Loading...
مشاوره، طراحی، ساخت، اجرا، نظارت، نوسازی و بازسازی، نگهداری و تعمیرات، بهینه سازی کارخانجات (آرایشی و بهداشتی، دارویی، ملزومات دارویی، تجهیزات پزشکی، ضدعفونی کننده ها، شوینده ها، مواد غذایی و صنعتی)

ملاحضات اقتصادی مربوط به نيروگاههای ژئوترمال کوچک

ملاحضات اقتصادی مربوط به نيروگاههای ژئوترمال کوچک

ملاحضات اقتصادي مربوط به نيروگاههاي كوچك ژئوترمال

در اين قسمت به بررسي ويژگيهاي اقتصادي نيروگاهي كوچك ژئوترمال خواهيم پرداخت اين مبحث اساساً به توربينهاي بخار متداول از نوع خروجي،اتمسفري يا خروجي ، كندانس اختصاصي دارد. با اينحال مي توان اصول كلي مباحث مطروحه را بطور مشابه به واحدهاي نيروگاهي دو سياله يا دو فازي نيز تعميم داد.

اقتصاد مقياس

شكل زیر، نمودار كلي هزينه هاي اجرايي انواع واحدهاي نيروگاهي شامل واحدهاي سرچاهي خروجي- اتمسفري ، واحد هاي سرچاهي خروجي – كندانس و نيروگاههاي مركزي خروجي – كندانس را بر حسب ظرفيت توليد آنها نشان مي دهد. در اينجا بايد بر اين نكته تاكيد نمود كه اين ارقام نمايانگر مقادير ميانگين مي باشد و هرگز نبايد براي برآورد هزينه طراحهاي اجرايي خاص از آنها  استفاده كرد اين نمودار  فقط براي مقايسه هزينه هاي عمومي انواع واحدهاي نيروگاهي و ارائه ديدگاه كلي كه با افزايش ظرفيت توليد يك واحد نيروگاهي، هزينه اجرائي خاص آن واحد كاهش مي يابد رسم شده است. مطابق قواعد اقتصادي مربوط به مقياس نيروگاهها، هزينه مخصوص واحدهاي كوچك (هزينه لازم براي نصب هر كيلو وات ظرفيت توليد) همواره بيش از واحدهاي بزرگتر است. با اينحال، انواع هزينه هاي عمده ناشي از بكارگيري واحدهاي بزرگتر كه در ذيل به شرح يكايك آنها خواهيم پرداخت خود پاسخ روشني بر اين سوال اساسي است كه چرا غالباًَ واحدهاي نيروگاهي كوچكتر بعنوان بخش ثابتي از طرحهاي اجرايي سود آوري مورد استفاده قرار مي گيرند.

پاسخگويي به روند رشد تقاضا

هنگامي كه واحدهاي بزرگ به يك سيستم افزود مي شوند، يك هزينه اضافي به سيستم تحميل مي شود كه ناشي از تامين ظرفيت بزرگتر (بيش از حد نياز) براي يك دوره زماني طولاني است واين زماني كه رشد تقاضا، اثر ظرفيت اضافي نصب شده را خنثي كند، ادامه خواهد يافت.

 

شكل : هزينه سرمايه گذاري كلي براي توسعه ژئوترمال (١٩٩٣) ظرفيت ذخيره

 

١- ميانگين آنتالپي سيالات خروجي از چاه توليدي واحد خروجي كندانس ٥ مگاواتي ١٥٠٠ كيلو ژول بر كيلو گرم

٢- عمق چاه ٢٠٠٠ متر

٣- با احتساب هزينه مربوط به عمليات تزريق مجدد

٤- با فرض خطوط انتقال برق

٥- با فرض وجود كمتر از ٥% گاز غير قابل كندانس در تركيب بخار آب

٦- بدون احتساب وجوه منقول (نظير عوارض، حق ثبت امتياز و ماليات)

