بخشی از مقاله
چکیده
نیروگاه های حرارتی به دلیل استفاده از سوخت های فسیلی یکی از منابع مهم آلودگی هوا به شمار رفته و باعث انتشار طیف وسیعی از گازهای آلاینده در محیط زیست می شوند. تعیین ضرایب انتشار گازهای خروجی از این نیروگاه ها و هزینه های خارجی آن ها می تواند نقش مهمی در تصمیم گیری های کنترلی فنی و مدیریتی ایفا کند.
در این تحقیق، مقادیر ضرایب انتشار گازهای خروجی از دودکش های نیروگاه گازی جنوب اصفهان NOX - ، SO2، CO2 و - CO بر اساس مشخصات نیروگاه مشتمل بر ظرفیت تولید، نوع و میزان سوخت مصرفی، مشخصات دودکش، آنالیز گازهای حاصل از احتراق و مشخصات فیزیکی گازهای خروجی از دودکش محاسبه گردید. همچنین بر اساس میزان انتشار سالیانه هر آلاینده، هزینه های خارجی گازهای مذکور نیز محاسبه شد.
نتایج این تحقیق نشان داد که ضریب انتشار در زمان استفاده از سوخت گازوئیل برای گازهای NOX، SO2، CO2 و CO به ترتیب 11/43، 3/92، 1022/26و 0/095 g/kWhr و در زمان استفاده از سوخت گاز طبیعی برای گازهای NOX، SO2، CO2 و CO به ترتیب 1/74، 0/026، 0/02 g/kWhr 743/17 می باشد. همچنین هزینه های خارجی این گازها در شرایط استفاده از سوخت گازوئیل در این نیروگاه، حدود 2/84 برابر هزینه های خارجی آن ها در شرایط استفاده از سوخت گاز محاسبه گردید.
مقدمه
تولید سرانه برق و روند رو به رشد آن، یکی از شاخص های مهم نشان دهنده پیشرفت صنعتی، اقتصادی و افزایش رفاه کشورهاست. به طوری که افزایش ظرفیت تولید برق باید پاسخگوی رشد اقتصادی و صنعتی هر کشور باشد. از طرفی یکی از مهمترین اصول در توسعه پایدار طرح های صنعتی و عمرانی کشور، ظرفیت و پتانسیل پذیرش محیط زیست از نظر دریافت آلاینده هاست. مشخص نمودن میزان آلودگی منتشره از صنایع هر منطقه، تعیین کننده امکان توسعه طرح های صنعتی در آن منطقه می باشد.
عوامل دیگری همچون اولویت بندی فعالیت های صنعتی کشور و در نظر گرفتن میزان آلودگی منتشره به ازای محصول تولیدی در هر واحد صنعتی با لحاظ نمودن هزینه آلودگی منتشره از صنایع در این امکان سنجی مؤثرند
بر اساس قوانین استاندارد هوای پاک، بررسی میزان انتشار آلاینده های خروجی از صنایع یکی از راههای تشخیص و اندازه گیری کیفیت هوا محسوب می شود. در نیروگاه ها ضریب انتشار برحسب میزان جرم آلاینده های تولیدی یا گازهای حاصل از احتراق بر حسب انرژی الکتریکی تولیدی یا انرژی حرارتی مورد استفاده بیان می شود
تولید انرژی اثرات سوءگوناگونی را به محیط زیست تحمیل می نماید که تحت عنوان هزینه های خارجی یاد می شوند و آن هزینه هایی است که در مراحل مختلف تولید انرژی به جهت آلوده نمودن محیط زیست بر قیمت انرژی تحمیل می شوند، اما در قیمت هزینه های تولید و در قیمت پرداختی توسط مصرف کنندگان محاسبه نمی گردد
از دیدگاه Griffin و - 1986 - Steele آلودگی به صورت یک هزینه خارجی ظاهر می شود، زیرا صدمات ناشی از آن کل جامعه را در بر گرفته و تأثیر آن در معاملات بازار منعکس می شود - هیبتی،Bhanarkar . - 1:1385 و همکاران در سال 2005 بر اساس تحقیقی در هند دریافتند که 77 درصد از دی اکسید گوگرد و 68 درصد از دی اکسید ازت منتشر شده در محیط زیست، از منابع صنعتی تولید می گردد
Kato در سال 1992 در ژاپن مطالعه گذشته نگری بر روی میزان انتشار گازهای دی اکسید گوگرد و دی اکسید نیتروژن انجام داد. او و همکاران غلظت و ضرایب انتشار را برای این گازها در طی سال های 1975، 1980، 1986 و 1987 در کشورهای شرق و جنوب شرقی آسیا بررسی نمودند. آن ها دریافتند که با توجه به مقدار گوگرد موجود در سوخت های فسیلی و ضریب انتشار آن به هوا، میزان غلظت دی اکسید گوگرد در محیط زیست در حال افزایش است
