بخشی از مقاله
خلاصه
از آغاز دهه 70 میلادی و با شروع بحران انرژی، بهینه سازی مصرف انرژی واستفاده از انرژیهای تجدید پذیر و پاک مورد توجه بسیاری قرار گرفته است . در کشور ما پس از هدفمندی یارانه ها ، افزایش بهره وری انرژی و استفاده از انرژی های نو و پاک از سوی مصرف کنندگان اهمیت زیادی پیدا کرده است.به همین منظور ، در این مقاله ، مصرف انرژی ایستگاه انتقال انرژی الکتریکی 230 کیلوولت سمنان ، مورد بررسی قرار گرفته و راهکارهای کاهش مصرف انرژی ارایه شده است . اکثر راهکارهای کاهش مصرف انرژی ارایه شده در این مقاله کم هزینه و بی هزینه است.
همچنین بازگشت سرمایه اکثر راهکارها از نظر علم اقتصاد مهندسی به صرفه می باشند . درآمد سالیانه ناشی از صرفه جویی انرژی در بخش های مختلف از جمله روشنایی به گونه ای است که هزینه اجرای بخش هایی که ممکن است از نظر اقتصادی به صرفه نباشند را جبران کند . محاسبات در این مقاله نشان داده که اگر برنامه های مدیریت مصرف در تمام ایستگاه های انتقال و توزیع اجرا شود در هزینه های وزارت نیرو صرفه جویی قابل ملاحظه ای حاصل می گردد . در انتها درآمد های حاصل از صرفه جویی در دو قیمت متداول و قیمت خرید انرژی های نو - طبق مصوبه وزیر نیرو - محاسبه و با هم مقایسه شده است.
.1 مقدمه
در سال های اخیر سازمان های دولتی ، صنایع ، معادن و تجارت تحت فشار های اقتصادی و زیست محیطی قرار گرفته اند . رقابت اقتصادی در بازار های جهانی و افزایش استاندارد های زیست محیطی از فاکتور های مهمی اند که در تصمیم گیری در هزینه های بهره برداری و سرمایه گذاری های هر سازمان موثرند . مدیریت انرژی ابزار بسیار مهمی در حیات کوتاه مدت و موفقیت های بلند مدت هر سازمان است.[ 1]
از طرف دیگر ، یکی از مولفه های نشان دهنده پیشرفت هر کشور ، نوع نگاه عمومی به چگونگی مدیریت مصرف کلیه منابع ، بخصوص منابع انرژی می باشد . در دهه های اخیر کاهش منابع انرژی های فسیلی ، افزایش قیمت حامل های انرژی ، پیامدهای مخرب زیست محیطی تولید و مصرف بی رویه انرژی باعث شده که موضوع مدیریت انرژی از اهمیت خاصی برخوردار گردد. از عوامل دیگر می توان به رقابت در حیات اقتصادی و صنعتی کشورهای جهان به خصوص رقابت در تولید و مصرف انرژی نام برد .
این موضوع در کشورهای در حال توسعه که انرژی نقش مهمی در پیشرفت و توسعه صنعتی آنها دارد و استقرار سیاسی و استقلال ملی آنها در گرو استفاده بهینه از منابع انرژی است ، از اهمیت ویژه ای برخوردار است . معمولا مدیریت انرژی در بخش مصرف با توجه به هزینه به سه دسته اساسی تقسیم می گردد:[1] راهکار های بی هزینه - مانند استفاده درست از وسایل ، مراقبت و نگهداری - ،راهکارهای کم هزینه - مانند تعمیر و نگهداری ، نظارت بر میزان مصرف و عایقکاری لوله - و راهکار های پر هزینه - مانند تعویض یا ارتقا دستگاه ها - .اجرای برنامه های مدیریت انرژی به تصمیم مدیران ، شرایط مالی سازمان و امکان تغییر در ساختار دارد .