٧- بدن احتساب تمايمي محدوديتهاي موجود در راه بهره برداري از منابع

٨- بدون احتساب بهره در طول ساخت

ظرفيت ذخيره كافي (بيش از حد نياز سال خشك) بايد در سيستم فراهم باشد تا بتوان واحد نيروگاهي را براي انجام تعميرات دوره اي و همچنين براي خاموشي اجباري از مدار خارج ساخت. يك معيار دلخواه مفيد كه غالباًَ مورد استفاده قرار مي گيرد مجموع ظرفيت اولين و سومين واحد بزرگ و فعال سيستم مي باشد استفاده از واحدهاي بزرگ در سيستم كوچك در يك سيستم كوچك بدين معنا خواهد بود كه ظرفيت ذخيره مورد نياز مي تواند بخش بزرگي از ظرفيت نصب شده را به خود اختصاص دهد. هزينه فراهم نمودن اين ظرفيت اضافي، يك هزينه اضافي است كه مي توان آن را به استفاده از واحدهاي بزرگ نسبت داد. در ادامه اين بحث چنانچه ما يك سيستم با واحدهاي كاملاًَ مشابه را در نظر بگيريم كه هريك نياز دارند تا يك ماه از هر سال را براي انجام عمليات تعميراتي از مدار خارج شوند، سپس قادر باشند تا يك بار ثابت را با كوچكترين سطح ظرفيت ذخيره تامين كنند، در اين صورت لازم است اين سيستم سيزده واحد مشابه داشته باشدكه هر يك قادر باشند يك دوازدهم بار سيستم را تامين نمايند. واحدهاي داراي سايزهاي كوچكتر يا بازرگتر از نياز به ظرفيت بزرگتر (يا حداقل مساوي) خواهند داشت.

ذخيره چرخشي

معمولا واحدها به تعداد كافي در خط توليد داير مي شوند، اما حتي الامكان با ظرفيتي پايين تري از بار كامل خود فعاليت مي كنند تا بتوانند بار بزرگترين واحد را، در صورت لزوم، سريعاًَ تامين نمايند. استفاده از تعداد كمتري از واحدهاي بزرگ بدين معنا خواهد بود كه اين واحدها الزاماًَ در يك بخش كوچك از بار كامل خود به فعاليت خواهند پرداخت و در نتيجه بازده آنها پايين تر خواهد بود.

 

ريسك (خطر پذيري)

بويژه در مورد توسعه حوزه هاي بخار ژئوترمال كه در مراحل اوليه اكتشاف قرار داشته و هنوز وسعت يا قابليت بهرده برداري ازمنبع به درستي تعيين نشده باشد لازم است هزينه ناكامي (قصور) حتماًَ مدنظر قرار داده شود اين هزينه به حداقل خواهد رسيد اگر فقط سرمايه صرف شده براي راه اندازي واحد كوچك اوليه از يك طرح زمان بندي شده به هدر رود.

ضريب ظرفيت

اين ضريب بصورت زير محاسبه مي شود:

(Kw)ظرفيت / (Kw) ميانگين بار توليد شده در يك دوره زماني معين و (h) تعداد ساعات آن دوره ×(Kw) ظرفيت) / (Kwh) كل انرژي توليد شده در يك دوره زماني معين اين ضريب، وسيله اي است براي اندازه گيري نسبت انرژي توليد شده از يك ايستگاه به حداكثر توليد انرژي ممكن.

گزينه هاي توليد از قبيل توربين آبي، توربين (زغال-سوزبخار، توربين گازي ،مولد ديزلي و ژئوترمال، هريك نيازمند برقراري موازنه خاصي بين هزينه هاي ثابت و هزينه هاي متغير مي باشند هزینه هاي ثابت، هزينه هايي را گويند كه تحت تاثير ميزان حقيقي توان توليد شده قرار نمي گيرند، نظير هزينه سرمايه گذاري اوليه نيروگاه. هزينه هاي متغير، هزينه هايي را گويند كه به ميزان حقيقي توان توليد شده بستگي دارند نظير هزینه سوختي زغال سنگ يا ديزل. تاثير ميزان حقيقي توان توليد شده قرار نمي گيرند، نظير هزنيه سرمايه گذاري اوليه نيروگاه. هزينه هاي متغير، هزينه هايي را گويند كه به ميزان حقيقي توان توليد شده بستگي دارند، نظير هزينه هاي سوختي زغال سنگ يا ديزل      هزينه هاي يك گزينه توليد بايد از طريق فروش انرژي توليد شده توسط نيروگاه (Kwh) در طول دوره حيات اقتصادي آن مسترد گردد. براي هر گزينه توليد، همان اندازه كه ظرفيت و به تبع آن مقدار انرژي توليد شده كاهش يابد، بخش مربوط به هزينه هاي ثابت كه بايد از طريق فروش هر واحد انرژي توليد شده مسترد گردد، افزايش مي يابد.اين مساله، هزينه واحد آن گزينه توليد را افزايش مي دهد هزينه واحد توليد تحت تاثير بخش مربوط به هزينه هاي متغير قرار نمي گيرد،  با اينحال، همانند كليه هزينه هاي متغير (نظير هزينه سوخت) متناسب با كاهش توليد كاهش مي يابد. ويژگي بارز توليد ژئوترمال، برخوداري از هزينه ثابت بسيار سنگين در مقايسه با هزينه هاي متغير پايين آن است بنابراين، به همان نسبت كه ضريب ظرفيت كاهش مي يابد هزينه واحد برق ژئوترمال با يك نرخ بسيار بزرگتر از گزينه هاي سوختي – فسيلي نظير واحدهاي زغال – سوز بخار ، توربينهاي گازي يا مولد هاي ديزلي افزايش مي يابد در ضرايب بسيار پايين (كوچكتر از ١٥-١٠%) توربين گازي همواره ارزانترين وسيله ممكن براي تامين ظرفيت مورد نياز يك سيستم بزرگ به شمار مي رود، و براي يك سيستم كوچك، مولد احتراق- داخلي ديزلي. اين فقط بدليل اقتصادي است كه واحدهاي ژئوترمال معمولاًفقط براي كاربردهاي با ضرايب ظرفيت بزرگ (بار پايه) مناسب مي باشند. ا ز يك نقطه نظر فني مطلقاًَ هيچ مشكلي در طراحي يك ايستگاه ژئوترمال براي تامين بارهاي سبك يا كار در ضرايب ظرفیت يا بار كوچك وجود ندارد مقايسه دقيق اقتصادي جايگزين هاي سوخت- فسيلي براي اين نوع كاربردهاي خاص الزامي است.