Zhao . در سال 2008 بر روی نیروگاه های حرارتی با سوخت فسیلی در چین مطالعه نمود. او و همکارانش پیش بینی نمودند با توجه به راه اندازی تجهیزات جدید در نیروگاه میزان انتشار دی اکسید گوگرد از میزان kt 16097 در سال 2005 به میزان 11801 kt در سال 2010 خواهد رسید. همچنین با راه اندازی واحد سولفورزدایی در نیروگاه، پیش بینی می شد که این میزان در سال های 2015 و 2020 از این مقدارکمتر نیز شود. اما میزان انتشار اکسیدهای ازت از میزان 6965 kt در سال 2005 به میزان 6980 kt در سال 2010خواهد رسید
نظری وهمکاران درسال 1388 فاکتورانتشار گازهای خروجی از 50 نیروگاه سوخت فسیلی کشور را محاسبه کردند. در این مطالعه، میانگین ضریب انتشار برای گاز CO2 حدود 640 g/kWhr ، برای گاز SO2 حدود 2/75 g/kWhr و برای گاز NOx حدود 2/4 g/kWhr محاسبه گردید. همچنین میزان انتشار دی اکسید کربن، دی اکسید گوگرد و دی اکسید نیتروژن را به ترتیب 125/34 ،0/552وTg 0/465 به دست آوردند .
در مطالعه ای با عنوان بررسی هزینه خارجی تولید برق از نیروگاه های برق فسیلی در کشور روسیه، هزینه خارجی گازهای SO2 ، NO2 و CO2 منتشره از نیروگاه های برق فسیلی، با تاکید بر صدمات وارده به سلامت انسان در کشور روسیه، ارزش گذاری اقتصادی شدند. در این مطالعه، برای کلیه نیروگاه های با سوخت فسیلی، نوع و میزان غلظت آلاینده ها بررسی شد.
تراکم جمعیت نیز در این مناطق تعیین شد. سپس در محیط GIS غلظت و پراکنش آلاینده ها در نقاط مختلف این کشور تعیین و با توجه به تراکم جمعیت در نقاط مختلف و از روی هم گذاری لایه های اطلاعاتی، نقشه نهایی با اطلاعات مکانی نیروگاه، تراکم جمعیت و میزان غلظت آلاینده ها تعیین شد. همچنین، ارزش گذاری اقتصادی صدمات وارده به سلامت انسان و محیط زیست - هزینه های خارجی - نیز محاسبه گردید
در سال 1387 صادقی هزینه های خارجی آلاینده های SO2 وNO2 منتشره از نیروگاه برق شهیدرجایی را محاسبه نمود. حداقل و حداکثر هزینه های خارجی برای SO2 معادل 124/151 و 218ریال و برای NO2 معادل 15و 23 ریال به ازای هر کیلو وات ساعت محاسبه شده است
هدف از این انجام این تحقیق، ارزیابی میزان انتشار و تعیین ضرایب انتشار و هزینه های خارجی گازهای NOX ، SO2 ، CO2 و CO خروجی از دودکش های نیروگاه جنوب اصفهان با تغییر سوخت نیروگاه - در دو زمان استفاده از سوخت گازوئیل و گاز طبیعی - است.
مشخصات نیروگاه حرارتی جنوب اصفهان
نیروگاه جنوب اصفهان از نوع گازی سیکل باز و قابل تبدیل به سیکل ترکیبی، مشتمل بر 6 واحد توربین و ژنراتور 159 مگاواتی مدل V94/2 آنسالدو در زمینی به ابعاد یک کیلومتر در یک کیلومتر در منطقه مبارکه در 70 کیلومتری جنوب غربی اصفهان در مختصات جغرافیایی 55 31 44 E و 32 15 33 N و در شرایط اقلیمی نیمه سرد و خشک واقع شده است. این نیروگاه در سال 1384-85 به بهره برداری رسیده است. سوخت اصلی نیروگاه، گاز طبیعی است که در شرایط کمبود گاز در فصل زمستان از گازوئیل به عنوان سوخت جایگزین استفاده می شود.
در جدول - 1 - میزان سوخت مصرفی و بار تولیدی در زمان اندازه گیری، تعداد، قطر و ارتفاع دودکش های نیروگاه جنوب اصفهان آورده شده است.
جدول : - 1 - مشخصات نیروگاه جنوب اصفهان
