کاهش 480 میلیون یورویی هزینه ورود 2 هزار مگاوات نیروگاه جدید در پیک تابستان؛ با اجرای دو طرح فناورانه

به گزارش خبرنگار اقتصادی ایلنا، سید محسن مرجان‌مهر، معاون فناوری پژوهشگاه نیرو در نشستی خبری اظهار داشت: مدیریت R&D صنعت برق کشور با همکاری شرکت های دانش بنیان و صنعتی در پژوهشگاه نیرو انجام می شود، به طوری که پژوهشگاه نیرو مدیر اکوسیستم فناوری صنعت برق است.

وی افزود: با توجه به برنامه های دانش بنیان پژوهشگاه نیرو دو طرح مهم را در صنعت برق بر اساس فناوریهای روز و نقشه راه دستیابی به فناوری های جدید پیگیری کرده و به نتیجه رسانده‌ایم که یکی سامانه پایش وضعیت نیروگاهی CM و دیگری طرح ارتقا و تطبیق با شرایط محیطی توربین گازی HAS است.

معاون فناوری پژوهشگاه نیرو تصریح کرد: آنچه امروز به نتیجه رسیده بر مبنای نقشه راهی است که در حوزه بهبود عملکرد نیروگاهی پیاده سازی شده و یک مسیر حمایتی را از ایده ها تا پروژه های بخش خصوصی در پژوهشگاه نیرو پیموده است.

وی ادامه داد: مرکز رشد فناوری و صندوق پژوهش فناوری صندوق برق در پژوهشگاه ایجاد شده و به بخش خصوصی فعال در این صنعت سرویس دهی می کند تا بتواند با حمایت پژوهشگاه، طرح های نوآورانه و فناورانه را از ایده به صنعت برساند.

مرجان مهر در تشریح سامانه پایش وضعیت نیروگاهی CM اذعان داشت: بحث راه اندازی مرکزی جهت پایش و عیب یابی و رصد وضعیت توربین های نیروگاهی بوده که می توان برای کلیه نیروگاه های حرارتی کشور پیاده سازی کرد.

وی افزود: این سامانه که با همکاری بخش خصوصی دانش بنیان به نتیجه رسیده و آماده سرویس دهی صنعتی است، مرکزی در پژوهشگاه نیرو خواهد بود که تمامی نیروگاه های کشور را به صورت آنلاین رصد و پایش مستمر خواهد کرد و سرویس های لازم را در زمینه های مختلف بهره برداری، عیب یابی و تعمیرات ارائه می دهد.

معاون فناوری پژوهشگاه نیرو با بیان اینکه "تمامی همکاریهای پژوهشی پژوهشگاه نیرو بر مبنای جذب حداکثری توان بخش خصوصی در توسعه فناوری است"، گفت: طرح ارتقا و تطبیق با شرایط محیطی توربین گازی HAS از آنجا حائز اهمیت است که توربین های گازی در شرایط ایزوی محیطی ظرفیت اسمی خود را در زمان تولید خواهند داشت اما با توجه به اینکه اغلب این توربین ها در شرایط محیطی گرم تر شرایط ایزو مورد استفاده قرار می گیرند، توان تولیدی آنها افت می کند که با استفاده از طرح HAS و بازچینی پره های کمپرسور، شاهد افزایش توان خروجی توربین ها هستیم.

وی افزود: معاونت برق و انرژی وزارت نیرو و شرکت تولید نیروی برق حرارتی در اقدامی موثر و قابل تقدیر، دو نیروگاه کرمان و یزد را به عنوان پایلوت اجرای طرح HAS قرار دادند و این بسیار نکته مهمی است که یک واحد 50 میلیون دلاری در اختیار یک طرح فناورانه دانش بنیان قرار گیرد.

مرجان مهر خاطرنشان کرد: اگر فناوری HAS در تمامی نیروگاه‌های کشور اجرایی شود، حدود 2000 مگاوات به ظرفیت عملی تولید برق کشور افزوده می شود.

