بررسی اثرات زيست محيطی جهت احداث نيروگاههای گازی و استفاده از سرمايه گذاری بخش خصوصی در صنعت برق ايران
رضا حاجيها – کارشناس ارشد برق دانشگاه صنعتی شریف
احداث نیروگاههای سیکل ترکیبی بطور معمول در دو فاز اجرا میشود. در فاز نخست بخش گازی که شامل دو دستگاه توربین گازی است نصب و بهره برداری انجام میشود و در فاز دوم بخش بخار به مجموعه افزدوه میگردد و پروژه بنام نیروگاه سیکل ترکیبی نامیده می شود.
آثار مهم اجرای این طرح بر محیط زیست را میتوان در تزریق گاز خروجی از دودکش واحدهای گازی به اتمسفر اطراف خلاصه نمود. زیرا سایر اثرات نظیر ایجاد آلودگیهای صوتی و آلوده سازی آبهای زیرزمینی اطراف در حد بسیار پائین بوده و از این بابت مشکل خاصی وجود ندارد، و اما نوع گازهای خروجی از دودکش توربین گاز، حاصل احتراق گاز طبیعی در اطاقکهای احتراق توربین گازی است که بمنظور بالا بردن راندمان این واحدها، نوع احتراق کامل است و در نتیجه مقدار منواکسید کربن در گازهای خروجی در حداقل مقدار ممکن بوده و قابل صرفنظر کردن است. ناچیز بودن ناخالصی های شیمیائی گاز طبیعی ( از قبیل گوگرد، سدیم، و انادیوم و…) که در حقیقت میزان آنها نگرانی ناشی از ورود این عناصر و یا اکسید آنها را به فضای اطراف برطرف میکند. آنچه که مقدار آن چشمگیر است دی اکسید کربن و حرارت گاز خروجی از دودکش توربین های گازی است. خوشبختانه حرارت خروجی توربین گاز با ادغام بخش سیکل ترکیبی بشدت کاهش می یابد و تنها عامل باقیمانده همان دی اکسید کربن است که راهی برای حذف و یا کاهش آن وجود ندارد و از تبعات منفی احداث پروژه های نیروگاهی است که اجبارا” بایستی تحمل کرد.
از نظر کنترل آلودگیهای ناشی از اکسیدهای ازت ( NOx) نیز خوشبختانه مشکل عمده ای وجود ندارد و سازنده اصلی این نوع واحدهای گازی مجبور است که در ساخت آنها استانداردهای محیط زیست اروپا را رعایت کند تا مجوز صادرات این محصولات را دریافت نماید. لذا از اطاقکهای احتراقی استفاده می کند که به نوع” اکسید ازت کم” معروفند.
از نقطه نظر آلودگی صوتی نیز با پیش بینی پوشش ها، عایقهای مناسب و در صورت لزوم تعبیه تجهیزات پرصدا در اطاقک و یا سالنی که بهمین منظور طراحی و ساخته خواهد شد سعی شده است شدت صدا برابر و یا پائین تر از حدی باشد که در استاندارد حفاظت محیط زیست تعیین شده است .
تشريح طرح نيروگاه سيکل ترکيبی
سوخت اصلی این واحدها گاز طبیعی است، در ضمن پیش بینی های لازم برای ذخیره سازی گازوئیل که بعنوان سوخت رزرو در نظر گرفته شده انجام شده است. از آنجا که کشور با کمبود گازوئیل روبروست و بخشی از گازوئیل مصرفی از خارج وارد میشود و از طرف دیگر استفاده از گازوئیل نه تنها گران تر از گاز طبیعی تمام میشود بلکه از عمر قطعات توربین های گاز نیز بیشتر از گاز طبیعی می کاهد لذا مناسب میباشد که مدت زمان استفاده از گازوئیل بسیار کوتاه و در صورت امکان به صفر برسد.
حرارت گاز خروجی از توربینهای گاز مورد بحث معادل و یا بیش از 500 درجه سانتیگراد است. رها کردن این مقدار انرژی در فضا نه تنها از نظر زیست محیطی قابل توجیه نیست بلکه موجب می شود از 100 واحد انرژی موجود در سوخت حداکثر 39- 38 % آن تبدیل به برق گردیده و مابقی به بیرون رانده شود. در این ارتباط، پیش بینی شده است که با افزودن بخش بخار به واحدهای گازی، انرژی موجود در دود خروجی توربینهای گاز بازیابی شود و با این ترتیب راندمان واحد به بالای 50% برسد و در نتیجه حرارت دود خروجی از دودکش بویلرهای بازیاب به حدود 120 درجه سانتیگراد کاهش یابد. ضمنا” برای خنثی سازی و تصفیه کلیه فاضلاب ها اعم از صنعتی، انسانی و … نیز پیش بینی های لازم بعمل خواهد آمد.
