نیروگاه‌های کوچک‌مقیاس؛ راهی برای عبور از بحران خاموشی‌ها

به گزارش خبرنگار اقتصاد معاصر؛ آبان امسال، سخنگوی دولت خبر‌خاموشی منظم برق را به علت توقف مازوت‌سوزی در سه نیروگاه اراک، کرج و اصفهان اعلام کرد اما در ایام سپری شده، با وجود توقف مازوت‌سوزی در یک بازه زمانی، کلان‌شهرها همچنان با آلودگی هوا موجه بودند، به‌ طوری‌ که مدارس، دانشگاه‌ها و ادارات نیز از شدت آلودگی هوا تعطیل می‌شوند. خارج کردن این سه نیروگاه از مدار تولید، با توجه به نا ترازی ۱۸ هزار مگاواتی موجود در تابستان، باعث قطعی ادامه‌دار برق در پاییز و زمستان امسال شد. از آنجایی‌ که ساخت نیروگاه‌ جدید در شرایط عادی ۱۲ الی ۱۴ ماه زمان نیاز دارد، با یک ناترازی در شبکه برق روبه‌رو هستیم و قطعی برق در سال ۱۴۰۴ نیز خواهیم داشت اما یکی از راهکارهای مطلوب برای جبران این ناترازی و جلوگیری از قطعی برق، احداث منابع تولید پراکنده برق است. 

منابع تولید پراکنده 

منابع تولید پراکنده (Distributed Generation) به مواردی اطلاق می‌شود که برق در همان محل مصرف یا در نزدیکی محل مصرف تولید می‌شود. تولید پراکنده، نیروگاه‌های کوچک مقیاسی هستند که ظرفیت حداکثری تولید آن‌ها ۲۵ مگاوات است. تولید پراکنده به آن دلیل به وجود آمد که در برخی از نقاط، افت جریان و ولتاژ مشاهده می‌شد و این طرح جهت پوشش این نقایص مطرح شد. 

در حال حاضر، کشورهای صنعتی عمده برق خود را در تاسیسات بزرگ متمرکز مثل سوخت فسیلی (زغال‌سنگ و گاز)، هسته‌ای یا برق‌آبی تولید می‌کنند. این نیروگاه‌ها هزینه‌ها را به‌ خوبی کاهش می‌دهند اما برق را معمولا به مسافت‌های دور منتقل می‌کنند و محیط‌زیست را تحت تاثیر قرار می‌دهند. تولید پراکنده روش دیگری است؛ این روش حجم تلفات انرژی در برق منتقل‌شده را کم می‌کند، زیرا برق نزدیک محلی است که در آن مصرف می‌شود یا حتی در همان ساختمان، تولید می‌شود. این کار اندازه و تعداد خطوط قدرتی که باید ساخته شوند را کم خواهد کرد. 

در دهه‌های اخیر، پیشرفت‌های فناوری، تغییرات اقتصادی و مقررات زیست‌محیطی سبب شده که نسبت به مفهوم تولید پراکنده، علاقه‌مندی‌های فراوانی به وجود آید. آژانس بین‌المللی انرژی در سال ۲۰۰۲ اعلام کرد که ۵ عامل اساسی توسعه فناوری‌های تولید پراکنده، محدودیت در ساخت خطوط انتقال، افزایش تقاضای انرژی پایدار از سوی مشترکان، خصوصی‌سازی بازار برق و نگرانی‌های تغییرات آب‌وهوا در فراگیر شدن مفهوم تولید پراکنده نقش داشته است. 

انواع منابع تولید پراکنده 

تولید پراکنده از منابع مختلفی مانند انرژی خورشیدی، بادی، زمین‌گرمایی و بیوماس تامین می‌شود. از پنل‌های خورشیدی برای تبدیل نور خورشید به برق استفاده می‌کنند و رایج‌ترین منابع تولید پراکنده است و این نوع انرژی به دلیل دسترسی آسان به نور خورشید در اکثر نقاط کشور، ظرفیت بالایی برای توسعه دارد. توربین‌های بادی نیز یکی دیگر از منابع تولید پراکنده هستند که با استفاده از نیروی‌ باد برق تولید می‌کنند. کشورمان به دلیل موقعیت جغرافیایی، دارای مناطق بادخیز بسیاری است که برای نصب توربین بادی مناسب خواهد بود. استفاده از مواد آلی (بیوماس) برای تولید برق نیز یکی دیگر از منابع تولید پراکنده است. این مواد شامل ضایعات کشاورزی، چوب و زباله‌های شهری می‌شوند. 