وی ادامه داد: اگر می خواستیم این 2000 مگاوات را با ساخت واحدهای جدید نیروگاهی به ظرفیت تولید برق کشور اضافه کنیم، نیازمند 600 میلیون یورو سرمایه گذاری بودیم اما اجرای طرح HAS در تمامی نیروگاه‌های کشور یک پنجم این مقدار هزینه به همراه دارد و با حدود 120 میلیون یورو، این 2000 مگاوات افزایش ظرفیت عملی تولید برق را محقق خواهیم کرد.

مرجان مهر در خصوص هزینه احداث مرکز پایش وضعیت نیروگاهی CM نیز گفت: حدود 2 تا 3 میلیون یورو هزینه احداث این مرکز و سامانه مربوطه خواهد بود که فعالیت این مرکز موجب افزایش یک درصدی راندمان نیروگاه‌های حرارتی کشور شده و با احتساب قیمت آزاد سوخت، سالانه 10 برابر هزینه ای که صرف احداث آن می شود، به صنعت برق کشور بازمی گردد؛ که این سودآوری علاوه بر آثار مثبتی است که از بهینه سازی تعمیرات و ... نصیب صنعت برق کشور خواهد شد.

معاون فناوری پژوهشگاه نیرو تصریح کرد: نتایج پایلوت اجرای طرح HAS در نیروگاه های کرمان و یزد، نتایجی مثبت و قابل اتکا و بر اساس طراحی های پیشین بوده و اکنون آماده اجرای پایلوت طرح مرکز CM هستیم.

وی افزود: پیش بینی ما این است که طی 2 تا 3 سال آینده تمامی نیروگاه های حرارتی کشور به سامانه CM متصل شده و رصد و پایش آنلاین آنها در مرکز CM صورت بگیرد.

محمدابراهیم سربندی فراهانی، رئیس مرکز توسعه فناوری بهره‌برداری، نگهداری و تعمیرات واحدهای نیروگاهی، نیز در خصوص ضرورت انجام طرح "طراحی و پیاده سازی سامانه مدیریت بهره‌برداری، نگهداری و تعمیرات نیروگاههای کشور به موارد مندرج در سند "توسعه فناری‌های بهره‌برداری، نگهداری و تعمیرات واحد‌های نیروگاهی" اشاره کرد و گفت:  براساس سند مذکور  نیازهای بخش تولید صنعت برق در قالب 35 عنوان طبقه‌بندی و اولویت‌بندی شد. بخشی از نیاز‌های 35 گانه مورد اشاره از جنس توسعه نظام بهره‌برداری، نگهداری و تعمیرات (نظیر رویکرد مدیریت دارایی‌های فیزیکی) و بخش دیگر از جنس توسعه فناوری (نظیر توسعه فناوری های پایش وضعیت و عیب یابی) است.

وی گفت: پاسخگویی به نیاز‌‌های مذکور نیازمند ایجاد زیر ساخت‌های لازم است. بر اساس بررسی سوابق کشور‌های پیشرفته در این زمینه، نیل به اهداف مورد اشاره مستلزم طراحی، پیاده‌سازی و ارایه خدمات به بخش تولید صنعت برق در قالب سامانه مدیریت بهره‌برداری، نگهداری و تعمیرات واحد‌های نیروگاهی است که ضرورت انجام پروژه حاضر را برای متولیان صنعت برق را اجتناب ناپذیر می کند.