برق تولیدی چنین نیروگاهی در درجه اول برای تامین مصارف یک پلنت صنعتی میتواند بکار برده شود و در عین حال با اتصال نیروگاه به شبکه سراسری امکان تزریق برق اضافی نیروگاه به سایر مناطق مصرف نیز فراهم میگردد.
افزايش مصرف ساليانه اي برابر يا بيش از 8% به معناي نياز به احداث نيروگاههایی با مجموع قدرت تقريبی 2500 الي 3000 مگاوات در هر سال است
جايگاه طرح در برنامه ها و سياستهای کلي اقتصادی
با نگاهی به آمار منتشره از وزارت نیرو می توان بسادگی دریافت که کشورهائیکه افزایش مصرف برق سالیانه آنها برابر و یا نزدیک به کشور ماست در جهان به تعداد انگشتان یکدست نمیرسد. دلیل آنهم توسعه صنایع استراتژیک، رشد جمعیت و متاسفانه نداشتن فرهنگ صرفه جوئی انرژی در بین مردم کشور ماست. افزایش مصرف سالیانه ای برابر یا بیش از 8% ( و در پاره ای اوقات تا 10%) بمعنای نیاز به احداث نیروگاههائی با مجموع قدرت تقریبی 2500 الی 3000 مگاوات در هر سال است که اگر این روند ادامه یابد هر سال معادل 10% همین افزایش نیز بایستی به قدرت نصب شده آن سال اضافه شود. چنانچه قیمت تمام شده هر کیلو وات نیروگاه ( بخاری، گازی ، سیکل ترکیبی و احتمالا آبی) را تنها 500 دلار فرض کنیم در هر سال به بودجه ای معادل000/000/250/ 1= 500x1000x2500 دلار تنها در بخش تولید نیاز خواهد بود. به این مبلغ بایستی هزینه توسعه بخش انتقال و توزیع را افزود که بیش از 5/1 برابر هزینه تولید خواهد شد. با این ترتیب معلوم می شود که تنها راه چاره استفاده از سرمایه گذاریهای بخش خصوصی در صنعت برق است که خوشبختانه مسئولین امر از سالها پیش به فکر چاره اندیشی افتاده اند و با تمام توان از سرمایه گذاران بخش خصوصی حمایت میکنند.
قوانين مقررات و استانداردهای زيست محيطی مرتبط با طرح
در مشخصات فنی و اسنادی که برای پیمانکاران و سازندگان تجهیزات این پروژه ها در نظر گرفته میشود به صراحت رعایت قوانین و آئین نامه های ملی و بین المللی که مورد قبول سازمان حفاظت محیط زیست ایران و همچنین دستورالعملهای بانک جهانی میباشد اعلام شده است که ، از نیازهای اصلی و اولیه این پروژه است. بعنوان نمونه دستورالعمل بانک جهانی در زمینه آلاینده های هوا که World Bank Air Quality Guile Values نامیده می شود بایستی ملاک اندازه گیری میکروگرم در متر مکعب اکسیدهای ازت و گوگرد در کوتاه مدت و دراز مدت باشد. در سایر موارد نظیر آلاینده های آبهای زیرزمینی و… نیز رعایت آئین نامه فوق الذکر الزامی معرفی شده است.
آلاينده ها و پس مانده های توليد شده
در اینجا میخواهیم در خصوص آلاینده هایی که در یک نیروگاه گازی به هر نحو ممکن است پدید آید بحث نمائیم که به شرح ذیل میباشد:
آلاینده هوا: شامل دود خروجی از دودکش بویلر بازیاب حرارتی.
از آنجا که دود خروجی، نتیجه احتراق گاز طبیعی در اطاقکهای احتراق توربین های گاز است، لذا آلاینده هائی چون SO2 و ذرات معلق در آن اگر نگوئیم قابل اغماض است می توان گفت که درحدی است که استاندارد اتحادیه اروپا را می توان رعایت نمود.
با این ترتیب و همانگونه که ملاحظه میشود با رعایت محدودیتهای پیش بینی شده مشکلی از نقطه نظر آلودگی ناشی از دود خروجی دودکش ها نخواهیم داشت. درعین حال با پیش بینی محلهای نمونه برداری و استفاده از دستگاههای اندازه گیری مرتبا” کیفیت دود خروجی تحت مراقبت خواهد بود. در مورد فاضلاب های صنعتی و بهداشتی نیز چنانگه قبلا” گفته شد با پیش بینی تصفیه خانه مربوطه سعی خواهد شد فاضلاب خروجی خنثی شده و آنالیز شیمیائی آن در محدوده قابل قبول سازمان حفاظت محیط زیست باشد.
