه‌های بزرگ آبی است. نیروگاه‌های حرارتی نیز همه سوختهای احتراق پذیر، فسیلی و هسته‏ای را شامل می‏شوند.

درواقع چیزی که مبنای طبقه‏بندی نیروگاه‌ها قرار می‏گیرد، نوع سوخت آنها نیست، بلکه طراحی سیستم تولید برق نیروگاه مطرح است. یک نیروگاه بخار ممکن است با گاز، زغال سنگ یا سوخت‏های دیگر، و حتی با سوخت هسته‏ای کارکند. اما نحوه عملکرد آن با نیروگاه گازی متفاوت است و در نتیجه کاربرد آن نیز متفاوت خواهدبود.

ترمودینامیک

طراحی، کارکرد و کارایی نیروگاه‌های مولد برق به‏طور گسترده‏ای برعلم ترمودینامیک متکی‌است. قانون اول ترمودینامیک قانون بقای انرژی است که می‏گوید انرژی نه به وجود می‏آید و نه نابود می‏شود. انرژی سیستمی که تغییر حالت می‏دهد (یا در طی فرایندی تحول پیدا می‏کند) ممکن است در نتیجه تبادل با محیط، کم یا زیاد شود، و یا در درون سیستم از شکلی به شکل دیگر درآید.{112} به‏عبارت ساده‏تر، ما می‏توانیم سوخت را به گرما، و گرما را به کار تبدیل کنیم و از حرکت حاصله با استفاده از خواص سیم‏پیچ و مغناطیس، برق به‏دست آوریم. البته این کار نه از طریق یک روند، بلکه به کمک یک چرخه صورت می‌گیرد زیرا لازم است سیستم نه یک بار، بلکه به صورتی پیوسته عمل کند. چرخه متشکل از تعدادی فرایند است که از حالت معینی شروع و به همان حالت ختم می‏شود. به‏این‏ترتیب چرخه می‏تواند تا هنگامی که نیاز باشد به‏طور نامحدود تکرارشود.

ما بیش از همه با دونوع انرژی، به‏صورت گرما و کار، روبرو هستیم. قانون دوم ترمودینامیک، هم‏ارزی تبدیل این دو را نفی نمی‏کند، ولی برای آن حدی قائل است. کار، انرژی با ارزش‏تری است. کار را می‏توان به‌طور کامل و پیوسته به گرما تبدیل کرد، ولی عکس آن درست نیست. گرما را نمی‏توان به‏طور کامل و پیوسته به کار تبدیل کرد. به‌عبارت دیگر گرما به‌طور پیوسته یعنی به‌طور چرخه‏ای، کاملاً قابل تبدیل به کار نیست. (هرچندکه در یک فرایند می‏تواند چنین باشد.) بخشی از گرما را که نمی‏توان به این‌ترتیب به کار تبدیل کرد، انرژی دسترس‏ناپذیر می‏نامند که بایستی پس از انجام کار، به‌عنوان گرمای با کیفیت نازل دفع شود.

انتخاب بین هزینه سرمایه‏گذاری و هزینه سوخت

این همان بخش بزرگی از انرژی است که در مرحله تولید الکتریسیته، در نیروگاه‌ها از دسترس خارج می‏شود و در ترازنامه انرژی تحت عنوان تلفات تبدیل ذکر شده‌است. پیچیده‏تر کردن چرخه تولید الکتریسیته و استفاده از فوق گرما دادن، باز گرمایش، بازیابی، پیش‌گرم‌کن و نظایر آن، روش‌هایی است که با محاسبات اقتصادی در مورد این یا آن نیروگاه تحت این یا آن شرایط به کار گرفته می‏شود. مثلاً در چرخه رانکین، “اختلاف دمای بسیار کوچک در نقطه تنگش منجر به اختلاف دمای کلی کم و در نتیجه بازگشت ناپذیری کمتر، ولی مولد بخار بزرگتر و گرانتر می‏شود. اختلاف دمای بسیار بزرگ در نقطه تنگش منجر به مولد بخار کوچک و ارزان، ولی اختلاف دمای کلی و بازگشت‌ناپذیری بیشتر می‏شود که در این صورت بازده نیروگاه کاهش می‏یابد. اقتصادی ترین اختلاف دما در نقطه تنگش با بهینه سازی به دست می‏آید که در طی آن هم هزینه‏های ثابت (براساس هزینه‏های سرمایه‏گذاری) و هم هزینه‏های جاری (بر اساس بازده و در نتیجه هزینه سوخت) در محاسبه واردمی‏شوند.” {112}

در مورد توربین‏های گازی نیز با افزایش دمای ورودی، فشار و در نتیجه بازده بالا می‏رود. البته هزینه سرمایه‏گذاری نیز بالا می‏رود اما کاهش مصرف سوخت، به سرعت این اختلاف هزینه سرمایه‏گذاری را باز می‏گرداند.

نیروگاه دیزلی

رودلف دیزل (1913- 1858) در پاریس از والدین آلمانی به دنیا آمد. او در سال 1893 و در آلمان موتور اختراعی را به‌نام خودش به ثبت رساند. چرخه ایده‏آل او سیستم بسته‏ای به شکل زیر است:این چرخه تشکیل می‏شود از فرایند تراکم ایده‏آل بی‌دررو (بدون تبادل گرما)1-2؛ فرایند فشار ثابت گرماگیر 2-3؛ فرایند انبساط ایده‏آل بی‌دررو 3-4؛ فرایند حجم ثابت گرماده 4-1 که سرانجام چرخه را به حالت یک باز می‏گرداند.

در نیروگاه دیزل با استفاده از سوخت گاز یا مایع در سیلندرها، انرژی مکانیکی به‌دست می‏آید که توسط ژنراتور به انرژی الکتریکی تبدیل می‏گردد. نیروگاه دیزل برخلاف دیگر نیروگاه‌های حرارتی و آبی، فاقد توربین می‏باشد.

این ساده‏ترین نوع نیروگاه است که به راحتی نصب و راه‏اندازی می‏شود. اگر وقت صرف شده جهت نصب و راه‏اندازی یک واحد نیروگاه دیزلی را یک فرض کنیم، نیروگاه گازی 10، نیروگاه بخاری 20، و نیروگاه آبی 90 واحد زمان لازم خواهدداشت.{507} در ایران نیز نخستین نیروگاه، یک واحد 400 کیلوواتی دیزل بود که در زمان مشروطه توسط حاج امین‏الضرب در سال 1285 شمسی در خیابان چراغ برق تهران (امیرکبیر) راه‏اندازی شد. {505} جای تأسف است که پس از آن 53 سال طول کشید تا نیروگاه حرارتی طرشت راه‏اندازی شود.

