طرح توجیهی نیروگاه بادی (سال 1400) + word و pdf

طرح توجیهی احداث نیروگاه بادی
در ايران با گذر زمان و گسترش روز افزون جمعيت، نياز به استفاده از محصولات مستقيم و غير مستقيم سوخت های فسيلی و همچنين روند رو به كاهش منابع ذخيره شده، مقابله با اثر فشار تحريم های خارجی بر فروش بين المللی محصولات و هدر رفت سرمايه های ملی برای خريداری تجهيزات و قطعات مورد نياز اكتشاف و بهره برداری از منابع عظيم ملی، نياز به جايگزينی منابعی تجديدپذير به شدت احساس می شود.

از طرفی با حذف يارانه سوخت های فسيلی، انرژی های تجديدپذير از موقعيت بهتری برای توسعه پايدار برخوردار خواهند بود. بنابراين از آنجا كه از لوازم توسعه پايدار تامين منابع قابل اتكای انرژی و تامين فضای زندگی سالم برای آحاد جامعه است، توجه به انرژی های نو از جمله انرژی خورشيدی و بادی از گام های موردنياز جهت نيل به توسعه پايدار است.

هدف از نگارش اين طرح بيان انواع انرژی های مطلوب تجديدپذير (انرژی بادی) بوده تا با ارزيابی های فنی اين منابع در قياس با نيروگاه های فسيلی، توجيهی فنی و اقتصادی برای طراحی و احداث نیروگاه بادی (تجديدپذير) و اتصال به شبكه سراسری برق كشور شكل گيرد.

انرژی خورشیدی و بادی در مقايسه با سوخت های فسيلی يک ذخيره پايان ناپذير می باشد كه استفاده از آن می تواند در آينده دور، مسئله بحران انرژی را حل و در حال حاضر و آينده نزديک احتياج به سوخت های غيرقابل تجديد بخصوص گاز و نفت را كمتر نمايد.

امروزه جوامع صنعتی و شهرهای بزرگ با مشكل آلودگی محيط زيست مواجه اند و از سوی ديگر مشاهده می شود كه مواد اوليه و سوخت مورد نياز، روبه كاهش است، چرا كه منابع فسيلی از جمله منابع غيرقابل تجديد است. اثرات مصرف بالای انرژی در محيط زيست آشكار است و برخی تنها راه حل آن را در كاهش مصرف انرژی می دانند،

حال آنكه اين امر نه تنها صحيح نيست بلكه با توجه به مفهوم توسعه پايدار، ناممكن نيز می باشد. بنابراين از آنجا كه از لوازم توسعه پايدار تامين منابع قابل اتكای انرژی و تامين فضای زندگی سالم برای آحاد جامعه است، توجه به انرژی های نو از جمله انرژی خورشيدی و بادی از گام های موردنياز جهت نيل به توسعه پايدار می باشد.

ايران كشوری سرشار از منابع انرژی تجديدپذير و تجديدناپذير بوده و موقعيت جغرافيايی آن موجب شده است كه منبع بسيار بزرگی از انرژی های بادی و خورشيدی در آن موجود باشد. تابش نور خورشيد در عرض های مختلف كره زمين موجب تغييراتی در فشار و دمای هوا شده و باد بوجود می آيد.

همچنين با بررسی آمار ده ساله وزش باد در ايستگاه های سينوپتيک كشور نشان داد كه بسياری از نواحی ايران، از جمله نواحی شرقی كشور به همراه چند نقطه پراكنده بادخيز هستند و در آنها توان توليد برق بادی، بويژه در فصل تابستان وجود دارد. البته، در بسياری از نقاط ديگر كشور هم در زمان های محدودی از سال توان توليد برق بادی وجود دارد.

انرژی و نیروگاه بادی

با توجه به پتانسيل بادخيزی بالايی كه در سطح كشور وجود دارد، می بايست مراحل ششگانه مطالعات و بررسی های فنی و تخصصی به منظور احداث نيروگاه های بادی بصورت زير بطور موازی انجام گيرد:

1. در اين مرحله با فراهم نمودن زمين موردنظر طرح با توجه به تعداد توربين ها و ظرفيت كل آن ها اقدام می شود. در اين مورد مسائلی چون خريد، رهن يا اجاره، راه های ارتباطی به زمين موردنظر، اخذ مجوز از سازمان های مربوطه چون منابع طبيعی و محيط زيست.
2. بررسی های 3 گانه زمين شناسی از نقطه نظر استحكام، لايه های استراتيگرافی، زلزله خيز بودن زمين.
3. بررسی منطقه از منظر مورفولوژی زمين (كوه ها، تپه ها، زمين های ساحلی، دامنه های كوه و …) و تهيه نقشه های ديجيتالی منطقه.
4. مشخص نمودن جريانات بادی، تعيين جهت باد غالب، تداوم باد منطقه، سرعت ميانگين باد، تعيين مشخصه های باد منطقه چون پارامترهای ويبول، تابع احتمال باد منطقه، پتانسيل انرژی باد بر حسب وات بر متر مربع، محتمل ترين سرعت باد، سرعتی كه حداكثر توان را در توربين ايجاد می كند.
5. تعيين ظرفيت موردنياز و نهايی نیروگاه بادی و تعداد توربين های لازم و خريداری آن ها.
6. بررسی و انتخاب نوع شبكه ايی كه قرار است برق توليدی نيروگاه بادی را دريافت نمايد.

