متن سخنرانی همزیستی نیروگاه‌های سیکل ترکیبی مقیاس بزرگ با گلخانه‌ها
تاریخ ارائه: ۱۳۹۵/۲/۲۸
سخنران: سیاوش آرین نیا
با سلام، ضمن تشکر از برگزارکنندگان این جلسه، تلاش خواهد شد تا با شرحی متفاوت و ساده به موضوع ارتباط گلخانه‌ها و نیروگاه‌ها پرداخته، شروعی باشد برای تفکرات، تحقیقات و اقداماتی مؤثر و ماندگار.
سیستم‌های کوچک تولید برق و حرارت هم‌زمان که امروز به‌عنوان موضوعی جدید برای واحدهای گلخانه‌ای کشور توصیه شد، حتی از نیروگاه‌های مقیاس بزرگ مشابه نیز قدیمی و باسابقه‌تر هستند. در ابتدای قرن بیستم که تولید قدرت الکتریکی در طفولیت خود بود، بیشتر واحدهای صنعتی تمام نیاز الکتریکی را خود تولید نموده و غالباً مازاد تولید را به واحدهای هم‌جوار نیز ارائه می‌نمودند. این واحدهای صنعتی درواقع نخستین تولیدکنندگان هم‌زمان برق بودند که عمده محرک‌های اولیه در آن زمان موتورهای بخاری رفت و برگشت بوده، بخار خروجی با فشار پایین برای کاربردهای گرمایش استفاده می‌شد با رشد سریع صنعت برق بین سال‌های اولیه دههٔ ۲۰ تا ۷۰ میلادی که دلیل آن افزایش دیماند قدرت الکتریکی بود، کاهش در هزینه‌های نیروی برق حاصل شد که دلیل عمده آن مسائل اقتصادی ناشی از ابعاد و اندازه‌ها، فن‌آوری و کاهش هزینه‌های سوخت بود در خلال این مدت، اغلب صنایع، تولید توان الکتریکی خود را به بسیاری از دلایل فراموش نمودند.
قابل‌توجه‌ترین آن دلایل، علاقه‌مندی صنایع به تولیدات صنعتی خود، بیش از تولید موارد جنبی مثل برق بود که این مهم را باید در مسیر توسعهٔ واحدهای کوچک همزیستی نیروگاه‌های سیکل ترکیبی مقیاس بزرگ با گلخانه‌ها CHP به گلخانه‌ها نیز در نظر داشت چرا که ممکن است این تفکر و عدم علاقه‌مندی احتمالی مانع رشد سریع و علاقمندانه این هدف مهم گردد.
بنابراین سیستم CHP در اصل یک فن‌آوری جدید محسوب نمی‌شود، اما آن‌چنان پیشرفت و گسترش یافت که کمتر شباهتی با مفهوم سابق پیدا کرد.
به استناد مقالات، کتب و حتی آنچه امروز در این جلسه شرح آن پرداخته شد. از CHP می‌توان به‌منظور تأمین برق، رطوبت، گرما، سرما و Cor گلخانه‌ها استفاده نمود که البته تأثیر چشمگیری بر کیفیت و کمیت محصولات تولیدی خواهد داشت.
ضمن تائید این موضوع که استفاده از سیستم‌های تولید برق و حرارت هم‌زمان برای واحدهای گلخانه‌ای بسیار مفید و سودمند خواهد بود به نظر می‌رسد تا این همکاری دوسویه می‌تواند از دامنه وسیع‌تری از الزامات نیز برخوردار باشد.
اندازه سیستم CHP با توجه به توان الکتریکی تولیدی آن، در یک طبقه‌بندی رایج و در سه ردیف کلی قرار می‌گیرد که در این متن انواع بزرگ CHP مدنظر هستند.
با علم به اینکه این واحدهای CHP، خود مشکلات عدیده زیست‌محیطی دارند. به شرحی که به استحضار خواهد رسید واحدهای گلخانه‌ای نیز مناسب‌ترین گزینه برای رفع معضلات موجود آنان بالأخص واحدهای بزرگ نیروگاهی می‌باشند.
درواقع با نگاهی متفاوت گلخانه‌ها را به‌منظور رفع برخی از مهم‌ترین مشکلات صنایع سیکل ترکیبی تولید برق مقیاس بزرگ کشور توصیه می‌نماییم.
به استناد ماده ۱۹ قانون نحوه جلوگیری از آلودگی هوا، الزام است تا حداقل ۱۰% از فضای نیروگاه‌های کشور به فضای سبز و مشجر جهت تصفیه آلاینده‌ها اختصاص یابد. توقع می‌رفت تا این الزام قدری از مشکلات زیست‌محیطی نیروگاه‌های کشور را التیام بخشد ولی خود استحضار دارند که فضای سبز و درختان در زمستان و فصول سرد همزیستی نیروگاه‌های سیکل ترکیبی مقیاس بزرگ با گلخانه‌ها سال به دلیل به صفر و یا حداقل رسیدن فتوسنتز، قادر به رفع این معضل نخواهند بود. ضمن اینکه در این فصول به دلیل کاهش دمای هوا تراکم آلاینده‌ها نیز بیشتر هستند.