امروزه حتی اگر نیروگاه‌های دیزلی را بخواهیم به طور کامل کناربگذاریم، بازهم استفاده از دیزل ژنراتور در نیروگاه‌ها ضروری است. زمانی که شبکه سراسری  Black Outمی‏شود، برق اولیه به وسیله یک دیزل ژنراتور تأمین می‏گردد که به نوبه خود توربین گازی را با برق 380 ولت ACبه‌ عنوان  Prime Mover راه می‏اندازد. توربین گازی به نوبه خود بار لازم برای راه‏اندازی توربین های بخار را تأمین می‏کند.{116}

نیروگاه بخار

ویلیام جان ام رانکین(1872-1820) استاد مهندسی ساختمان در دانشگاه گلاسکو بود. وی یکی از پیش‌کسوتان علم ترمودینامیک و نخستین شخصی بود که به تدوین و نگارش این علم همت گماشت.{112} چرخه‏ای که او طراحی کرد، بنام چرخه رانکین معروف است که یک چرخه مایع و بخار به‌شمار می‏آید.

نیروگاه‌های بخار معمولاً نیروگاه‌های بزرگی هستند که به سرمایه و زمان زیادی برای نصب نیاز دارند. این نیروگاه‌ها به دلیل داشتن ضریب ظرفیت بالا، برای تأمین بار پایه بسیار مناسب می‏باشند. محاسبات نشان می‏دهد برای یک نیروگاه بخار 1000 مگاواتی، سالانه 19 میلیون مترمکعب آب لازم است.{505} لذا این نیروگاه‌ها باید نزدیک منابع آب تأسیس شوند.

نیروگاه گازی

نیروگاه گازی طبق چرخه برایتون و با استفاده از گاز حاصل از احتراق، توربین را به گردش درمی‏آورد. مهمترین مزایای نیروگاه گازی در مقایسه با نیروگاه بخار به شرح زیر است:

1-   نیروگاه توربین گازی، در مقایسه با نیروگاه بخار کوچکتر است، وزن کمتری دارد و هزینه اولیه آن برای تولید هرواحد توان از هزینه مربوط به نیروگاه بخار کمتر است.{112}

2-      مدت زمان لازم برای تحویل توربین گازی نسبتاً کوتاه است و می‏توان آن را سریعاً نصب کرد و مورد استفاده قرارداد.

3-      راه‏اندازی و توقف توربین‏های گازی ساده است و در عرض ده دقیقه این اعمال انجام می‏گیرد.{116}

4-      آلودگی کمتری نسبت به توربین‏های دیگر دارد و به همین جهت در همه جا می‏توان آن را نصب کرد.

5-      اکثر توربین‏های گازی با هوا خنک می‏شوند و در نتیجه نیاز به آب و تصفیه خانه ندارند.

اما این نیروگاه معایب مهمی هم به شرح زیر دارد:

1-      بازده چرخه برایتون، اصولاً به اندازه بازده چرخه رانکین(نیروگاه بخار) نیست.

2-      قطعات یدکی آن گران است.

توأم بودن هزینه سرمایه‏گذاری پایین و بازده پایین در توربین گازی موجب می‏شود که از آن عمدتاً به‌عنوان نیروگاه تأمین بار پیک استفاده شود و طبعاً از چنین نیروگاهی انتظار نمی‏رود بیش از 1000 تا 2000 ساعت در سال در مدار باشد. بدیهی است که برای چنین مواردی، استفاده از نیروگاه‌های بزرگ بخار، غیراقتصادی خواهدبود.

 

 

نیروگاه سیکل ترکیبی

نیروگاه چرخه‏ترکیبی به نیروگاهی گفته می‏شود که درآن هم در توربین گازی و هم در توربین‏بخار، قدرت تولید می‏شود. به‌این‌ترتیب از انرژی بسیار زیاد گازهای خروجی توربین، برای تولید بخار جهت یک نیروگاه بخار استفاده می‏شود. این روش کاملاً عملی است زیرا توربین گاز، یک ماشین با دمای نسبتاً بالا و توربین بخار، یک ماشین با دمای نسبتاً پایین است. این کارکرد توأم توربین گازی در«طرف گرم» و توربین بخار در«طرف سرد» را نیروگاه چرخه ترکیبی می‏نامند.{112}

چرخه ترکیبی علاوه بر داشتن بازده و توان بالا، از مزایای دیگری نیز مانند انعطاف‌پذیری، راه‏اندازی سریع، مناسب بودن برای تأمین بار پایه و عملکرد دوره‏ای و بازده بالا در محدوده گسترده‏ای از تغییرات بار برخوردار است.

نیروگاه اتمی

در 1950 حدود دوسوم الکتریسیته جهان از منابع حرارتی و حدود یک سوم آن از منابع هیدروالکتریک به‌دست می‏آمد. در 1990 منابع حرارتی همچنان حدود دوسوم نیرو را تأمین می‏کردند، اما منابع هیدروالکتریک به تقریباً 20% کاهش یافتند و نیروی هسته‏ای تقریباً 15% کل الکتریسیته جهان را تشکیل می‏داد.{269} طبق اطلاعات ارائه شده در شهریور80 تعداد 438 نیروگاه اتمی درجهان وجود داشته‌است که 16% برق جهان را تولید می‏کرده‌است. {64} این اعداد و ارقام، روند رو به‌رشد بهره‏گیری از نیروگاه اتمی را نشان می‏دهد. این روند به‌ویژه در کشورهای پیشرفته بسیار چشمگیر است.

در سال 2001 نزدیک به یک چهارم کل الکتریسیته کشورهای سازمان همکاری اقتصادی و توسعه در نیروگاه‌های اتمی تولید شده‌است.{325} در این سال 29 درصد تولید برق اسپانیا به نیروگاه‌های اتمی اختصاص داشته است. این رقم برای کشورهای فنلاند، آلمان، ژاپن، سوئیس، مجارستان، کره‏جنوبی، سوئد، اسلواک، بلژیک و فرانسه به ترتیب 31، 31، 32، 36، 39، 39، 44، 53، 58، و بالاخره 78 درصد بوده‌است. این درحالی است که درمورد نیروگاه اتمی ایران، خبر به راه افتادن قریب‏الوقوع آن هر چند سال یکبار تکرار می‏شود. {617} اما در عمل موانع جدی و جدید بر سر راه آن ایجاد می‏گردد.