ظرفیت تولید برق کشور در ۴ ماه ابتدایی سال جاری، به ۹۳ هزار و ۳۸۸ مگاوات رسیده که سهم انرژی‌های تجدید ناپذیر ۹۵.۵ درصد، نیروگاه‌های تولید پراکنده ۲.۸ درصد، منابع تجدیدپذیر ۱.۳ درصد و دیزلی ۰.۴ درصد است که همچنان منابع تجدیدناپذیر بیشترین سهم در تولید برق را دارا هستند. 

در ۹ ماه ابتدایی امسال، بر اساس آمار منتشرشده از سازمان انرژی‌های تجدیدپذیر و بهره‌وری انرژی برق (ساتبا)، از انرژی بادی ۳۷۶.۳ مگاوات، از انرژی خورشیدی ۷۸۱.۷۶ مگاوات و از زیست‌توده ۲۲.۱۳ مگاوات برق تولید شده که افزایش استفاده از انرژی خورشیدی در کشور را نشان می‌دهد. 

منابع تولید پراکنده در کشورهای توسعه‌یافته 

طبق گزارش‌های بین‌المللی، ظرفیت کل تولید پراکنده در جهان بیش از ۲۵۰ گیگاوات ساعت است که نشان‌دهنده رشد سریع این فناوری در سال‌های اخیر است. آلمان یکی از کشورهای پیش‌رو در زمینه استفاده از منابع تولید پراکنده است که از پنل خورشیدی، ۴۰ گیگاوات برق تولید می‌کند. ایالات‌متحده دارای ظرفیت بالایی درزمینه انرژی بادی و خورشیدی است که به ترتیب حدود ۱۰۰ و ۷۰ گیگاوات از منابع تولید پراکنده، برق تولید می‌کند. چین نیز بزرگ‌ترین تولیدکننده برق با استفاده از انرژی خورشید در جهان است و ظرفیت نصب‌شده آن به بیش از ۲۰۰ گیگاوات رسیده است. در سال‌های اخیر، رشد ظرفیت تولید پراکنده در سطح جهانی حدود ۱۵ درصد بوده است. 

چالش‌های موجود برای استفاده از منابع تولید پراکنده 

قبل از احداث، ارزیابی مکان برای شناسایی ظرفیت منابع طبیعی مانند نور خورشید و باد از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است، زیرا کشور ما ظرفیت بالایی از لحاظ جغرافیایی دارد؛ مانند کویر لوت که بهترین گزینه برای استفاده از انرژی خورشیدی است. چالش بعدی طراحی سیستمی است که شامل انتخاب تکنولوژی، ظرفیت تولید و نحوه اتصال به شبکه برق خواهد بود. یکی از مشکلاتی که همواره در حوزه برق وجود دارد، تامین اعتبار است. تامین مالی پروژه‌های تولید پراکنده می‌تواند از طریق دولت، سرمایه‌گذاری خصوصی و تسهیلات بانکی انجام شود. همچنین سیستم‌های منابع تولید پراکنده بعد از نصب و راه‌اندازی، نیاز به نگهداری منظم دارند تا عملکرد بهینه خود را حفظ کنند. 

منابع تولید پراکنده با توجه به مزایای فراوانی که دارند، می‌توانند نقش مهمی در تامین انرژی پایدار و کاهش وابستگی به سوخت‌های فسیلی ایفا کنند. در کشور با توجه به ظرفیت بالای موجود در زمینه انرژی‌های تجدیدپذیر، باید به سمت توسعه این منابع حرکت کرد تا علاوه بر تامین نیازهای داخلی برق، به حفظ محیط‌زیست و کاهش اثرات تغییرات اقلیمی کمک کرد و با سرمایه‌گذاری در این حوزه می‌توان در زمان خیلی کوتاهی ناترازی‌های موجود برق را کاهش داد و از قطعی برق در سال‌های آینده جلوگیری کرد.