نویسندگان در مرجع [2] دریافتند با اجرای برنامه های مدیریت مصرف بار در کارخانه تولید لوله پی وی سی و تعویض برخی ادوات قدیمی می توان با %65 مصرف سابق ، همان محصول را تولید کرد. طبق اطلاعات مرجع [3]، ساختمان های تجاری در کشور عربستان سهم بیشتری را درمصرف انرژی الکتریکی در میان سایر بخش ها دارد . لذا برنامه های مدیریت انرژی در این بخش بر روی تغییرات در سیستم های تهویه مطبوع * انجام شد و در نهایت با رعایت تمام استاندارد های سیستم های تهویه مطبوع تا %30 در مصرف انرژی صرفه جویی شد.
در مقاله [4]، امکان اجرای سناریوهای متنوع اصلاح زمان آماده به کار ماشین آلات با توجه به وضعیت تولید - یا توقف تولید در زمان های خاص - در صنعت جهت بهینه سازی مصرف انرژی بررسی شد. در مرجع[ 5]، کاهش مصرف انرژی روشنایی در معابر از طریق کاهش ولتاژ فیدر معابر - با تغییر یا تعویض ترانس های توزیع - صورت گرفته است .در ایستگاههای انتقال به دلیل مسایل فنی و ایمنی و همچنین دسترسی آسان برق ، فقط از انرژی الکتریکی جهت تغذیه بارهای سرمایشی و گرمایشی استفاده می شود.
در این مقاله با در نظر گرفتن فاکتور های مختلف مانند ایمنی، حراست ، عدم دسترسی به منابع انرژی دیگر مانند گاز و تامین روشنایی لازم جهت بازدید بهره برداران ، راهکار های متفاوتی جهت مدیریت مصرف انرژی الکتریکی ارائه شده است. بر خلاف راهکار های ارائه شده مراجع مذکور ، راهکار های مدیریت مصرف ارائه شده در این مقاله به غیر از مدیریت مصرف در بخش گرمایش و سرمایش ، ازجمله روش های بی هزینه و کم هزینه اند که باز گشت سرمایه آنها کمتر از عمر پروژه در هر بخش می باشد .
از طرفی نتایج کلی اقتصادی اجرای برنامه به گونه ای خواهد بود که پس از مدت کوتاهی منابع مالی جایگزینی وسایل گرمایشی را تامین می کند که به تفصیل در بخش های بعدی به آن پرداخته خواهد شد . از طرفی با توجه به مصوبه وزیر نیرو مورخه 1394/4/30در خصوص تعرفه خرید تضمینی برق از نیروگاه های تجدیدپذیر و پاک [6] ، وزارت نیرو برق حاصل از منابع تجدید پذیر که توسط مشترکان برق به صورت پراکنده تولید می شود را با قیمتی بیشتر از مقدار رایج و به صورت تضمینی و بدون محدودیت زمانی خریداری می کند.
به عنوان مثال، قیمت انرژی تولید شده توسط نیروگاههای خورشیدی با ظرفیت 20 کیلووات و کمتر ، 9770 ریال به ازای هر کیلووات تعیین شده است. این در حالی است که وزارت نیرو برق تولیدی خود را به قیمت 1000 ریال به ازای هر کیلووات ساعت به فروش می رساند. بنابرین اجرای برنامه های مدیریت مصرف در ایستگاههای انتقال و توزیع انرژی در تامین منابع مالی جهت خرید انرژی های نو تاثیر به سزایی دارد. در این مقاله ضمن ارائه راهکار های مدیریت مصرف در یک پست ، امکان اجرای هر کدام از راهکار ها بررسی شده است . همچنین درآمد ناشی از صرفه جویی با دو قیمت متداول و قیمت انرژی های نو محاسبه و مقایسه شده است.