سازمان انرژی اتمی ایران در سال 1355 قرارداد مربوط به واحد 1300 مگاواتی نیروگاه با سوخت اتمی را با یک شرکت آلمانی منعقد نمود. اما کار پس از انقلاب متوقف شد. در سال 1374 جهت تکمیل واحد یک با ظرفیت 1000 مگاوات، قرارداد دیگری با کشور روسیه منعقد شد که به نظر می‏رسید در بهار سال 1381 به بهره‏برداری برسد. اما در بهار 81 گفته می‏شود پیشرفت عملیات واحد یک، حدوداً به 52 درصد رسیده و پیش‏بینی می‏شود در سال 1383 به بهره‏برداری برسد.{202}

نیروگاه آبی

یکی از زیباترین و پاکیزه‏ترین سیستمهای تولید برق، تبدیل انرژی نور خورشید به انرژی پتانسیل آب است. در نیروگاه‌های آبی، این انرژی پتانسیل به انرژی جنبشی تبدیل می‏شود و توربین‏ها را به حرکت در می‏آورد. بلندا، میزان آب (دبی)، تداوم جریان آب، در دسترس بودن و نیز مناسب بودن زمینی که باید زیر آب برود، عواملی هستند که در مورد نیروگاه‌های آبی از اهمیت بسیار برخوردارند.{113} حتی وجود یک رودخانه مرتفع دائمی پرآب، سرمایه عظیمی به حساب می‌آید زیرا می‏توان در مسیر آن سدهای متعددی احداث کرد و برق بسیاری تولید نمود.

گرچه سرمایه موردنیاز برای ظرفیت هر وات برق آبی، بین یک تا 5/3 دلار تخمین زده شده است.{626} اما هزینه‏های جاری برق‏آبی بسیارناچیز است. مزیت دیگر این نیروگاه‌ها آن‏است که می‏توانند خیلی سریع شروع به‌کار کنند و یا به سهولت از مدار خارج شوند. بنابراین برای تولید در ساعات پیک بسیار مناسب هستند.

یکی از مسایل این نیروگاه‌ها، زمان بر بودن آنهاست که به دوره احداث مربوط می‏شود. در فعالیتهای جاری نیز باید به این مسئله مهم توجه کرد که تولید برق آبی وابسته به نزولات جوی است.{505} در ایران در سال 72 میزان تولید برق آبی 9/12% کل الکتریسیته تولید شده در کشور بوده‌است. اما در سال 79 این رقم به 3% تنزل پیدا کرد که کمترین میزان در همه سالهای مندرج در جدول 12-1 ترازنامه انرژی می‏باشد. یعنی این کم آبی و تأثیر آن بر برق آبی، لااقل در 34 سال اخیر بی‏نظیر بوده‌است.

 

 

2-5- انواع منابع انرژی نیروگاهها

نفت

نفت، گاز طبیعی، زغال سنگ و اورانیوم به عنوان منابع اولیه انرژی برای رشد صنعتی و اقتصادی اهمیت حیاتی دارند. دهه‏های اخیر شاهد تغییرات بنیادی در اقتصاد انرژی جهان بوده است. یکی از این تغییرات، انتقال کنترل تولید نفت از شرکتهای بین‏المللی نفت به کشورهای نفت‌خیز بوده است. در نتیجه افزایش سهم کشورهای یادشده یا به دلیل ملّی شدن منابع نفت، مقدار نفت خام که توسط شرکتهای چند ملیتی فروخته می‏شد در فاصله سالهای 1974 و 1980 از 90% به 40% رسید. می‌توان گفت رفتار طرف عرضه، تحت فشارها و تأثیرات جدیدی قرار داشت که نه از جانب شرکتها بلکه از سوی دولتها اعمال می‏شد. در کنار این تهدید سیاسی، تئوریهای «محدودیت رشد» نیز سرعت تخلیه منابع کره‏زمین را پیش‏بینی می‏کند. از آنجا که منابع سوخت، استراتژیک هستند، تهدید کمبود نفت بسیار جدی است. به محض آنکه توازن عرضه و تقاضا بهم می‌خورد، قیمت نفت به صورت یک متغیر بزرگ اقتصاد کلان رخ می‏نماید. {305}

زغال سنگ

زمانی بیش از یک چهارم برق جهان از نفت تأمین می‏شد. اما تحت تأثیر عوامل یادشده و به ویژه شوک قیمتهای نفت، سهم آن بسیار کاهش می‏یابد و به حدود 9% [21]خواهد رسید. در عوض زغال سنگ که قیمت معادل یک بشکه نفت خام آن سه برابر گرانتر است، {505} پا به پای رشد تولید برق جهان رشد می‏کند و تقریباً درصد ثابتی (حدود 39%) را به خود اختصاص می‏دهد. علت این امر ذخایر بسیار غنی زغال سنگ و نیز پراکندگی آن در سطح جهان است. در حالیکه قسمت اعظم نفت جهان در کشورهای اوپک و در خاورمیانه متمرکز می‏باشد. مزیت دیگر زغال سنگ آن است که گرچه حمل نفت بسیار راحتتر است، اما پراکندگی زغال سنگ در سراسر جهان، این امکان را به وجود می‏آورد که نیروگاه در مجاورت منابع سوخت احداث گردد.

در ایران ذخایر کشف شده زغال سنگ تا پایان سال 1378 حدود 6/3 میلیارد تن بوده است که سهم ذخایر زغال سنگ کشف شده را نسبت به مجموع ذخایر زغال سنگ و نفت و گاز کشور به 5/7% می‏رساند. طرح ایجاد نیروگاه با سوخت زغال سنگ که در منطقه طبس و با ظرفیت 1500 مگاوات مطرح شده است، به منظور تنوع بخشی به سبد انرژی کشور صورت گرفته است. این هدف نیز مطرح است که باطله‏های زغال شویی حاصل از شست و شوی زغال برای تهیه کک ذوب آهن اصفهان که خود یک معضل زیست محیطی است، در ترکیب با زغال سنگ با ارزش حرارتی بالاتر، مورد استفاده قرار گیرد. {57}

 

 

 

اتم

کاهش نقش نفت را اتم بیش از هر سوخت دیگری پر می‏کند، به طوریکه برآورد می‏شود حدود 16% ازکل تأمین برق جهان را به خود اختصاص دهد. نیروگاه اتمی سوخت کمی می‏خواهد، اما به هزینه‏های سرمایه‏گذاری عظیمی نیاز دارد. همچنین منابع مطمئن جریان آب سرد نظیر دریا یا رودخانه نیز باید در دسترس باشد. مشکل سوخت اتمی کمتر از سوخت نفت نیست. این درست است که اتم گرمای زمین یا باران اسیدی ایجاد نمی‏کند، اما تفاله‏های خطرناکی دارد که هزاران سال باقی می‏ماند.