هزينه اجتناب شده

اين اصطلاح، يك مفهوم اساسي و مهم است كه زماني با آن مواجه خواهيم شد كه قصد بررسي منافع يا صرفه جويي هاي حاصل از تحمل توليد اضافي به يك سيستم فعال را داشته باشيم.يك نمونه خوب در اين رابطه، بر آورد هزينه / فايده نصب و راه اندازي يك توربين كوچك بر روي چاههاي اكتشافي اوليه تا زماني است كه آنها نياز به يك توسعه وسيع تر و همه جانبه تر دارند. يك اشتباه رايج، اين است كه بعضاًَ تصور مي شود ارزش برق توليد شده از چنين واحدي معادل قيمت رايج برق مي باشد (حتي اگر اين قيمت به صورت تخميني محاسبه شده باشد) اين يك خطاي جدي است، زيرا صرفه جويي هاي حاصله فقط هزينه هايي را شامل مي شوند كه با استفاده از اين توليد خاص مي توان از آنها اجتناب نمود اين هزينه ها فقط شامل هزينه هاي سوختي و ساير هزينه هاي متغير مي باشد مگر اينكه به هر دليلي زمان بهره برداري از ظرفيت برنامه ريزي شده به تعويق بيافتد (كه اين كار معمولاًَ مناسب نيست). اجزاء هزينه سرمايه گذاري كليه واحدهاي موجود (فعال) با اين توليد اضافي مورد اجتناب قرار نمي گيرند و بايد همچنان مسترد گردند. بعنوان يك مثال بسيار خوب، اگر يك سيستم نيروگاهي بطور كامل از نوع آبي باشد، در اينصورت ارزش توليد اضافي صفر خواهد بود، زيرا با استفاده از آن هيچ صرفه جويي خاصي حاصل نمي شود  هزينه اجتناب شده چنين توليدي با تعيين هزينه هاي سوختي( يا ساير هزينه هاي جاري متغير) كه واحدي كه در هر بخش روز و سال توسط توليد اضافي جايگزين مي شود، صرفه جويي مي گردد ، محاسبه مي شود چنانچه واحد آبي در سيستم  وجود داشته باشد در اين صورت برآوردهاي توليد سال ميانگين (نه سال خشك) براي هر نوع واحد بايد مورد استفاده قرار گيرد. دليل اينكه منافع حاصل از صرف هزينه هاي هنگفت براي سرمايه گذاري بر روي يك واحد جديد معمولاًَ با اين نوع پروژه خاص همخواني ندارد، اين است كه ، بدليل طولاني بودن زمان مورد نياز براي ساخت نيروگاههاي بزرگتر، برنامه توسعه زمان بندي شده در طول دوره اي كه ميني توربين مورد استفاده قرارخواهد گرفت، معمولاًَ در همان دوره ارزيابي قابل اجزا مي باشد

نظرات