بخشی از مقاله
چکیده: تریپ یا خروج اضطراری واحدهای نیروگاهی از جمله مهمترین عواملی است که هزینه های مضاعفی را به شرکت ها و صنایع تولید برق وارد میکنند. این موضوع اهمیت نقش بهره برداری و تعمیرات و نگهداری مناسب واحدهای نیروگاهی و تجهیزات مرتبط را نشان میدهد. . لذا آگاهی از میزان این هزینه های تحمیلی میتواند کمک شایانی به تدوین برنامه ریزیهای کلان مدیریتی در جهت ارتقای کیفیت و بهبود بهرهوری کارکنان سازمان بنماید. با توجه به اینکه هزینه های از دست رفته در سازمان ها زبان مشترک همه مدیران و کارشناسان میباشد، بر آن شدیم تا مقاله را با این بیان ارائه نماییم. در این مقاله روشی برای تخمین هزینه های خروج اضطراری واحدهای بخار نیروگاه شهید رجایی معرفی خواهد شد. معیار سنجش در این روش محاسبات از لحظه تریپ تا برگشت به قدرت عملی - مگاوات - لحظه وقوع تریپ می باشد.
.1 مقدمه
تولید برق به عنوان یکی از صنایع زیربنایی و استراتژیک در فرآیند توسعه و پیشرفت اقتصادی کشور و ایجاد زیرساخت های مهم توسعه نقشی ارزنده و اساسی دارد که بستر لازم را برای پویایی و رشد کشور در زمینه های گوناگون اقتصادی، صنعتی، فرهنگی و اجتماعی فراهم می کند. در همین راستا تولید پایدار انرژی برق توسط نیروگاههای کشور نقش مهمی در تثبیت و تقویت شبکه سراسری برق و کاهش خاموشیهای پیک برق خواهد داشت. اما با توجه به اینکه وقوع حوادث و خرابیهای منجر به تریپ یا خروج اضطراری واحدهای مختلف نیروگاهی همواره امری اجتناب ناپذیر بوده و به همین صورت هزینههای مازاد بر هزینه های جاری صنایع تولید برق را شامل میشود لذا برآورد این هزینه ها میتواند به نحوه مدیریت هرچه بهتر این صنعت منجر گردد. در این پژوهش با توجه به اینکه دلایل و شکل حوادث منجر به تریپ بسیار گسترده بوده و از آنجا که ارتباط بین میزان خارج از مدار بودن واحدهای نیروگاهی و نوع راهاندازی واحدها تأثیر بسزایی در برآورد هزینهها دارد با در نظر گرفتن شرایط کلی خروج اضطراری در واحدهای بخار نیروگاه شهید رجایی روشی برای محاسبه هزینههای آشکار تریپ واحدها ارائه نمودهایم.