از سویی راندمان واحدهای نیروگاهی کشور در مناسب‌ترین شرایط از حدود ۵۰% افزون نخواهد شد و همواره بخش بسیار وسیعی از انرژی تلف می‌گردد. این اتلاف انرژی بیشتر از محل اگزوزها و در اغلب نیروگاه‌ها به‌صورت بخار آب و گازهای سمی خروجی به جو بوده که از دمای بالایی برخوردار می‌باشند.
ایجاد گلخانه در محوطه فضای سبز نیروگاه‌ها می‌تواند اغلب معضلات فوق را خنثی و یا رفع نماید گلخانه‌های ایجادشده با استفاده از این انرژی می‌توانند به‌خوبی گرم شوند هزینه جاری تأمین حرارت نیز بسیار کمتر از هزینه جاری تأمین سوخت گاز خواهد بود که قطعاً در سنوات آتی رقم و هزینه خرید سوخت رشد چشمگیری خواهد داشت. امروز هزینه انرژی، با وجود یارانه‌ها با مبلغ واقعی خود تفاوتی فاحش دارد. مبلغ موردنیاز برای تأمین حرارت یک گلخانه به مساحت ۱۰ هزار مترمربع در حدود ۳۰۰ میلیون ریال در سال می‌باشد که البته با توجه به تنوع کشت، منطقه، پوشش و سیستم‌ها، این مقدار متفاوت است. همگان انتظار دارند تا در سنوات آتی نه‌چندان دور، این مبلغ به رقم واقعی خود نزدیک گردد که بسیار گران‌تر از رقم فعلی خواهد بود.
واحدهای گلخانه‌ای به دلیل تولید در فصول سرد، از فتوسنتز بسیار خوبی برخوردار بوده، مناسب و ارزان‌ترین گزینه تصفیه هوا محسوب خواهند شد. نیروگاه نیز قادر به تأمین برق، گرما، سرمایش و CO۲ موردنیاز گلخانه می‌باشد.
مهم‌تر اینکه راندمان تصفیه هوای یک واحد گلخانه‌ای، لااقل برابر با راندمان تصفیه هوای فضای سبز و یا مشجری در حدود ۵ تا ۱۰ برابر مساحت آن گلخانه خواهد بود. با توجه به اینکه ملاک الزام سازمان محیط‌زیست برای ایجاد فضای سبز، وجود فیلتر همزیستی نیروگاه‌های سیکل ترکیبی مقیاس بزرگ با گلخانه‌ها تصفیهٔ هوا بوده، با ایجاد گلخانه، بخش اعظمی از آن اراضی را از فضای سبز و مشجر آزاد و در صورت نیاز به مصارف دیگر نیروگاه رسانده و یا می‌توان به سایر افراد و اشخاص واگذار نمود که گزینه بسیار مناسبی برای ایجاد شهرک‌های اگرچه کوچک گلخانه‌ای محسوب می‌گردد.
بنا بر دستورالعمل توسعه مولد مقیاس کوچک، متوسط سالانه قیمت تضمین خرید هر کیلووات ساعت برق حداقل برابر با ۳۰۳/۵ ریال به اضافه یک‌چهارم مترمکعب گاز فروخته شده به آنان می‌باشد؛ بنابراین واحدهای بزرگ سیکل ترکیبی می‌توانند در مقایسه با واحدهای کوچک، فروش برق و گرمای ارزان‌تر و درعین‌حال پرسودتری را تجربه نمایند.
پیش‌تر از این در تاریخ دهم بهمن‌ماه سال ۱۳۹۳، معاونت محترم توانیر در خصوص جزئیات طرح مدیریت منابع آب در نیروگاه‌های برق کشور فرموده بودند که با توجه به تکانه‌های راهبردی در جهان و بحران آب در ایران در نیروگاه حرارتی و سیکل ترکیبی حداکثر صرفه‌جویی در مصرف آب را انجام خواهیم داد. بر اساس اعلام سازمان جهانی بحران آب در جهان از سال ۲۰۲۵ میلادی و این موضوع در خاورمیانه از سال ۲۰۱۵ آغاز شده است.
ایشان اضافه فرموده بودند که در نیروگاه‌های کشور آب مصارف مختلفی دارد و افزون بر سامانه خنک‌کننده و بویلر برای فضای سبز و غیره نیز مورداستفاده قرار می‌گیرد که نخستین گام بازنگری فناوری‌های موجود است.
