در ميان مراكز عمده مصرف انرژي در كشور، نيروگاه‌ها با مصرف 30 درصد از كل حامل‌هاي انرژي، بزرگترين مصرف‌كنندۀ انرژي‌هاي فسيلي كشور هستند كه با متوسط بازده 37 درصد، برق توليد مي‌كنند.
در اين مراكز بيش از 63% از انرژي ورودي به نيروگاه‌ها در همان مرحله توليد برق به صورت گرما از بين مي‌رود و به عنوان بزرگترين مراكز اتلاف‌كننده انرژي كشور شناخته شده‌اند. در ادامه بازده انواع نيروگاه‌هاي حرارتي كشور نشان داده شده است.
شكل(1) بازده انواع نيروگاه‌هاي حرارتي كشور
بيشترين بازده نيروگاهي مربوط به نيروگاه‌هاي سيكل تركيبي است كه داراي بازده حدود 45% هستند. و كمترين بازده نيز براي نيروگاه‌هاي گازي است كه داراي بازده 30% هستند. نيروگاه‌هاي گازي با كمترين بازده در ميان انواع نيروگاه‌هاي حرارتي كشور داراي بيشترين ظرفيت نصب شده در كشور نيز هستند.
در شكل(2) توزيع انواع نيروگاه‌هاي نصب شده در كشور در سال 1393 نشان داده شده است.
شكل(2): توزيع ظرفيت انواع نيروگاه‌هاي حرارتي كشور
براي افزايش بازده نيروگاه‌هاي گازي كشور دو راهكار عمده وجود دارد كه عبارتند از:
1. اضافه شدن بخش بخار به نيروگاه گازي و تبديل شدن به نيروگاه سيكل تركيبي: در اين روش با استفاده از حرارت خروجي توربين گاز، بخار آب توليد مي‌شود و اين بخار به عنوان ورودي توربين بخار براي توليد برق مورد استفاده قرار مي‌گردد. با انجام اين كار، بازدهي نيروگاه از 30 درصد به 45 درصد مي رسد.
2. اضافه شدن بخش بخار و واحدهاي شيرين‌سازي آب به نيروگاه‌هاي گازي: در اين روش نيز با استفاده از حرارت خروجي توربين گاز، بخار آب توليد مي‌شود و اين بخار به عنوان ورودي توربين بخار براي توليد برق مورد استفاده مي‌گردد. همچنين از بخار خروجي توربين بخار براي تبخير و سپس ميعان نمودن آب دريا براي توليد آب شيرين استفاده مي‌گردد. با انجام اين كار، بازدهي نيروگاه از 30 درصد به 80 درصد مي‌رسد. در اين روش علاوه بر افزايش ظرفيت توليد برق كشور، مي‌توان نياز آب شيرين مناطق ساحلي جنوب كشور را كه با مشكل تامين آب روبرو هستند نيز برطرف كرد.
در صورت اضافه شدن واحدهاي شيرين‌سازي آب به نيروگاه‌هاي گازي بازده مجموعه توليد آب و برق جديد به بالاي 80% خواهد رسيد. با استفاده از اين روش علاوه بر جلوگيري از اتلاف انرژي، مي‌توان آب شيرين مورد نياز استانهاي اطراف دريا يا رودخانه‌هاي بزرگ را تامين نمود. در كشور حدود 26هزار مگاوات نيروگاه گازي فعال هستند كه حدود 18 هزار مگاوات از اين ظرفيت در نزديكي(كمتر از 100 كيلومتر) خليج فارس، درياي عمان و درياي خزر هستند و قابليت توليد 4 ميليون مترمكعب آب شيرين در روز معادل 1.5 برابر آب مصرفي شهر تهران بدون مصرف انرژي دارد. در همين راستا لازم است از اين ظرفيت براي افزايش بازدهي نيروگاه‌هاي كشور و توليد آب شيرين استفاده نمود.
يادداشت: مسعود احمدي؛ كارشناس ارشد مكانيك دانشگاه صنعتي شريف