.2 خروج اضطراری واحدها و تأثیر آن در ساز و کارهای بازار برق
تریپ یا قطع، - خروج اضطراری - به معنای وضعیت خاموشی یا توقف ناخواسته یا اجباری در نیروگاه، خطوط انتقال و خطوط توزیع می باشد، زمانیکه واحد تولیدکننده ی برق به دلایل ناگهانی و غیرقابل پیش بینی از مدار خارج شود.1 به همین صورت میزان در دسترس بودن یا آمادگی در مدار بودن2 یک واحد نیروگاهی یکی از شاخص های مهم در ارزیابی واحد نیروگاهی در بازار برق میباشد. از آنجا که تریپ واحد میتواند به دلایل مختلفی همچون خطا در عملکرد تجهیزات، اشتباهات اپراتور - خطای انسانی - عملکرد رله های حفاظتی به منظور جلوگیری از صدمات احتمالی به سیستم و ... رخ دهد لذا در محاسبه هزینه خروج های اضطراری واحدها می بایست جزئیات زیادی در نظر گرفته شود. در این میان بازار برق به عنوان سیستمی واسط بین بخش تولید و انتقال و توزیع انرژی الکتریکی و از طریق ارتباط مستقیمی که با شرکت مدیریت شبکه برق - دیسپاچینگ - دارد، میتواند تعیین کننده بخشی از این هزینهها باشد. [1]
.3 مجموع هزینه های آشکار وقوع تریپ واحدهای نیروگاهی . جریمه تریپ واحد نیروگاهی به دلیل خروج بدون هماهنگی جریمه خروج اضطراری واحد - تریپ واحد - در صورت تجاوز از محدوده % 3 کل انرژی قابل تولید به صورت زیر می باشد :
جریمه عدم آمادگی % 10 + میزان نرخ آمادگی ثابت
. هزینه عدم تولید واحد نیروگاهی - ضرر وارد شده به نیروگاه به دلیل عدم تولید -
. هزینه های راه اندازی شامل هزینه مصارف مختلف واحد مانند سوخت، آب مصرفی، توان الکتریکی در طول مدت زمان راهاندازی تا بازگشت به قدرت عملی - مگاوات - لحظه وقوع تریپ
. هزینه های جانبی مانند هزینه اضافه کاری نفرات لازم جهت راه اندازی واحد و ... در رابطه با محاسبه قیمت تمام شده انرژی الکتریکی در ایران با توجه به نحوه تولید و نوع نیروگاه مطالعات متعددی انجام شده است. [2] بر همین اساس مبنای محاسبات هزینه تریپ یک واحد بخار نیروگاه شهید رجایی در سال 94 به صورت زیر در نظر گرفته شده است :
نرخ آمادگی ثابت برای واحد نیروگاهی : حدود 6000 تومان به ازای هر مگاوات ساعت قیمت تمام شده یک کیلووات ساعت انرژی الکتریکی بدون سوخت : حدود 80 تومان یک مگاوات ساعت : حدود 80000 تومان قیمت سوخت مازوت به ازای یک لیتر : 2500 ریال قیمت سوخت مازوت به ازای یک لیتر بر اساس FOB خلیج فارس : 0/787 دلار
.4 بررسی مدل محاسبه هزینه یک مورد وقوع تریپ واحدهای بخار
در این روش دما و فشار بخار بعد از تریپ واحد و دما و فشار بخار هنگام بازگشت به قدرت عملی تولیدی واحد - مگاوات تولیدی واحد در لحظه تریپ - در نظر گرفته شده و بر اساس آن اختلاف آنتالپی بخار در این دو وضعیت و میزان انرژی از دست رفته بر اساس مگاوات محاسبه شدهاست. [3] با در نظر گرفتن 1 LHV سوخت مازوت، حجم سوخت مصرفی به ازای یک ساعت معادل این مقدار انرژی و حجم سوخت مصرفی جهت راه اندازی واحد و رسیدن به وضعیت مطلوب محاسبه میشود. در ادامه هزینه معادل ریالی این مقدار سوخت نیز بر اساس نرخ سوخت مازوت محاسبه شدهاست. در این مورد با توجه به وقوع بلک اوت در نیروگاه تریپ هر چهار واحد، به بررسی تریپ واحد 2 می پردازیم .