وی افزود:  علاوه بر موارد پیش گفته، کاهش اتکاء بخش تولید صنعت برق به دانش فنی شرکتهای خارجی، مستلزم توانمند سازی شرکتهای داخلی برای انجام پروژه های با ارزش افزوده بالا است.  بر اساس بررسی صورت گرفته، شرکت توربوتک در ایجاد سامانه مدیریت بهره‌برداری، نگهداری و تعمیرات توربوکمپرسورهای شرکت ملی گاز، تجربه موفقی کسب کرده است. در این راستا با تعاملات صورت گرفته با شرکتهای صاحب صلاحیت در این زمینه نهایتا پروژه "طراحی و پیاده‌سازی سامانه مدیریت بهره‌برداری، نگهداری و تعمیرات نیروگاههای  کشور" به صورت مشارکتی بین پژوهشگاه نیرو و شرکت توربوتک در دستور کار مرکز توسعه فناوری بهره‌برداری، نگهداری و تعمیرات واحدهای نیروگاهی قرار گرفت.

فراهانی خاطرنشان کرد: خروجی‌های این پروژه شامل اول) طراحی، پیاده سازی و بهره برداری از سامانه پایش وضعیت و عیب یابی، تحلیل قابلیت اطمینان،  دسترسی و تعمیر پذیری و بهبود سیستم کنترل یک بلوک سیکل ترکیبی F9، دوم)  و یک بلوک سیکل ترکیبی V94.2  و سوم) طراحی، پیاده‌سازی و بهره‌برداری از مرکز پایش وضعیت، عیب یابی و ارایه خدمات به  ناوگان نیروگاههای کشور است.

وی اظهار داشت: سامانه مدیریت بهره برداری و نگهداری واحدهای نیروگاهی شامل بسته‌های متعددی است. بسته پایش وضعیت و عیب‌یابی بر اساس تحلیل ارتعاشات، بسته پایش وضعیت و عیب یابی بر اساس تحلیل عملکرد ترمودینامیکی، بسته پایش وضعیت اجزای داغ واحدهای گازی و تحلیل عمر مصرفی اجزای واحد، بسته پایش وضعیت و عیب یابی محفظه احتراق توربین گاز، بسته پایش وضعیت فیلترهای هوای ورودی، بسته پایش وضعیت کمپرسور و تعیین زمان مناسب شستشوی آن، بسته تحلیل داده و قابلیت اطمینان، دسترس پذیری و تعمیرات، بسته ارتقای منطق سیستم کنترل بر اساس توابع هدف (افزایش ظرفیت، افزایش راندمان، افزایش عمر)  و ...  از جمله این بسته ها است. بسته‌های فوق پس از توسعه در گروه‌های مربوطه بایکدیگر تجمیع شده و سامانه پیش گفته را شکل می دهند.

فراهانی به تامین نیازهای مدیران و کارشناسان شرکت برق  در قالب داشبوردهای پایش، تحلیل و تصمیم سازی جهت مدیریت ناوگان نیروگاههای کشور به عنوان یکی از کارکردهای مرکز پایش اشاره کرد و گفت: تسهیل فرایند مدیریت بخش تولید صنعت برق در سطح ناوگان نیروگاههای کشور به کمک تحلیل های کارشناسی و  بهبود فرایند تصمیم‌سازی مبتنی بر اطلاعات از جمله دستاوردهای این طرح است.

وی ادامه داد: علاوه بر آن ایجاد شرکتهایی که بتوانند به طور مستمر خدمات به نیروگاههای کشور ارائه دهند، نیازی بود که از طر ف نیروگاهها ابراز می‌شد. این ضرورت باعث شد که تا طراحی و توسعه یک سامانه جامع به این منظور در دستور کار قرار گیرد. بدین منظور احداث و راه‌‍اندازی مرکز پایش و ارائه خدمات به ناوگان نیروگاهی کشور،  با هدف جمع آوی اطلاعات  واحدهای نیروگاهی کشور در یک مرکز، و سپس عیب یابی و  ارائه خدمات در سطوح مختلف و به صورت 7 روز هفته و 24 ساعته مورد توجه قرار گرفت.