گاز

یکی دیگر از منابع تولید برق، گاز است که گرچه عمر ذخایر آن بسیار کم است، اما به‌کارگیری آن رشد چشمگیری دارد. سهم گاز در انرژی جهان هر سال بیشتر می‏شود و پس از زغال سنگ، مهمترین منبع اولیه تولید برق محسوب می‏شود، (19%) که در عین حال قیمتی مناسب دارد، به راحتی حمل می‏شود، آلودگی بسیار کمی دارد، قابل تبدیل به صورت مایع (LNG) می‏باشد، و اعتصاب بردار هم نیست!

در ایران استفاده از گاز رشدی بسیار سریع دارد و طبق آمار مندرج در ترازنامه انرژی، از سال 1366 تا کنون  اولاً تنها سوختی است که میزان استفاده از آن در نیروگاه‌ها  از رشد برخوردار بوده است، ثانیاً این رشد هر سال شتاب بیشتری می‏گیرد. در نتیجه:

1-   با گازسوز شدن نیروگاه، نفت کوره (مازوت) را می‏توان صادر کرد. نفت کوره حدود ده برابر گرانتر از گاز طبیعی است و صادرات آن هم راحت‌تر است. {505}

2-   با گازسوزشدن نیروگاه، نفت گاز (گازوئیل) کمتر وارد می‏شود. در سال79 از طریق جایگزین شدن سوخت گاز به جای مازوت و گازوئیل، امکان صادرات سالانه بیش از400 میلیون دلار سوخت برای کشور فراهم شد. {61}

3-   هزینه‏های تعمیر و نگهداری کاهش می‏یابد. مثلاً با گازسوز کردن نیروگاه تبریز، از خوردگی در لوله‏های سوپرهیت و رهیتر که توسط سوخت مازوت ایجاد می‏شود، جلوگیری خواهد شد. {62}

با این حال در سال 79 هنوز حدود 2/27% از سوخت مصرفی نیروگاههای کشور را نفت‏کوره و نفت‏گاز تشکیل می‏داده‏اند. (نمودار2-2-5) البته این موضوع تا حدودی الزامی است زیرا نفت کوره در مرحله

راه‏اندازی نیروگاهها به کار می‏رود و نفت گاز نیز در نیروگاههای گازی و چرخه ترکیبی در فصل زمستان به دلیل کمبود گاز طبیعی ناشی از افزایش مصارف خانگی، به عنوان پشتیبان استفاده می‏شود.

آب

منبع انرژی دیگری که تقریباً معادل گاز (19%) از تولید برق جهان را تأمین خواهد کرد، آب است. یک نیروگاه آبی بزرگ فضای زیادی اشغال می‏کند و به سرمایه و زمان زیادی برای احداث نیاز دارد. در همه جا نیز ساخت آن امکانپذیر نیست. اما نیروگاه آبی مزایای زیادی هم دارد. ماهاتیر محمد نخست وزیر مالزی، در پاسخ به این ادعاها که نیروگاه برق آبی گرانتر از نیروگاههای گازی است، اظهار داشت: «این یک واقعیت است. ولی گاز یک منبع تولید برق پایان‏ناپذیر نیست. ما معتقدیم پروژه بکون برای مدت زمانی که باران می‌بارد، دائمی است.» {25} همچنین باید گفت برق آبی، هزینه متغیر سوخت ندارد.

در ایران در سال 1379 به دلیل بارندگی کم، سهم برق آبی بسیار کاهش پیدا کرد. در آن سال 3% برق کشور توسط نیروگاههای آبی و بقیه با استفاده از نیروگاههای حرارتی تأمین گردید. متأسفانه پروژه‏های بزرگ هیدروالکتریک این مشکل را دارند که درصورت کم آبی، تولید برق نیز شدیداً کاهش خواهد یافت.

سایر منابع

گذشته از منابع یاد شده بشر به دنبال استفاده هرچه بیشتر از انواع انرژیهای تجدیدپذیر است که درباره آن در مبحثی جداگانه صحبت خواهد شد. اما در حد فاصل این دو نوع منابع انرژی می‏توان به این نکته اشاره کرد که از هر چیز سوختنی می‏توان برق تولید کرد. بنابراین انواع سوختهای جامد از چوب - که بازده ناچیزی دارد و به محیط زیست لطمه شدید می‏زند - تا لاستیک خودرو، می‏تواند به عنوان سوخت نیروگاه مطرح باشد. برای نمونه سال 79 در تایلند یک نیروگاه سوزاندن پوست برنج به مرحله بهره‏برداری رسید. {58} و در سال جاری نیز نیروگاه زباله‌سوز تهران مراحل کار خود را آغاز خواهد کرد.

3-5-انواع آلودگی نیروگاه‌ها

شاید زمانی که به آلودگی نیروگاه‌ها فکر می‏کنیم، قبل از هرچیز فاجعه چرنوبیل را به‏خاطر می‏آوریم، و یا دودکشهای بلند درنظرمان مجسم می‏شود. تاثیرات زیست محیطی منفی نیروگاه‌ها به فاجعه اتمی یا آلودگی هوا محدود نمی‏شود. تولید مقادیر عظیم انرژی الزاماً با افت‏هایی در منابع آن، تخلیه خاکستر و دیگر آلاینده‏ها در هوا،  ایجاد اختلال در رواناب رودخانه ها و بسیاری از عوارض و پدیده‏های دیگر همراه است که همگی در تغییر زیست‌کره موثر می‏باشند. {504}

برق را می‏توان به روشهای متعدد تولید کرد که هریک از آنها ویژگیهای فنی ، اقتصادی و محیطی منحصر به فردی دارد. هر روش تولید، مجموعه تأثیرات محیطی خاص خود را دارد که قبل از هر چیز با خصوصیات ذاتی فن‏آوری مورد استفاده تعیین می‏شوند. حتی نیروگاه‌هایی که از فن‏آوری‏های اصلی یکسانی استفاده می‏کنند، بسته به شرایط بومی متفاوت، تأثیرات محیطی کاملاً متفاوتی دارند. {200} این تأثیرات را می‏توانیم به‏صورت زیر طبقه‏بندی کنیم:

