آرش آرین :فرآیندهای تولید، توزیع و مصرف برق در هر كشوری به شرایط اقلیمی، منابع انرژی، توسعه صنعتی و نیز فرهنگ عمومیمردمان آن بستگی دارد. در واقع در كشورهای مختلف براساس این گونه عوامل نوع و تعداد نیروگاههای فعال در شبكه تعیین و ساخته میشوند. برای مثال در آمریكا 49درصد از كل برق، در نیروگاههای حرارتی با سوخت زغال سنگ تولید میشود. یا كشوری مثل برزیل كه سرشار از رودخانههای پر آب است، بیش از 90 درصد انرژی الكتریكیاش را از نیروگاههای برق-آبی تامین میكند. فرانسه در قلب اروپا كه نه منابع فسیلی چندانی در اختیار دارد و نه رودهای پر آبی چون آمازون، به برق هستهای رو آورده است. در واقع فرانسه كه با بیش از 4 میلیارد دلار صادرات برق، بزرگترین صادر كننده الكتریسیته در جهان به شمار میرود، 77 درصد از برق تولیدیاش را در نیروگاههای هستهای تولید میكند. وقتی با همین الگو به كشورهای خاورمیانه و حوزه خلیج فارس برسیم به راحتی میتوان حدس زد كه درصد بالایی از تولید برق در این كشورها به سوختهای فسیلی و به طور دقیقتر به نفت و گاز وابسته است.
برای مثال در ایران تنها 4/9 درصد از كل انرژی الكتریكی تولید شده در سال 85 از نیروگاههای برق-آبی و90 درصد متعلق به نیروگاههایی بوده است كه از سوختهای فسیلی استفاده میكنند. نیروگاههای مبتنی بر سوختهای فسیلی در ایران بخاری، گازی و سیكل تركیبی هستند. در میان این سه نوع نیروگاه حرارتی بیشترین بازده متعلق به سیكلهای تركیبی است كه متاسفانه كمترین سهم تولید را دارند. نیروگاههای برق-آبی هرچند در ایران سهم كوچكی از تولید انرژی را به خود اختصاص میدهند اما وجود این نیروگاهها در هر شبكهای ضروری است. در واقع با توجه به ویژگیهای منحصر به فرد نیروگاههای برق-آبی، بار پایه شبكه و كنترل فركانس تا حد زیادی به دوش این نیروگاهها است. اما بار پیك (اوج مصرف) معمولا توسط نیروگاههای گازی تامین میشود. نیروگاههای گازی میتوانند در كمترین زمان ممكن، در حد چند دقیقه وارد شبكه شوند. اما هزینه استهلاك این نیروگاهها بسیار زیاد است. شاید یكی از عمدهترین مزیتهای نیروگاههای گازی كه در سالهای اخیر ساخت آنها در ایران به شدت رواج یافته است، هزینههای اولیه كم و مدت زمان كوتاه ساخت آن باشد. اگر مشكلات نیروگاههای گازی در ایران را بتوان به خاطر كوچك بودن سهم تولیدشان نادیده گرفت اما از وضعیت نامطلوب نیروگاههای بخاری با سهم 2/46 درصدیشان از تولید، نمیتوان گذشت.
در گزارش دفتر مطالعات زیربنایی از وضعیت برق كشور كه در مردادماه 1385 تهیه و تقدیم كمیسیون انرژی مجلس شده، آمده است: “... انرژی گرمایی مورد نیاز برای تولید یك كیلوواتساعت انرژی برق در نیروگاههای مختلف «كه اصطلاح بازده حرارتی برای آن به كار گرفته شده است» از 9/3951 كیلوكالری در نیروگاه طرشت تا 5/2389 كیلوكالری در نیروگاه نكا متغیر است. این فاصله مصرف مربوط به عوامل مختلفی است و امكان بهبود و كاهش آن كاملا مقدور و متصور است. برای مثال نیروگاه مفتح در همدان با وجودی كه به تازگی وارد مدار شده است بازده حرارتی غیرمتعارفی معادل 07/2435 كیلوكالری برای هر كیلوواتساعت دارد. بازده حرارتی نیروگاههای رامین، شهید رجایی و شازند كه در مقایسه با سایر نیروگاهها ارقام كمتری است، به علت كالیبره نبودن كنتور گاز است.
تغییرات بازده حرارتی در این نیروگاهها محدوده 2/6370 كیلوكالری برای تولید هر كیلووات ساعت در نیروگاه بندرعباس تا 5/3586 كیلوكالری برای نیروگاه یزد را در بر میگیرد كه این امر نشاندهنده عدم دقت در مصرف سوخت در نیروگاهها است كه مطالعات جامعی نیز برای كاهش آن انجام نگرفته است. به عبارت سادهتر در بعضی از این نیروگاهها با هر متر مكعب گاز كمتر از 5/1 كیلووات ساعت برق تولید میشود (نیروگاه گازی بندرعباس).
مصرف سوخت در این نیروگاهها از 3/1794 كیلوكالری برای تولید هر كیلووات ساعت در نیروگاه چرخه تركیبی فارس شروع شده و تا 2/2006 كیلوكالری برای نیروگاه چرخه تركیبی خوی افزایش پیدا میكند؛ یعنی بازده حرارتی نیروگاههای چرخه تركیبی در كشور بین 9/42 درصد تا 9/47 متغیر بوده كه ارقام قابل قبولی است ولی با توجه به ارتفاع محل استقرار نیروگاهها از سطح دریا در فلات ایران، احتمال بالا بردن این راندمان، حداكثر تا یك الی دو درصد دیگر مقدور است.
انرژی برق در ایران در 63 نیروگاه تولید میشود كه تولید هر كیلوواتساعت آن بین 6370 كیلوكالری یعنی با راندمان 5/13 درصد تا 3/1794 كیلوكالری یعنی با راندمان 9/47 درصد در نوسان است. تفاوت این ارقام بیش از اندازه و غیرقابل توجیه است. شاید به صرفه باشد كه با توجه به قیمت سوخت، بعضی از نیروگاهها از رده خارج شود. البته هرگونه تغییر در ساختارهای تولید، توزیع و انتقال، احتیاج به مطالعات جامع و همهجانبه در سیستم برق كشور دارد و راهحلهای سطحی و غیركارشناسی مشكل را حل نخواهد كرد. در حال حاضر بالاترین راندمان در نیروگاههای حرارتی در جهان در حالت ISO به میزان 53 درصد است كه رسیدن به آن در ایران فعلا مقدور نیست. اما با برنامهریزیهای مناسب برای كاهش مصرف سوخت به طور متوسط در نیروگاههای بخاری جدید میتوان با 1800 الی 2000 كیلوكالری یك كیلووات ساعت برق تولید كرد كه در نتیجه میزان راندمان 2/43 الی 45 درصد خواهد شد.