شکل - 1 مقادیر مورد نیاز استخراج شده از نرم افزار Review مربوط به رکوردرهای فشار بخار و دمای بخار واحد زمان وقوع تریپ : روز 92/6/8 ساعت 22 : 03 وضعیت واحد : 233 مگاوات تولید با سوخت مازوت
زمان پارالل شدن واحد با شبکه : روز 92/6/9 ساعت 14 : 50 مدت زمان خروج واحد : 16 ساعت و 47 دقیقه زمان بازگشت به قدرت عملی تولیدی - مگاوات - پیش از وقوع تریپ : روز 92/6/9 ساعت 19 : 15
دما و فشار اولیه بخار در لحظه تریپ P0 = 138 kg/cm2 T0 = 539 œC دما و فشار بخار بعد از تریپ واحد P1 = 34 kg/cm2 T1 = 277 œC آنتالپی بخار با مشخصات فوق برابر است با : h1 = 2921.1 kJ/kg زمان شروع راه اندازی : ساعت 00 : 49 زمان بازگشت به مگاوات تولیدی : ساعت 19 : 15 دما و فشار بخار هنگام بازگشت به قدرت عملی تولیدی واحد P2 = 136 kg/cm2 T2 = 527 œC آنتالپی بخار با مشخصات فوق برابر است با : h2 = 3406.6 kJ/kg h = h2 - h1 = 3406.6 - 2921.1 = 485.5 kJ/kg یا Q = m. h = 233 × 485.5 = 113121.5 kJ/s kw = 113.12 Mw m = 233 kg/s با در نظر گرفتن LHV سوخت مازوت به میزان 41 MJ/kg ، حجم سوخت مصرفی به ازای یک ساعت به صورت زیر محاسبه میشود :
در ادامه حجم سوخت مصرفی جهت راه اندازی واحد و رسیدن به وضعیت مطلوب به صورت زیر خواهد بود :
هزینه معادل این مقدار سوخت مازوت 447 میلیون ریال با نرخ مازوت 2500 ریالی و 4/1 میلیارد ریال با نرخ مازوت 0/787 دلاری میباشد.
هزینه عدم تولید برق با در نظر گرفتن رابطه زیر 245 میلیون ریال میباشد :
هزینه مصرف توان الکتریکی - دریافتی از شبکه - به ازای 6 تا 7 مگاوات به طور متوسط در هر ساعت و با در نظر گرفتن نرخ هر مگاوات ساعت 800000 ریال، 93میلیون ریال میباشد.
.5 نتیجهگیری
وقوع تریپ در یک واحد نیروگاهی می تواند باعث افزایش هزینههای مصرف سوخت، آب و توان الکتریکی اضافی جهت راهاندازی مجدد واحد شود و در صورت خروج طولانی مدت واحد موجب ضررهای مالی به دلیل عدم تولید برق میگردد. اما برخی هزینه های این تریپ ها از نوع هزینه های پنهان میباشند که محاسبه این هزینهها نیازمند فعالیتهای مطالعاتی بیشتر میباشد. از جمله این هزینهها فرسودگی تجهیزات و کاهش عمر واحد نیروگاهی حاصل از تنش های حرارتی و مکانیکی به دلیل استپ استارت های واحد می باشد. [4] همچنین نظیر پروژه فوق میتوان با مدلسازی و پیاده سازی آنالیز هزینه دوره عمر - LCC - تجهیزات اصلی و کمکی واحدها هزینه های مربوط به سرویس و نگهداری را تخمین زد. [5] محاسبات هزینه تریپ واحدها نشان میدهد که میتوان زبان مشترکی بین کارکنان در یک نیروگاه و یا سایر سازمانها و شرکتهای فنی مهندسی به صورت و قالب ضررهای ریالی برقرار نمود به صورتی که هر یک از کارکنان با آگاهی از ابعاد این خسارات و هزینهها توجه بیشتری را معطوف فعالیت هایشان در ضمینه بهره برداری و تعمیرات مینمایند که به نوبه خود بهبود کیفیت و بهرهوری را در پی خواهد داشت. این مقاله در نیروگاه شهید رجایی به شکل یک سمینار ارائه گردید و نتایج حاصله نشان میدهد به طور مؤثری به میزان دقت همکاران افزوده شده و تعداد خروج های اضطراری که بواسطه خطای انسانی در 9 ماهه اول سال 95 رخ دادهاست به صفر رسیدهاست.
.6 مراجع
- 1 ریاضی, محمدعلی و مصطفی قلم چی، 1386، بازار برق ایران از دید بهره برداری، ششمین همایش ملی انرژی، تهران، کمیته ملی انرژی جمهوری اسلامی ایران، معاونت امور برق و انرژی وزارت نیرو