 آلاینده‏های گازی

نشر آلاینده‏های گازی از دودکش نیروگاه‌های حرارتی با سوخت فسیلی، یکی از عوامل مهم انتشار آلودگی در این نیروگاه‌ها است. ترکیبات حاصل از احتراق سوخت‏های فسیلی عبارتند از: اکسیدهای کربن، خاکستر فرار، ذرات نسوخته یا نیم‏سوز سوخت، اکسیدهای گوگرد، اکسیدهای ازت و گازهای ناشی از سوخت ناقص مثل هیدروکربورها، که تمام این ترکیبات، سمی، خطرناک و گاه سرطان‏زا هستند. در ایران در سال 79 با مصرف حدود 5/6 میلیارد لیتر مازوت، 3/1 میلیارد لیتر گازوئیل، و 23 میلیارد متر مکعب گاز طبیعی برای تولید برق، طی یکسال حدود 300 هزار تن گاز 2SO و حدود 72 میلیون تن گاز 2CO و 110 هزارتن اکسیدهای ازت وارد هوا شده است. منواکسیدکربن یکی از آلاینده‏های موجود در گاز خروجی از نیروگاه‌ها است. انتشار ذرات معلق نیز از دیگر عوامل آلوده کننده هوا  است که بیشتر منابع انتشار آن ناشی از احتراق سوخت های 

فسیلی است. باتوجه به جدول 1-3-5 می‌بینیم که درمیان منابع و صنایع مختلف، نیروگاه‌ها پس از بخش حمل و نقل، بیشترین سهم را در آلوده‏کردن محیط زندگی انسان دارند. در جدول 2-3-5 نیزشاخص هرینه‌های اجتماعی تولید برق را از آلاینده‏های مختلف مشاهده می‏کنیم . این جدول نشان می‌دهد که هزینه اجتماعی هر کیلوواتساعت برق تولیدی در کشور به‌طور متوسط 188 ریال است. این هزینه درواقع به نوعی بیان کننده خسارات وارده بر محیط در اثر تولید برق می‌باشد که جامعه بایستی برای برگشت به حالت اول، آن را پرداخت نماید.

در مقایسه آمار سال‌های مختلف می‏توان‏گفت که نیروگاه‌های بخاربیشترین سهم را در انتشار آلاینده‏ها دارند. اما در اینجا گذشته از نوع نیروگاه، نوع سوخت هم اهمیت پیدا می‏کند. گاز طبیعی سوختی است که بیشتر از سایر سوختها در نیروگاه‌های توربین بخار به‏کار می‏رود. گرچه گاز طبیعی یک سوخت فسیلی منتشر کننده 2CO  است،  اما انتشار کربن آن بسیار کمتر از زغال سنگ یا نفت جایگزین می‏باشد. آلایندگی 2SO  گاز طبیعی ناچیز است. آلایندگی NOx  آن گرچه درخور توجه است، اما راههای کاهش آن ساده‏تر از مورد زغال‏سنگ می‏باشد. زغال سنگ بیشتر از سایر روشهای تولید الکتریسیته، کربن منتشر می‏کند. همچنین هنگام استخراج از معدن و نیز موقع حمل به فواصل دور، گازهای گلخانه‏ای بطور غیر مستقیم منتشر می‏شوند. علاوه برآن احتراق زغال سنگ، با انتشار اسیدهای 2SO  و  NOxو ذرات تجزیه‌پذیر توام‏است. بسیاری از جوامع این موضوع را پذیرفته‏اند که گاز طبیعی کم زیان‏تر از سایر روشهای تولید الکتریسیته‏است و استفاده از آن‏برای تولید برق، مرحله‏مناسبی درانتقال کامل به انرژی پایدار آینده محسوب میشود .

       آلودگی تشعشعی

تاثیرات زیست محیطی نیروی هسته‏ای، با ریسک وعدم‏اطمینان مشخص می‏شود. قبل از هر چیز باید از ریسک فاجعه اتمی نام برد.{200} در نیروگاه‌های برق هسته‏ای و تأسیسات وابسته به آن که از فن‏آوریهای پیچیده برخوردارند، آنچه که به صورت حادثه‏ای «بسیار ناچیز» شروع می‏شود، می‏تواند به سرعت از کنترل خارج شود و فاجعه بزرگی به بار آورد. در نیروگاه «چرنوبیل» از زمانی که رایانه برای توقف راکتوراعلام خطر کرد تاتخریب کامل راکتور، بیشتر از 90 ثانیه طول نکشید .{56}

زباله‏های حاصل از فعالیت یک نیروگاه هسته‏ای با سوخت اورانیوم به قدری آلوده‏است که برای بشر خطرهای جدی به‏وجود می‏آورد. بیشتر زباله‏های هسته‏ای، قرن‏ها به‏طور خطرناک برجای می‏مانند و ممکن است زندگی نسل‏های آتی را به‏خطر بیاندازند. اگر تمام مواد زاید نیروگاه‌های اتمی سال 2000 در یک زمین فوتبال جمع شوند، بلندی آن به ارتفاع 8/1 متر خواهد رسید.

محصول فرعی دیگر راکتورهای هسته‏ای، پلوتونیوم‏است که می‏توان از آن به عنوان سوخت هسته‏ای استفاده‏کرد. ولی پلوتونیوم به دلیل عمر طولانی، برای بشر خطرناک است و باید به دقت به کار رود. برای نمونه اگر یک ذره کوچک از پلوتونیوم وارد ریه شود، سبب بروز سرطان می‏شود. آنچه اهمیت بیشتری دارد این است که پلوتونیوم جزء اصلی ساخت بمب اتم است و تنها ده کیلو از آن برای ساختن یک بمب با نیروی تخریبی 100 تنTNT کافی است.{19}

آخرین پیش بینی آژانس بین‏المللی انرژی که یکی از وظایف آن ارتقاء و توسعه انرژی اتمی است، نشان می‌دهد که سهم نیروی برق هسته‏ای نسبت به کل برق تولیدی در مقایسه با میزان فعلی، 16% کاهش خواهد یافت و تا سال 2020 میلادی این مقدار در حدود 10 تا 14 درصد خواهد بود. ملاحظات ایمنی و هزینه‏های مرتبط با فن‏آوری مورد استفاده برای کاهش ریسک حوادث، نقش بسزایی در کاهش میزان استفاده از برق هسته‏ای داشته‏اند.{56}

آلودگی حرارتی

براساس آمار سال 1980 حدود20% کل آبهای جاری به‏مصرف خنک‏کردن نیروگاه‌ها رسیده‏است و درحال حاضر نیاز آبی نیروگاه‌ها 50% کل نیاز انسانی و 75% کل نیاز صنعتی را تشکیل می‏دهد. آلودگی حرارتی هر نوع انتقال حرارت نامطلوب به محیط زیست است که می‏تواند آلودگی حرارتی آبی (پساب حاصل از زیر آب بویلرها، پساب خروجی از سیستم‏های خنک‏کن) و یا آلودگی حرارتی گازی (بخار یا هوای داغ خروجی از سیستم‏های خنک کن، و گاز خروجی از اگزوزها) باشد. تخلیه پساب حرارتی باعث تغییراتی در اکوسیستم آب های پذیرنده می‏شود و به دنبال آن تغییراتی در زندگی آبزیان مجاور خود به‏وجود می‏آورد.

