پروژه سد كارون 3

پروژه سد كارون پيشگفتار انرژي كليد توسعه اقتصادي، صنعت و حمل و نقل يك كشور مي باشد. مسائل شهري و روستائي زيادي به انرژي بستگي دارند. در واقع مقدار انرژي مصرفي توسط هر فرد در هر كشور نشان دهنده ميزان توسعه آن كشور است. رودخانه ها يكي از منابع بسيار مفيد تأمين انرژي هستند.

نيروگاههاي برقابي قابل اعتماد بوده و داراي آلودگي نمي باشند. هزينه آنها به نسبت كم است و مي توان آنها را براي ايجاد بار متغير و تأمين نياز پيك تنظيم كرد. بحث استفاده از انرژي خورشيدي كه امروزه در دنيا رواج يافته است در حال حاضر چندين برابر گران تر از انرژي برقابي بوده و از درجه قابليت اعتماد كمتري نيز برخوردار است.

پروژه سد كارون

مانع اصلي توسعه انرژي قابل تجديد ( برقابي) عدم آگاهي مهندسي و تكنسينها و نيز تصميم گيرندگان و مصرف كنندگان اطلاعات موجود در اين زمينه مي باشد.پروژه سد كارون  بنابراين يكي از اقدامات مهم در اين مورد مي تواند ارتقاء آموزش و اطلاعات متخصصين و افكار عمومي به امكان استفاده از منابع انرژي قابل تجديد با توجه خاص به مسائل و ضروريات زيست محيطي توسعه پايدار باشد.

ويژگيهاي كلي توسعة پروژه ها برقابي و نقش نيروگاههاي آبي

1- مقدمه اين فصل به اختصار به شرح مفاهيم كلي عملكرد سيستمهاي توليد نيرو، بكارگيري پروژه هاي آبي سيستمهاي توليد برق، انواع مختلف پروژه هاي بر ق آبي، اجزاء يك پروژه آبي، اجزاء يك نيروگاه و انواع توربينهاي قابل استفاده مي پردازد.

2- عملكرد سيستمهاي توليد نيرو

هدف اين بخش تشريح عملكرد سيستمهاي توليد نيرو است. عناوين اين بخش شامل؛ بار ( مقدار تقاضا براي انرژي )، منابع( انواع نيروگاهها)، بكارگيري منابع براي توليد بار و نقش انرژي برقابي در عملكرد سيستمهاي توليد نيرو است.

ساختار صنعت برق

پروژه سد كارون 3 در ايالات متحده عمده سازمانهاي توليد برق را م توان به سه گروه طبقه بندي كرد: بخش خصوصي كه تقريبا” 75 درصد انرژي برق برق كشور را تأمين مي كند، بخش دولتي ( شهرداريها، سازمانهاي منطقه اي و غيره) كه تأمين كنندة تقريبا” 15 درصد كل انرژي مي باشد و 7 درصد باقيمانده توسط تعاونيهاي روستايي با شراكت مصرف كنندگان تأمين مي شود.

پروژه سد كارون 3

تعاريف پروژه سد كارون 3 بعضي از تعاريف مربوط به عملكرد سيستمهاي توليد نيرو در ادامه آمده است و در شكل 2-1 بعضي از اين پارامترها مشخص شده است.

1-انرژي (Energy): انرژي توانايي انجام كار است. انرژي مكانيكي با واحد فوت- پوند و انرژي الكتريكي با واحد كيلو وات ساعت ( . Ibs – ft 2656000 = kWh 1) بيان مي شود . انرژي خروجي از نيروگاههايي آبي از نوع انرژي الكتريكي مي باشد.

2- توان (Power ): توان، مقدار انرژي توليد شده و يا مصرف شده در واحد زمان مي باشد و با واحد اسب بخار و يا كيلووات ساعت بيان مي شود. اين تعريف يك تعريف فني از توان است ولي اغلب از اين راه واژه بصورت وسيعي هم براي بيان مفهوم انرژي و هم براي بيان مفهوم توان استفاده مي شود.

مقدار متوسط نياز در روز = فاكتر بار روزانه

 نياز روزانة انرژي الكتريكي

3- ظرفيت ( Capacity):  حداكثر تواني است كه يك نيرو قادر به تولبد آن  مي باشد و با واحد كيلو وات بيان مي شود.