فراهانی ضمن اشاره به بروز بودن فناوریهای مورد استفاده در مرکز پایش واحدهای نیروگاهی تصریح کرد: پلت فرم و قالب اصلی این طرح براساس روشها و فناوریهای روز دنیا شکل گرفته است. هر چند به صورت جزء جزء در حوزه پایش وضیعت، فعالیتهای خوبی در کشور صورت گرفته است اما ارایه یک محصول صنعتی قابل استفاده در نیروگاهها در این ابعاد، از جمله اقدامات قابل توجه و برجسته در حوزه بهره برداری، نگهداری و تعمیرات نیروگاههای کشور محسوب می شود.

وی ادامه داد: از جمله ویژگی‌های محصولات توسعه داده شده در این سامانه تکیه زدن به توان داخلی و بومی‌سازی این محصولات بر پایه دانش فنی متخصصین داخلی است. این فعالیتها، بخصوص در شرایط تحریم نتایج ارزشمندی خواهد داشت. این سیستم  با بهره‌گیری از توان دانشی محققان  داخلی، اساتید دانشگاه و  شرکتهای دانش بنیان به صورت کاملا بومی‌سازی شده توسعه داده شده است.

رئیس مرکز تعمیرات نیروگاهی پژوهشگاه نیرو تصریح کرد: هدف ما این است که در مرحله اول یک بلوک سیکل ترکیبی Frame 9 و یک بلوک سیکل ترکیبی  V94.2 به عنوان نمونه هایی از پرکاربردترین واحدهای نیروگاهی کشور به صورت محلی و مرکزی مورد پایش و عیب یابی قرار گرفته، سپس در افق 5 ساله، اطلاعات 50 واحد نیروگاهی به این مرکز منتقل و بعد براساس اطلاعات ثبت شده، ارائه خدمات به واحدهای نیروگاهی و همچنین بخش حاکمیت انجام شود.  

وی افزود: یکی از عواید بزرگ این طرح این است که به نوعی زیرساختهای نرم افزاری و سخت‌افزاری برای گردآوری، پایش و تحلیل اطلاعات با حجم بسیار زیاد ( Big Data )را ایجاد می‌کند.

وی گفت: امروزه دستیابی به اطلاعات با حجم بسیار زیاد یکی از ثروت هایی است که با جمع آوری اطلاعات نیروگاهی و ثبت آن در مرکز، می‌تواند به وفور مورد استفاده قرار گیرد و عواید بسیاری مناسبی را ایجاد کند. این مرکز زیر ساختهای لازم برای دستیابی به اطلاعات با حجم بسیار زیاد را در بخش تولید صنعت برق فراهم می‌کند.

فراهانی خاطرنشان کرد: از جمله دستاوردهای توسعه این زیرساختها، انجام پروژه‌هایی نظیر نگهداری و تعمیرات مبتنی بر قابلیت اطمینان (RCM) در نیروگاهها است که به نوعی ارتقاء عملکرد واحدهای نیروگاهی را نتیجه خواهد داد.مرکز پایش و ارائه خدمات به ناوگان نیروگاهی کشور، قطعا می‌تواند قابلیت اطمینان و قابلیت دسترسی را افزایش دهد و عواید فراوانی را نصیب بخش تولید صنعت برق کند که توجیه اقتصادی طرح را بیش از پیش عیان می سازد. به عبارت دیگر، کارآمدی بخش تولید صنعت برق در گرو توسعه نظام و فناوری های صنعت برق است و ایجاد سامانه مدیریت بهره‌برداری، نگهداری و تعمیرات نیروگاههای  کشور گام مهمی در این راستا به شمار می رود.

مسعود آسایش رئیس مرکز توسعه فناوری توربین های گازی پژوهشگاه نیرو نیز اظهار داشت: 80 درصد تولید برق کشور در نیروگاه‌های حرارتی صورت می گیرد و هر نوع ارتقای راندمان و بهبود فرآیند در واحدهای حرارتی به صورت قابل توجه روی بهبود فرآیندها در صنعت برق کشور تأثیر گذار است.