وی به الزام سازمان محیط‌زیست مبنی بر وجود فضای سبز و مشجر در نیروگاه‌ها نیز اشاره نموده بود.
تعداد ۹۱ نیروگاه سوخت سنگواره‌ای فسیلی در کشور فعال بوده که مشخصات آن‌ها به پیوست این متن می‌باشد.
همزیستی نیروگاه‌های سیکل ترکیبی مقیاس بزرگ با گلخانه‌ها بسیاری از نیروگاه‌های کشور سیکل ترکیبی هستند که از مهم‌ترین آن‌ها نیروگاه دماوند با ظرفیت ۶۸۲۸ مگاوات به‌عنوان بزرگ‌ترین نیروگاه سیکل ترکیبی خاورمیانه شناخته می‌شود نیروگاه شهید سلیمی نکا نیز با ظرفیت ۲۲۱۳/۸ مگاوات از مهم‌ترین نیروگاه‌های سیکل ترکیبی کشور است.
نیروگاه شهید سلیمی نکا در مجاورت اراضی وسیعی قرار دارد که بخش اعظمی از آن در اختیار و یا تملک بانک زمین می‌باشد. آن شرکت گام‌های مهمی را در راستای ایجاد شهرک کشاورزی چند هزار هکتاری در این اراضی برداشته، مساحت ۷۵۹ هکتار آن به شهرک گلخانه‌ای اختصاص خواهد یافت و از این مساحت نیز، زیرساخت‌های فاز نخست شهرک گلخانه‌ای میانکاله بهشهر حسین‌آباد به مساحت ۵۲ هکتار تأمین و آماده بهره‌برداری بوده، در واپسین روزهای سال گذشته نسبت به تأمین برق موقت برای تجهیز کارگاه نیز اقدام گردید.
مشاور محترم رئیس سازمان حفاظت محیط‌زیست در حاشیه نخستین همایش روز میانکاله که در طرح دریای صدف بهشهر و در نزدیکی تنها ذخیره‌گاه زیست‌کرهٔ مازندران (میانکاله) برگزار شد با اشاره به آلودگی‌های ناشی از سوخت این نیروگاه که بر محیط‌زیست تأثیرات مستقیم و غیرمستقیم دارد اظهار کرد:
چنین مشکلی را در همه نیروگاه‌های کشور داریم وی همچنین به کاهش مشکلات زیست‌محیطی نیروگاه اراک نیز اشاره نمود.
بنا بر آنچه به استحضار رسید، گلخانه و نیروگاه‌ها می‌توانند رافع مشکلات یکدیگر بوده، مکمل ایده آلی به‌منظور نیل به حداکثر کیفیت و راندمان تولید باشند.
ضمناً اینکه واحدهای گلخانه‌ای که با کمک واحدهای نیروگاهی کشور ادامه فعالیت خواهند داد از سودآوری بیشتر و درعین‌حال قیمت تمام‌شده کمتری نسبت به سایر همزیستی نیروگاه‌های سیکل ترکیبی مقیاس بزرگ با گلخانه‌ها گلخانه‌های مشابه برخوردار خواهند شد استقبال عمومی از فعالیت در چنین شهرک‌هایی بسیار بیشتر از سایر شهرک‌ها خواهد بود.
به نظر می‌رسد بتوان برنامه ایجاد، توسعه و اصلاح گلخانه‌ها و یا شهرک‌های گلخانه‌ای داخل و یا مجاور با نیروگاه‌های کشور را نیز در دستور بررسی قرار داد، بنابراین پرسش‌هایی ازجمله موارد زیر قابلیت تحقیق و بررسی را خواهند داشت
– چه تجهیزات اضافه بر سایر گلخانه‌ها برای این طرح نیاز است؟
– آیا این طرح مشابه داخلی یا خارجی ازنظر چرخه بازیافت انرژی تلف‌شده دارد؟
فرایند اقتصادی این طرح چگونه می‌باشد؟
از کجا باید شروع کرد؟
حداقل‌های این طرح چقدر باید باشد؟
در جهان امروزی با توجه به صنعتی شدن تولیدات و حجم بسیار زیاد آلایندگی‌های ناشی از تولید صنعتی و همچنین منابع محدود انرژی، باید به سمت تولیدات پاک با بهره‌وری و راندمان بالاتر گام برداشت تا زمینی سالم و پاک برای زندگی خود و آیندگان داشته باشیم.
این می‌تواند یک آغاز باشد.
مورخ: ۱۳۹۵/۲/۲۸
تنظیم و ارائه سخنرانی: سیاوش آرین نیا
همکاران:
سرکار خانم زهرا نصیری – جناب آقای مهندس سجاد قائلی