4- بار( Load ): بار به مقدار تقاضا براي انرژي الكتريكي اطلاق مي شود. بار مي تواند بر حسب انرژي ( متوسط توان مورد نياز) يا بر حسب ظرفيت ( حداكثر توان مورد نياز) بيان شود . براي مقاصد طراحي، ماكزيمم ظرفيت مورد انتظار سالانه مدنظر قرار مي گيرد. انرژي مورد نياز معمولا” بر حسب متوسط انرژي سالانه اندازه گيري مي شود.

5- منابع(Resources): به منابعي اطلاق مي شود كه انرژي آنها به انرژي آنها به انرژي الكتريكي تبديل مي گردد. اين منابع مي تواند كليه تجهيزات توليد نيرو را نيز شامل شود.

6- فاكتر بار (Load factor ): فاكتر بار نسبت متوسط توان مورد نياز به ماكزيمم توان مورد نياز در پريود زماني مورد نظر مي باشد. فاكتر بار مي تواند روزانه، هفتگي، ماهيانه و يا سالانه محاسبه شود. براي مثال فاكتور بار روزانه بصورت زير بدست مي آيد:

مقدار متوسط نياز در روز = فاكتر بار روزانه حداكثر مقدار نياز در روز

تغييرات بار الكتريكي

1- كليات: براي درك صحيح از عملكرد يك سيستم توليد كنندة نيرو بايد نحوة     طبقه بندي بارها و تغييرات آنها با زمان را دانست.

2- تغييرات روزانة بار الكتريكي: بار يا مقدار نياز به انرژي الكتريكي، ساعت به ساعت، روز به روز، فصل به فصل، بسته به مقدار نياز و نحوة زندگي مصرف كنندگان تغيير مي كند. شكل 2-1 نياز روزانة انرژي الكتريكي را نشان مي دهد. در ساعات اولية صبح كه مردم در حال استراحت هستند ميزان نياز به انرژي الكتريكي كم مي باشد.

مقدار نياز بطور محسوسي در ساعت 6 صبح كه مردم بيدار مي شوند و به سر كار مي روند افزايش مي يابد و در باقيماندة ساعات صبح به يك نقطه اوج مي رسد. در طول روز مقدار نياز در سطح بالايي باقي مي ماند و اغلب در ساعات اولية شب به يك نقطة اوج ديگر    مي رسد و سپس كاهش مي يابد.

3- تغييرات هفتگي بار الكتريكي: در طي روزهاي كاري هفته نياز به انرژي الكتريكي بالا مي رود و در روزهاي تعطيل به پايين ترين حد خود مي رسد. اين الگو متأثر از مقدار تقاضاي انرژي براي فعاليتهاي و اقتصادي و صنعتي در طول هفته مي باشد.

4- تغييرات فصلي بار الكتريكي: الگوي نياز فصلي برق تحت تأثير آب و هوا و ساعات روشنايي روز است. آب و هوا مي تواند باعث ايجاد دو پيك مصرف شود. يكي در زمستان در نتيجه وسايل گرمايي و يكي در تابستان در نتيجه وسايل سرمايش. نياز برق در اين دو فصل نسبت به بهار و پاييز بيشتر است. بيشتر كشورها پريودهاي پيك را هم در تابستان و هم در زمستان دارند. شكل تغييرات فصلي بار الكتريكي را در جنوب آمريكا نشان مي دهد.

5- اشكال مختلف بار الكتريكي : بار الكتريكي به سه بخش تقسيم مي شود: بار پايه، بار متوسط و بار حداكثر ( شكل 2-3) . بار پايه حداقل بار در پريود زماني است. بار حداكثر آن بخش از بار الكتريكي است كه 8 ساعت در روز يا كمتر وجود داشته باشد. بار متوسط بار بين بار پايه و بار حداكثر است. نيروگاههاي برق اغلب بر حسب اينكه كدام بخش از بار الكتريكي را تأمين مي كنند تحت عناوين بارپايه، بار متوسط و بار پيك           ( حداكثر) تقسيم بندي مي شوند، اما تعريف عملي با اين تعريف متفاوت است. بار متوسط در 8 تا 14 ساعت از روز وجود دارد و بار پايه بخشي از بار الكتريكي است كه زير بار متوسط قرار دارد.