پساب های صنعتی

میزان آب مصرفی برای یک نیروگاه بخاری در هر مگاوات ساعت معادل 2 تا 3 مترمکعب تخمین زده شده است و با این فرض که 70 درصد مقدار الکتریسیته تولیدی در جهان را نیروگاه‌های بخاری تولید می‏کنند، مقدار متوسط مصرف سالیانه آب خام به  1014 × 5/6 مترمکعب خواهد رسید که قسمت اعظم آن به فاضلاب های نیروگاهی تبدیل شده و در آلوده‏سازی منابع آبی مختلف جهان سهم بسزایی را به خود اختصاص خواهد داد.

نیروگاه‌های بخار، ازجمله صنایع تولید کننده پساب هستند که با ایجاد آلودگی در آبهای سطحی و عمقی منطقه، سهم بسیاری در آلودگی آب ها دارند. نیروگاه‌های گازی چنین پسابی تولید نمی‏کنند. عمده منابع تولید پساب‏های صنعتی در نیروگاه‌های بخار، مربوط به واحدهای تصفیه آب خام، زیر آب برج‏های خنک کننده تر، و شست‏وشوی شیمیایی تجهیزات به‏کار رفته در بویلر و متعلقات آن است. این پساب ها از نظر کیفی بیشتر به پنج گروه پساب‏های نمکی، پساب های سمی، پساب های بهداشتی، پساب های آلوده به سوخت و روغن، و پساب‏های داغ تقسیم می‏شوند.

آلودگی میدان‏های الکتریکی و مغناطیسی

آلودگی برق فقط به نیروگاه‌ها محدود نمی‏شود. خطوط انتقال و پست‏های فشارقوی از مکان‏هایی است که علاوه بر نیروگاه، به علت وجود جریان‏ها و ولتاژهای بالا، دارای میدان‏های الکتریکی و مغناطیسی بالایی هستند. محوطه ژنراتور، ترانس‏های اصلی در نیروگاه‌ها، زیرباس بازها، بریکرها و دیگر تجهیزات فشار قوی پست،  از جمله مناطق مهم ایجاد میدان‏ها هستند.

درمورد زندگی در کنار خطوط فشار قوی باید گفت اثرات وتغییرات ناشی از انتقال برق بر روی محیط زیست و سلامت انسان‏ها آنچنان کند است که تقریباً نادیده گرفته می‏شود. خطوط انتقال همچنین ممکن است پوشش‏های گیاهی را در مسیر خود از بین ببرند.

آلودگی صوتی

براساس اندازه‏گیریهای انجام گرفته برروی اکثر نیروگاه‌های کشور، قسمت های توربین، ژنراتور، مشعل‏ها، دی‏اریتورها، پمپ های تغذیه و دمنده‏های هوایی بویلر از منابع مهم تولید صدا بوده و از سروصدای زیادی برخوردارند، به‏طوری که در بعضی نیروگاه‌ها شدت تراز صوت از مرز 115 دسی‏بل نیز می‏گذرد  واین درحالی است که استاندارد شدت تراز صوت 85 دسی‏بل است.{19}

تأثیر مثبت یا منفی منابع آبی بزرگ

گفته می‌شود برق آبی برای محیط زیست مشکل به‏وجود نمی‏آورد و موجب افزایش گرمای خاک یا باران اسیدی نمی‏شود. علاوه بر آن به‏علت زیاد شدن سطح تبخیر آب و بالارفتن رطوبت منطقه، شرایط اقلیمی منطقه در مقیاس کوچکی بهبود یافته و سطح پوشش گیاهی و غلظت اکسیژن افزایش می‏یابد.{25} اما باید گفت شاید بیش از هر روش دیگر تولید الکتریسیته، تأثیرات زیست محیطی نیروگاه‌های آبی بزرگ به دست خود انسانها است. توانایی تهیه مقادیر فراوان برق در کشورهای پیشرفته بدون تقریباً هیچ نوع آلودگی گازهای گلخانه‏ای را می‏توان با ترک خوردن و شکسته شدن سد در جوامع دیگر و تخریب اکوسیستم مقایسه کرد. تأثیرات زیست محیطی نیروگاه‌های آبی بزرگ، تقریباً به‏طور کامل نتیجه فعالیت‏های مرحله ساخت است.{200} به‏عبارت دیگر اگر فساد، کم‏کاری، سهل‏انگاری و نظایر آن در مرحله ساخت نیروگاه آبی وجود نداشته باشد، در آینده نیز فقط تأثیرات مثبت زیست محیطی را برای این نیروگاه‌ها خواهیم دید. در آن صورت شاید تنها اثر منفی این نیروگاه‌ها، وسعت زمینی باشد که مورد استفاده قرار می‏گیرد، زیرا ممکن است عده‏ای را مجبور به مهاجرت کند و یا منطقه‏ای که گیاه دارد زیر آب برود.

آلودگی منابع تجدیدپذیر

به‏موازات استفاده بشر از منابع تمیزتر، حساسیت او نسبت به آلودگیها نیز افزایش می‏یابد. مثلاً در مورد نیروگاه‌های بادی، از کشته‏شدن پرندگان و نیز سر و صدا به‏عنوان مسایل زیست محیطی یادشده است. و یا درمورد منابع آبی کوچک، به احتمال از دست رفتن جانوران نادر به دلیل تغییردر جریان رودخانه اشاره شده است. انرژی خورشیدی نیز به بدمنظری و اشغال زمین محکوم شده است.{200} دراین صورت باید گفت این‏تنها نوع اشغالگری است که به سود همگان خواهد بود و باید از آن استقبال کرد!

4-5-انرژی‌های تجدیدپذیر

دیر یا زود منابع فناپذیر فسیلی پایان خواهد یافت و بشر در معرض تهدید بحران انرژی قرار خواهد گرفت . اما خورشید که روزگاری زمین را از آغوش گرم خود به دنیا آورده است، باز مانند مادری مهربان، پرتو  نور خود را به سان رگه‌های گرم شیر در کام  فرزند خود خواهدریخت.

انرژی‌های نو در چرخه طبیعت دوباره تولید می‌شوند و این تجدید پذیری ، الکتریسیته پایدار و مطمئن را نوید می‌دهد. این انرژیها در حال حاضر عمدتاً در مرحله تحقیق و توسعه قرار دارد، اما به دلایل زیر مورد حمایت کشورها قرار می‌گیرد:

1-      منابع نفت، گاز و زغال سنگ رو به پایان است.

2-      سوخت فسیلی محیط زیست را آلوده می‌کند.

3-      عدم اطمینان در مورد سوخت هسته‌ای نیز خطرآفرین است.