.2 راهکارهای مدیریت مصرف در ایستگاه های انتقال و توزیع انرژی
از اطلاعات مصرف انرژی ایستگاه 230 کیلوولت سمنان جهت بررسی راهکار های بهینه سازی مصرف انرژی استفاده شده است . مصارف انرژی این ایستگاه مانند ساختمان های اداری و تجاری ، از دو بخش عمده روشنایی و سرمایش و گرمایش می باشد. بخشهای انرژی بر در ایستگاههای انتقال برق به شرح ذیل دسته بندی می شوند :
- مصارف روشنایی داخلی ساختمان
- مصارف روشنایی مربوط به تجهیزات بیرونی* و پیرامونی ایستگاه
- مصارف تجهیزات اداری شامل رایانه ، تلویزیون ، یخچال و هیتر
- مصارف سرمایش شامل کولر گازی ، اسپیلت
- مصارف گرمایش شامل هیترهای برقی
.1,2 راهکارهای مدیریت مصرف در بخش روشنایی :
با توجه به اینکه ساختمان ایستگاه دارای بخش های مختلف می باشد و تعداد زیادی از لامپهای روشنایی وظیفه تامین روشنایی را بر عهده دارند که برای کاهش مصرف دراین بخش می توان از لامپهای پر بازده و مدیریت زمان روشن بودن استفاده کرد. در خصوص لامپهای موجود که بازدهی کمی دارند بر آورد فنی اقتصادی جهت تعویض آن با لامپهای پر بازده در ادامه انجام خواهد شد. برای مدیریت زمان روشن بودن نیز می توان با هوشمند سازی نمودن از روشن بودن لامپها در زمانهای غیر ضرور جلوگیری کرد .
با توجه به اهمیت تداوم برق رسانی می بایست امکانات لازم ازجمله روشنایی جهت کار در شب بر روی تجهیزات بیرونی وجود داشته باشد به همین منظور طراحان روشنایی لازم را برای این منظور طراحی نموده اند. با توجه به بررسی انجام شده در شرایط عادی و بهره برداری ، امکان کاهش تعداد چراغ روشنایی روی تجهیزات در محوطه وجود دارد چون در شرایط بهره برداری فقط در شبها از تجهیزات بازدید بعمل می آید و مطابق دستورالعمل های موجود به ازای هریک ساعت می بایست این کار انجام گردد .
با عنایت به بررسی های انجام شده چنانچه %50 روشنایی تجهیزات بیرونی را خاموش گردد خللی در بهره برداری بوجود نمی آید که در بخشهای بعدی بر آورد اقتصادی آن انجام می شود . به دلیل مسایل امنیتی ،کارکرد صحیح دوربین ها و بازدارندگی لازم است روشنایی لازم در بخش روشنایی پیرامونی ایستگاه مطابق طراحی اولیه روشنایی باشد . لذا کاهش خاموشی برای این پیشنهاد نمی شود.
.2,2 راهکارهای کاهش مصرف در بخش سرمایش و گرمایش
در ایستگاههای انتقال به دلیل مسایل فنی و ایمنی و همچنین دسترسی آسان برق ، فقط از انرژی الکتریکی جهت تغذیه بارهای سرمایشی و گرمایشی استفاده می شود. در خصوص مدیریت در مصرف انرژی دربخش سرمایش و گرمایش نیز همانند روشنایی می توان از دو روش اقدام نمود: استفاده از سیستمهای پر بازده جهت تامین سرمایش و گرمایش و استفاده از مصالح و تجهیزات مناسب در ساختمان جهت جلوگیری از هدر رفت انرژی.با توجه به بررسی انجام شده کلیه در و پنجره های ایستگاه های انتقال استان سمنان همگی از پروفیل فلزی و شیشه های معمولی می باشد که در صورت تعویض پنجره ها و شیشه ها با شیشه های دو جداره می توان صرفه جوئی انرژی را داشت که در ادامه ارزیابی فنی و اقتصادی آن انجام خواهد شد.