از نقطه نظر آلودگیهای صوتی نیز استاندارد اتحادیه اروپا به صراحت سقف صدای ناشی از تجهیزات گردنده و یا پرصدا را تعیین کرده است. بعنوان نمونه در این استاندارد حداکثر شدت صدای مجاز در فاصله یک متری منابع تولید صدا 85 دسیبل تعیین و خواسته شده است که استاندارد مذکور را رعایت کند. ضمنا” با پیش بینی عایقهای صدا و استفاده از پانلهای اکوستیک در اطراف منابع صدا بطور قطع محدودیتهای مطروحه از سوی استاندارد حفاظت محیط زیست اتحادیه اروپا و همچنین کشورمان ایران رعایت خواهد شد.
در خاتمه و به منظور اطمینان بخشی به مسئولین سازمان حفاظت محیط زیست، یاد آور می شود که با توجه به اینکه تجهیزات اصلی که عموماً منابع صدا هستند از سازندگان آلمانی تهیه میشود و اینگونه سازندگان ملزم به رعایت استاندارهای اتحادیه اروپا هستند، لذا حتی اگر ما هم اصراری به حفظ شدت صدا در محدوده تعین شده نداشته باشیم ( که داریم ) سازنده موظف و مجبور است این استانداردها را رعایت کند. سایر انواع آلاینده ها نظیر روغن اسکارل ، موارد پرتوزا و… در این خصوص کاربردی نخواهند داشت و نیازی به پیش بینی های ویژه ای برای اینگونه آلاینده ها نخواهد بود.
خطرات، سوانح و محيط نا ايمن مرتبط با طرح
از نقطه نظر وقوع انفجار، در تجهیزات و مواد مصرفی آنها، هیچگونه ماده انفجاری و یا محلی که احتمال حبس گازهای قابل انفجار در آنجا وجود داشته باشد، موجود نیست.
از نقطه نظر احتمال آتش سوزی بایستی گفت که در محل ها و سیستم های زیر میتواند آتش سوزی اتفاق بیفتد.
الف- یاطاقانهای توربین گاز و ژنراتور که در شرایط داغ کار میکنند و روغن درون آنها جریان دارد.
ب- مخازن سوخت ( گازوئیل )
ج- لوله های انتقال گاز طبیعی به واحدها
الف- برای یاطاقان های توربین گاز و ژنراتور، سازنده اطاقکی (enclosure) را در اطراف این بخش از کار پیش بینی کرده است که پوشش درونی آنرا ایزولاسیون مقاوم در مقابل حرارت تشکیل میدهد. ضمنا” با پیش بینی و تامین سیستم اطفاء حریق ویژه که شامل کپسولهای CO2، رگولاتور سنسورهای ویژه و درهای اتوماتیک (که در موقع آتش سوزی خوبخود بسته وقفل میشوند) میباشد امکان توسعه و بسط آتش سوزی احتمالی در این قسمت را بطور کامل از بین برده است. لازم به یادآوری است که در طراحی این سیستم و سایر قسمتهای قابل اشتعال، آئین نامه NFPA با وسواس و دقت کافی اعمال شده است و از این بابت جای هیچگونه نگرانی نخواهد بود.
ب- مخازن گازوئیل و محوطه اطراف با استفاده از آئین نامه فوق برای مخازن سیستم اطفاء حریق شامل پمپهای آب دو گانه ( که یکی از آنها همیشه در حالت آماده بکار است ) ، لوله کشی های رابط، رینگ پاشش آب در اطراف و بالای مخازن ( که برای خاموش کردن و خنک نگهداشتن مخازن استفاده میشوند)، سیستم تولید و پاشش کف و همچنین هیدرانتهائی در کلیه نقاط محوطه تخلیه سوخت پیش بینی شده است. علاوه بر اینها با ایجاد دیواره های حفاظ (Dike) در اطراف مخازن شانس سر ریز و جاری شدن سوخت به سایر نقاط و حتی مخزن سوخت مجاور از بین خواهد رفت.
علاوه بر اینها برای نیروگاه ماشین آتش نشانی، شبکه توزیع آب آتش نشانی و همچنین کپسولهای آتش نشانی متحرک به تعداد کافی در نظر گرفته شده است که شانس آتش سوزی و توسعه آتش به سایر نقاط را به حداقل ممکن میرساند.