6- طبقه بندي بار: بار الكتريكي مي تواند براساس نوع مصرف كننده تقسيم بندي شود. در زير بخشهاي اصلي مصرف كنندة برق و درصد نياز آنها در ايالات متحده با هم مقايسه شده است:

مصارف صنعتي 35 درصد

مصارف مسكوني 35 درصد

مصارف تجاري 25 درصد

كشاورزي و روشنايي معابر 5 درصد

7- پيش بيني مقدار بار الكتريكي: براي طراحي و ساخت نيروگاهها بايد مقدار بار الكتريكي در سالهاي آينده پيش بيني شود.

منابع تأمين كنندة انرژي

1- مقدمه: پروژه سد كارون 3 منشاء انرژي الكتريكي همان منابع توليد كنندة انرژي الكتريكي است. در ادامه خلاصه اي از انواع اصلي نيروگاهها و ساير منابع توليد انرژي كه در حال حاضر در آمريكا مورد استفاده قرار مي گيرد، آمده است. به منظور مقايسة اين منابع ارزش تقريبي آنها در سال1983 ارائه شده است.

2- نيروگاههاي فسيلي (FossiI-fueI steam) : نيروگاههاي فسيلي يكي از منابع بزرگ ملي تأمين كنندة برق آمريكا مي باشند. در اين نيروگاهها سوختهاي فسيلي به منظور تأمين انرژي لازم براي توليد بخار سوزانده مي شود، از بخار توليد شده براي چرخاندن توربينها استفاده مي گردد. حدود 30-40 درصد انرژي سوخت به انرژي الكتريكي تبديل مي شود. سوخت اين نيروگاهها، زغال سنگ، گاز طبيعي، نفت و يا تركيبي از اين سوختها است. در گذشته نيروگاههاي حرارتي كوچك ساخته شده اند، اما در حال حاضر انواع پيشرفتة آن ها 300-700 مگاوات برق توليد مي كنند. اين نيروگاهها براي تأمين بار الكتريكي پايه كارآيي بيشتري دارند. اگر چه واحدهاي قديمي كوچكتر معمولا” براي تأمين الكتريكي متوسط بكار مي رفتند، اما واحدهاي جديدتر در تأمين بار الكتريكي پايه و متوسط بكار مي آيند.

آنچه مسلم است اين نيروگاهها بدليل پيچيدگيهاي خاص بهره برداري از آنها، چندين ساعت وقت نياز دارند تا راه اندازي گردند و در مقايسه با ديگر نيروگاهها اگر چه قابليت توليد بار حداكثر را دارند ولي نمي توانند به سرعت خود را به اين مقدار توليد برسانند.

چنانچه سوخت نيروگاه زغال سنگ باشد، اين نوع نيروگاهها در هر سال 4 تا 6 هفته وقت براي تعميرات نياز دارند و معمولا” 10 تا 20 درصد اوقات خارج از خط توليد   مي باشند.روي هم رفته 65 تا 85 درصد اوقات بسته به بزرگي نيروگاه كار مفيد دارند.

3- نيروگاه هسته اي (Nuclear ): نيروگاههاي هسته اي مشابه نيروگاههاي حرارتي با سوخت فسيلي هستند با اين تفاوت كه در نوع اخير منبع هسته اي حرارت مورد نياز براي توليد بخار را تأمين مي كند. بازده حرارتي در اين نوع نيروگاهها بدليل فعاليت سيستمهاي بخار هسته اي در دما و فشار پايين تر 33 درصد كمتر از نيروگاههاي زغالي است. نيروگاههاي هسته اي معمولا” به گنجايش 800 تا 1250 مگاوات ساخته مي شوند. نيروگاههاي هسته اي با توجه به قيمت كم سوخت و نيز ديگر ويژگيهاي عملياتي، براي تأمين بار پايه مورد استفاده قرار مي گيرند.نيروگاههاي هسته اي غالبا” بدليل تعمير، نگهداري و سوختگيري هشت هفته در سال از كار خارج مي شوند. در 15 درصد موارد به علت قطع