وی افزود: در کشور به صورت عمده دو نوع توربین گازی داریم که یکی توربین های گازی V94.2 زیمنس و دیگری توربین‌های F9 مدل های GE‌ است.

رئیس مرکز توسعه فناوری توربین های گازی پژوهشگاه نیرو تصریح کرد: تولید توربین های گازی با ظرفیت اسمی در شرایط ایزو، یعنی در شرایطی که رطوبت هوا 60 درصد، درجه حرارت هوا 15 درجه و در سطح دریای آزاد باشیم تعریف شده و هرچه قدر از این شرایط فاصله داشته باشیم، شاهد افت تولید توربین هستیم.

وی ادامه داد: نکته قابل توجه این است که در کشور در زمان هایی به بیشترین توان خروجی توربین ها نیاز داریم که درجه حرارت محیط بالا است، یعنی از ابتدای خردادماه تا پایان شهریورماه که نیازمند خروجی حداکثری توربین ها هستیم به خاطر دمای محیطی بالا، با افت تولید توربین های گازی مواجه می شویم.

آسایش با بیان اینکه "طرح HAS به منظور بازچینی پره های ثابت کمپرسورها تأثیر بسزایی روی افزایش توان خروجی توربین های گازی دارد"، گفت: نزدیک کردن شرایط نصب توربین ها با شرایط طراحی برای گرفتن خروجی نزدیک به ظرفیت اسمی از هدفگذاری های اصلی این طرح بوده که موفق شدیم با پیاده سازی طرح HAS در توربین های گازی V94.2 به میزان 2.5 تا 10 مگاوات افزایش توان داشته باشیم، همچنین این طرح در توربین های F9 افزایش توانی برابر با 2.5 تا 7 مگاوات به دنبال داشت.

 در ادامه علیرضا اسدی، مدیر دفتر تجاری سازی پژوهشگاه نیرو اظهار داشت: در مدل های ملاسیک، تجاری سازی به این صورت است که نهادی به فناوری دست می یابد و بعد آن را برای تولید به موسسه ای صنعتی واگذار می کند تا ان موسسه آن توان فناورانه را به محصول تبدیل کرده و وارد بازار کند و یک نگاه خطی از پژوهش به بازار وجود دارد اما در پژوهشگاه نیرو به دنال تغییر این رویکرد به یک اکوسیستم نوآوری بوده و در این رویکرد، بازیگران مختلف هر کدام در جایگاه خودشان نقش هایی را ایفا می کنند که محور همه بازار و کشش عرضه و تقاضا است.

وی افزود: رویکرد پژوهشگاه از تخصیص منابع و هزینه کردن به سمت بسیج منابع برای توسعه فناوری بوده و به گونه ای این چرخه را راهبری می کنیم که همه از ایده پرداز و طراح تا صنعتگر و بازار در آن شریک باشند.

اسدی تصریح کرد: در این رویکرد، بخشی زیادی از R&D در موسسات دانش بنیان انجام می شود و پژوهشگاه نیرو رفع موانع می کند.

وی ادامه داد: دسترسی به بازار برای محصولات نوآورانه در صنعت برق بسیار دشوار است، به همین خاطر ریسک هایی برای ورود به بازار وجود دارد که پژوهشگاه نیرو به علت جامعیت هایی که دارد، برای مصرف کنندگان ایجاد اطمینان می کند تا از طرح های فناورانه و نوآورانه استفاده کنند.

مدیر دفتر تجاری سازی پژوهشگاه نیرو خاطرنشان کرد: پژوهشگاه نیرو در خلق سازوکارهای نرم در توسعه فناورانه پیشرو بوده و بهکونه ای تمامی ذی نفعان را به مشارکت می گیرد که با عقد قراردادهای مشارکتی، هر کس به نسبت تعهداتی که پذیرفته از عواید کار برخوردار شود.