ج- سیستم های گازرسانی که شامل فشار شکنها، شیرها و لوله های انتقال گاز از ایستگاه اصلی شرکت ملی گاز ایران به توربین های گاز میباشند، با نظارت و تائید مسئولین ایمنی شرکت ملی گاز ایران طراحی، اجرا و بهره برداری میشوند و تمامی نکات ایمنی در آنها رعایت شده است. در عین حال بایستی گفت که خوشبختانه تمامی این تجهیزات در فضای باز قرار دارند و با این ترتیب احتمال حبس گاز در محفظه ای وجود ندارد که موجب انفجار و یا آتش سوزی گردد.
در مورد زلزله نیز قابل ذکر است که در طراحی و اجرای کلیه سازه ها و ساختمانهای نیروگاه آئین نامه 2800 موسسه زلزله شناسی ملی ایران بکار گرفته خواهد شد و از این بابت نیز جای هیچگونه نگرانی وجود ندارد.
با احداث یک نيروگاه، نيروی کار بسياري به خدمت گرفته می شوند و در حين کار مشاغل ديگری نيز مشغول کار خواهند شد و اين اشتغال زايی باعث رفع مشکل بيکاری خواهد شد
پيش بينی آثار مثبت و منفی طرح
در مورد آلودگی هوا با رعایت محدودیتهای پیش بینی شده مشکلی از نقطه نظر آلودگی ناشی از دود خروجی دودکش ها نخواهیم داشت. زیرا تمام سازندگان ملزم به رعایت قوانین و استانداردهای روز می باشند. در مورد فاضلاب های صنعتی و بهداشتی با پیش بینی تصفیه خانه مربوطه سعی خواهد شد فاضلاب خروجی خنثی شده و آنالیز شیمیائی آن در محدوده قابل قبول سازمان حفاظت محیط زیست باشد بدین ترتیب می توانیم آثار منفی طرح را تا حدود بسیار زیادی بر روی محیط فیزیکی کنترل نماییم.
تاثیری که احداث این طرح بر محیط اجتماعی و فرهنگی دارد همانند سایر طرحهای توسعه مثبت و بسیار چشمگیر می باشد.
با احداث یک نیروگاه، نیروی کار بسیاری به خدمت گرفته می شوند و در حین کار مشاغل دیگری نیز مشغول کار خواهند شد و این اشتغال زایی باعث رفع مشکل بیکاری خواهد شد که از آثار بسیار مثبت این طرح می باشد. با ساخت این طرح افراد متخصص بسیاری به این ناحیه وارد خواهند شد که تاثیر به سزایی بر فرهنگ یک منطقه خواهد داشت همچنین برای ادامه کار در این طرح لازم است که افراد آموزشهایی را ببینند و این خود باعث افزایش سطح سواد و تحصیلات بیشتر مردم این نواحی خواهد شد. پس به طور کلی می توان به مثبت بودن این طرح اشاره داشت.
شيوه های پيشگيری، کاهش و کنترل برای هر يک از آثار منفی زيست محيطی
همانطور که قبلا اشاره شد، کلیه سازندگان ملزم به رعایت استانداردهای روز دنیا و ایران می باشند و کلیه تجهیزات طبق استانداردهای قابل قبول، نصب و راه اندازی خواهند شد و به همین دلیل از بوجود آمدن بسیاری از اثرات منفی پیشگیری خواهد شد.
نتیجه گیری
با توجه به موارد مشروحه سعی براین است که انواع آلودگیهای احتمالی ( صوتی، شیمیائی و زیست محیطی ) حذف شده و یا به حداقلی برسند که براساس آئین نامه های موجود مورد قبول باشند. تنها آلودگی غیر قابل اجتناب، آلودگی ناشی از پراکندگی حرارت خروجی از اگزوز بویلر بازیاب نیروگاه است که از تبعات احداث نیروگاهها بوده و تنها نقطه ضعف این گونه پروژه هاست. در کنار این نقطه ضعف نقاط قوت بسیاری براینگونه پروژه ها مترتب است که از جمله آنها میتوان به ایجاد کار در منطقه، کاهش خطوط انتقال ( بدلیل نزدیکی محل تولید به مصرف)، شرکت در امر خصوصی سازی صنعت برق و از همه مهمتر خودکفاء کردن منطقه از حیث نیاز به برق دریافتی از سایر مناطق کشور اشاره داشت.
| بیشتر بخوانید |
برخی از نیروگاه های برق برای تولید مقرون‌به‌صرفه نیستند |
مجله خبری ایکسب، انتشار اخبار و رویدادهای اقتصاد و صنعت ایران و جهان، معرفی کارآفرینان و فرصتهای کسب و کار