مالیات انرژی

حمایت از انرژی‌های نو عمدتاً به کمک اهرم مالیاتی صورت می‌گیرد. کشورهای صنعتی بر سوختهای فسیلی مالیات می‌بندند تا از یکسو تولید انرژی‌های نو توجیه اقتصادی پیدا کند، و از سوی دیگر سوختهای فسیلی، هزینه های زیست محیطی خود را جبران کنند.

البته باید اضافه کرد که این نگرانی‌ها به تمرکز منابع نفت و گاز در یک منطقه از جهان نیز ارتباط دارد، زیرا چنین حساسیتی نسبت به زغال سنگ مشاهده نمی‌شود و حتی یارانه این سوخت فسیلی هنوز در کشورهای صنعتی قطع نشده است. “در انگلستان، کاهش یارانه زغال سنگ باعث شد که مصرف زغال سنگ بین سالهای 1990 تا 1993 حدود 20% کاهش یابد.” {621}

ویژگی انرژیهای نو

ویژگیهای اصلی انرژی‌های تجدیدپذیر را می‌توان چنین بیان کرد: {25}

1-      منابع خیلی زیادی دارند.

2-      در تمام یا مناطق وسیعی از جهان توزیع شده‌اند.

3-      معمولاً خیلی تمیز هستند و تأثیرات منفی کمی بر محیط زیست دارند و گاهی حتی تأثیر مثبت هم دارند.

4-      معمولاً متغیر، فصلی، و وابسته به آب و هوا هستند.

5-      شدت کمی دارند.

6-      شکل‌های  بسیار متنوعی دارند که برخی از آنها به  اختصار بیان خواهد شد.


انرژی خورشیدی

از این انرژی به صورت سیستم های فتوولتائیک، حرارتی خورشیدی، و هیدروژن خورشیدی استفاده می‌شود. گفته می‌شود در حــال حــاضر بــرای هر وات ظرفیت آن 5 تا 10 دلار سرمایه گذاری لازم است . {626}

ایران با توجه به میزان روزهای آفتابی، آب و هوا و موقعیت خاص جغرافیایی، می‌تواند بهره‌گیری زیادی از انرژی خورشیدی بخصوص در نواحی کویری ( منجمله یزد و سمنان ) داشته باشد. ایران از نظر پتانسیل جذب انرژی خورشید، زمینه بسیار خوبی دارد. رقم متوسط روزانه بیش از 5 کیلو وات ساعت بر هر متر مربع سطح افقی برای بیشتر مناطق کشور، رقم بسیار بالایی است که تنها معدودی از کشورها رقمی بالاتر از آن دارند.{29} به این دلایل ایران قرار است طی برنامه پنجساله سوم، ظرفیت بهره برداری از انرژی خورشیدی را به یک مگاوات برساند.{64}

انرژی بادی

انرژی باد در شرایط کنونی درموقعیتی است که می‌تواند با منابع انرژی فسیلی رقابت کند. در حال حاضر قیمت هر کیلو وات ساعت برق نیروگاه‌های بادی به 9/3 سنت رسیده است . {621} سرمایه گذاری برای نصب هر وات نیروگاه بادی 7/1-1/1 دلار برآورد می‌شود. {626}

ایران به دلیل موقعیت خاص جغرافیایی و قرار گرفتن در یک منطقه کم فشار نسبت به مناطق پر فشار شمال و شمال غرب، در زمستان و تابستان در مسیر بادهای زیادی قرار دارد.{29} درحال حاضر ظرفیت نیروگاه‌های برق بادی منجیل و رودبار بیش از 11 مگاوات است. قرار است  ظرفیت نیروگاه‌های برق بادی کشور طی برنامه پنجساله سوم به 130 مگاوات برسد.{64} توان بالقوه این نیروگاه‌ها 2 هزار مگاوات پیش بینی شده است.{202} نیروگاه‌های بادی ایران از بالاترین ضرایب بهره گیری  در میان نیروگاه‌های بادی جهان برخوردار می‌باشند به طوری که برق تولید شده از یک واحد 500 کیلو واتی، 1/2میلیون کیلو وات ساعت است، درحالی که در کشورهایی نظیر آلمان و آمریکا این رقم به 6/1 میلیون کیلو وات ساعت رسیده‌است.

نیروگاه‌های آبی  کوچک

استفاده از  نیروگاه‌های آبی کوچک در کشورما می‌تواند با توسعه بخشیدن به مناطق روستایی، مانع مهاجرت روستائیان به شهرها گردد زیرا این نیروگاه‌ها به آبیاری زمین‌های کشاورزی نیز کمک می‌کند. در سال 1378 دو نیروگاه با قدرت نامی 65 و 125 کیلو وات در استان‌های خراسان و گیلان، و دو نیروگاه دیگر در یاسوج ( 5/2 مگاوات ) و فارس (25/2 مگاوات ) مورد بهره برداری قرار داشتند.{202} هزینه سرمایه‌گذاری برای هر وات نیروگاه آبی کوچک، 3-2/1دلار بر آورد شده است .{626}

انرژی زمین گرمایی

این انرژی از حرارت موجود در هسته مذاب کره زمین و حرارت حاصل از فعالیت عناصر رادیواکتیو و  حرکتهای کوهزایی و واکنشهای شیمیایی درون زمین سرچشمه می‌گیرد. تولید برق از نیروگاه‌های زمین گرمایی بــه سه روش امکانپــذیر است : نیروگاه‌های بخار خشک؛ نیروگاه‌های آب داغ بـالنـده ( روش تبخیر آنی )؛  و روش سیکل دو مداره.{620}

در ایران 4 ناحیه زمین گرمایی سبلان، دماوند، خوی ماکو، و سهند شناسایی شده است. در این نواحی منطقه سرعین به منظور استفاده گرمایش، و مشکین شهر به عنوان منطقه مستعد برای احداث نیروگاه در نظر گرفته شده است.{29} قرار است طی برنامه پنجساله سوم، ظرفیت نیروگاه هیدروترمال ایران به  20 مگاوات بــرسد،{64} که گفته می‌شود برای هر وات آن 3-8/0 دلار سرمایه گذاری لازم است.{626}

بیوماس

بیوماس نوعی ماده آلی است که به وسیله گیاهان، اعم از گیاهان خاکی ( که در زمین می‌رویند) و گیاهان آبی ( که در آب می‌رویند ) و مشتقات آنها تولید می‌شود. بیوماس شامل گیاهان جنگلی و پس‌مانده‌های آنها ،‌گیاهانی که به خاطر محتوای انرژی شان در «مزارع انرژی»کاشته می‌شوند، و شامل کود حیوانی نیز می‌شود.