بر اين اساس و به منظور بررسی وضعيت باد كشور از آمار ايستگاه های سينوپتيک سازمان هواشناسی كشور استفاده شده است. طبق بررسی های صورت گرفته توسط اين سازمان نقشه مناطق بادخيز كشور (مناطقی كه پتانسيل بالايی برای احداث نيروگاه بادی دارند) تهيه شده است. انرژی بادی نسبت به ساير منابع انرژی تجديد پذير از ويژگی ها و مزايای بالاتری برخوردار است كه اهم آن ها عبارتند از:

• عدم نياز به نيروی انسانی زياد
• عدم نياز توربين های بادی به سوخت های فسيلی
• تداوم و هميشگی بودن توليد انرژی
• تامين كننده بخشی از تقاضای انرژی جامعه
• استهلاک سرمايه گذاری كمتر
• بازده اقتصادی بالا در بلند مدت
• تنوع بخشيدن به منابع انرژی
• عدم نياز به آب فراوان
• عدم نياز به زمين زياد برای نصب توربين های بادی
• عدم آلودگی زيست محيطی
• و حتی داشتن زمينه های اشتغالزايی در صورت تشويق سرمايه گذاری خصوصی

توربين بادی يكی از مهمترين اجزای يک نيروگاه بادی به حساب می آيد كه توان تخمين زده شده هر نيروگاه بطور مستقيم وابسته به توان نامی هر توربين می باشد.

اتصال برق تجديدپذير به شبكه سراسری برق

از آنجا كه فركانس برق توربين های بادی تابع وزش باد بوده و هر لحظه تغيير می كند، برای اتصال به شبكه سراسری و همخانی فركانس های شبكه به يک ترانسفورماتور وارد می شود. ترانسفورماتورهايی كه بازده خوبی دارند برای يک فركانس ثابت و معين ساخته می شوند.

در مواقعی كه ميزان بار كششی شبكه از توان نامی نيروگاه پايين تر باشد، انرژی توليد شده، جهت ذخيره سازی به باتری خانه ها تزريق می شوند تا بتوانند انرژی بخش هایی كه وظيفه كنترل سيستم های نیروگاه بادی را بر عهده دارند، تامين نمايد.

باتوجه به استفاده از انرژی ذخيره شده در باتری خانه، توربين های بادی با انرژی الكتريكی بوجود آمده برای توليد برق مداوم را نيز تامين می نمايد. اساسا يک سيستم از منابع انرژی تجديدپذيری كه به صورت موازی واحد ذخيره كننده انرژی كار می كند، تشكيل می شود.

ارزيابی اقتصادی طرح

در نیروگاه بادی ، هزينه سرمايه گذاری و احداث بر حسب ميليارد ريال به ازای توليد يک كيلو وات ساعت برق بررسی شد. از طرفی هزينه توليد يک واحد انرژی الكتريكی در هر يک از نيروگاه های فسيلی، شامل هزينه های سرمايه گذاری اوليه برای احداث نيروگاه، هزينه های تعميرات و نگهداری، هزينه های بهره برداری و نيز هزينه مصرف سوخت نيروگاه می باشد.

بدون احتساب هزينه خوراک نيروگاه فسيلی دربرابر نیروگاه بادی می باشد. قيمت تمام يافته توليد برق براساس فناوری های مختلف بررسی شده است. براساس اطلاعات مالی با در نظر گرفتن بهترين توان توليدی نيروگاههای خورشيدی و بادی می توان به اين نتيجه رسيد كه سرمايه گذاری در هز دو پروژه باعث پوشش برگشت سرمايه اوليه در مدت زمان كمتر می شود.

البته شايان ذكر است با پايين بودن قيمت سوخت های فسيلی در اين مقطع هزينه تمام شده هر كيلو وات ساعت برای اين نيروگاه ها مقرون به صرفه بوده و با ادامه انجام طرح هدفمندی يارانه ها و آزادسازی نرخ حامل های انرژی به سادگی می توان به اين نتيجه رسيد كه نيروگاه های انرژی تجديدپذير بهترين روش توليد برق در كشور و سطح جهان می باشد.

همچنين با درنظر گرفتن آسيب های زيست محيطی نيروگاه های فسيلی قيمت تمام شده هر كيلو وات ساعت برای اين نيروگاه ها با احتساب هزينه های متحمل شده ناشي از آسيب های زيست محيطی نمی باشد.

كه در اينصورت با افزودن هزينه تخريب های زيست محيطی قيمت حامل های انرژی بسياز بيشتر از اين مورد خواهد بود. در حالی كه قيمت برق تجديدپذير توليد شده باتوجه به حذف آسيب های زيست محيطی و هزينه های ناشی از آن، از منظر اقتصادی بسيار به صرفه تر خواهد بود.