بیوماس را می‌توان منبع انرژی تجدید پذیر تلقی کرد زیرا عمر گیاه تجدید می‌شود و هر سال به مقدار آن اضافه می‌شود. بیوماس را می‌توان شکلی از انرژی خورشیدی تصور کرد، چون که در واقع این انرژی در نتیجه فتوسنتز و رشد گیاهان حاصل می‌شود . {112} گفته می‌شود هر وات ظرفیت آن 3-9/0 دلار سرمایه گذاری لازم دارد.{626}

انرژی امواج

هر حرکتی، و هر تفاوتی در طبیعت را می‌توان منبع یک انرژی تجدید پذیر دانست . در دریا می‌توان از انرژی امواج، از جزرومد، از جریان‌های  دریایی، و حتی از اختلاف درجه حرارت یا غلظت نمک در اعماق مختلف، برای تولید الکتریسیته استفاده کرد .{25}

زباله

هرچند زباله را باید نوعی سوخت برای نیروگاه‌های حرارتی تلقی کرد، اما به دلیل تولید مداوم، توزیع گسترده و منافع مثبت زیست محیطی، گاهی آن را در زمره انرژی های تجدیدپذیر ذکر می‌کنند.

در شهر تهران روزانه 6500 تا 7000 تن زباله جمع‌آوری می‌شود که مواد غیر قابل بازیافت آن را درمنطقه کهریزک دفن می‌کنند تا از تخمیر آنها کود شیمیایی تولید شود. دفن زباله علاوه بر آلوده کردن هوای منطقه کهریزک، در اثر نفوذ زباله به اعماق خاک، آبهای زیر زمینی را دچار آلودگی کرده است. در حالی که با راه اندازی یک نیروگاه زباله سوز می‌توان ضمن حل مشکل دفن زباله ها، حدود پنج مگاوات برق نیز تولید نمود . سرمایه گذاری اولیه این کار 5/16 میلیون دلار، و هزینه تعمیرات و نگهداری سالانه آن 860 هزار دلار محاسبه شده است . قیمت تمام شده برق حاصله به ازای هر کیلو وات ساعت معادل 4 سنت می‌باشد.{53}

 



 [1] اضعاف کیلو(Kilo)، مگا (mega ، میلیون)، گیگا (giga ، میلیارد، بیلیون)، ترا (tera، تریلیون)، پتا (peta)، اگزا (exa) هرکدام مرتبه‏ای هزار برابر بزرگتر دارند. بنابراین هر تراوات ساعت، یک میلیارد کیلو وات ساعت است.

 [2] آمار تفصیلی صنعت برق ایران - سال 1379 توسط معاونت برنامه‏ریزی، مرکز اطلاع‏رسانی، گروه تحلیل و انتشار آمارتهیه شده‏است .

 [3] ترازنامه انرژی سال 1379که به همت دفتر برنامه‏ریزی انرژی وزارت نیرو تنظیم شده‏است، ارقام را با واحد میلیون بشکه معادل نفت خام ذکر کرده است. اما در این پایان نامه  ارقام به کیلو وات ساعت تبدیل شده‌است. هر کیلووات ساعت معادل6- 10x  588 بشکه نفت خام و یا 0966/0 مترمکعب گاز طبیعی است.

 [4] با تقسیم‏ این عدد بر حاصلضرب ظرفیت نامی در کل ساعات سال ( 8760  ساعت ) ،  به (Plant Factor) ضریب سالانه نیروگاه  می‏رسیم. این ضریب در سال 79 معادل 1/50% بوده‌است. ظرفیت نامی نیز26373 مگاوات بوده‌است.

 [5] بیشترین علت اختلاف دو ستون، تفاوت ‏در رقم تولید ناویژه برق آبی‌است.

 [6]  این‏رقم بسیارزیاداست. باتوجه به اصول ترمودینامیک، بخش عمده آن ‏را انرژی خارج ازدسترس ‏تشکیل می‏دهد.

 [7]  درآمار تفصیلی برق، این رقم از تفاضل تولید ویژه و فروش به‏دست آمد.

 [8] این مقدار مواد نفتی، 56 میلیون بشکه معادل نفت خام می‏باشد.

 [9] این حجم گاز طبیعی، 24690 میلیون مترمکعب‌است.

 [10]International Energy Agency (IEA)

 [11]European Unity (EU) 

این کشورها عبارتند از: اتریش، بلژیک، دانمارک، فنلاند، فرانسه، آلمان، یونان، ایرلند، ایتالیا، لوگزامبورگ، هلند، پرتغال، اسپانیا، سوئد، انگلستان.

 [12] سازمان‌همکاری‌اقتصادی‌وتوسعه (Organization for Economic Cooperation & development) شامل سه بخش می‏باشد: بخش اروپایی آن از 15 کشور عضو Eu و 8 کشور زیر تشکیل‌شده‌است: چک، ایسلند، نروژ، لهستان، اسلواک، سوئیس، ترکیه، مجارستان.

 [13] کانادا، مکزیک، ایالات متحده

 [14] استرالیا، ژاپن، کره‏جنوبی، زلاندنو

 [15] ایسلند، کره جنوبی، مکزیک، لهستان، اسلواک

 [16] ستون « قدرت نامی سال 79 » از جدول شماره 5 گزارش عملکرد چهارساله وزارت نیرو استخراج شده است.

 [17] تولید ویژه برحاصلضرب قدرت نامی و ضریب 8760 (سال برحسب ساعت) تقسیم شده است. بادرنظر گرفتن واحدها، عدد حاصل در صدهزار ضرب شده‏است. به‏این‌ترتیب در واقع ضریب سالانه نیروگاه  Plant Factorبه دست آمده‌است.

 [18] مقادیر «تولید ناویژه» و «مصرف داخلی» ازجدول شماره 11 سایت توانیر به آدرس www.tavanir.org  استخراج شده است.

 [19] از 10 نیروگاه چرخه ترکیبی، در 7 نیروگاه با قدرت نامی6/3217 مگاوات، به استناد جدول 8-4 ترازنامه انرژی، تنها بخش گازی نیروگاه فعال بوده‌است.

 [20] در تولید محدود نیروگاه آبی، کاهش نزولات آسمانی مؤثر بوده‌است.

 [21] درصد سهم هریک از منابع در انرژی کل جهان با استفاده از جدول پیش‌بینی شورای جهانی انرژی در زمینه منابع تولید برق، مندرج در منبع 25 محاسبه شده‌است.

 


برای عضویت در خبرنامه این وبلاگ نام کاربری خود در سیستم بلاگ اسکای را وارد کنید
نام کاربری
 
تعداد بازدیدکنندگان : 319771


Powered by BlogSky.com

عناوین آخرین یادداشت ها