بررسي تبديل نيروگاه هاي گازي ساده (SCGT) به چرخه تركيبي (CCGT) و تاثير آن بر ميزان مصرف سوخت هاي فسيلي

Substitution of Combined Cycle Gas Turbines (CCGT) with Simple Cycle Gas Turbines (SCGT) and its Impact on Fossil Fuel Consumption in Power Industry

براي توليد برق مي توان تكنولوژي هاي مختلفي (توربين گاز، چرخه تركيبي، آبي، بادي و ...) را مورد استفاده قرار داد. انتخاب تركيب مناسب تكنولوژي براي توليد برق، تاثير مستقيمي بر ميزان سوخت مصرفي دارد. از ميان مولدهاي مختلف، انواع چرخه تركيبي و گازي ساده، بيش از نيمي از انرژي برق كشور را توليد مي كنند. مزيت اصلي مولدهاي چرخه تركيبي در مقايسه با مولدهاي گازي ساده، راندمان بالاتر يا مصرف كمتر سوخت است. اين مطالعه به مقايسه دو مولد فوق پرداخته و يافته هاي تحقيق نشان مي دهد، در سطح قيمت هاي يارانه اي سوخت (پيش از اصلاح قيمت حامل هاي انرژي)، تبديل نيروگاه هاي گازي به چرخه تركيبي و يا احداث مولدهاي تجديدپذير براي توليد برق، فاقد توجيه اقتصادي است. آستانه توجيه پذيري اين جايگزيني، در شرايط بهره برداري بار مياني، سطح قيمت هاي 500 ريال براي هر متر مكعب و بالاتر بوده و هر چه قيمت از اين سطح بالاتر مي رود، تبديل تعداد بيشتري از مولدهاي گازي توجيه پذير مي شود. در سطح قيمت 1300 ريال براي هر متر مكعب، نسبت منافع به مخارج براي تبديل اغلب مولدهاي گازي به چرخه تركيبي، بيش از 2 است. با اين حال، از آنجايي كه نسبت منافع به مخارج براي تبديل برخي از مولدهاي گازي ساده به چرخه تركيبي كمتر از يك است، مي توان نتيجه گرفت مولدهاي چرخه تركيبي نسبت به مولدهاي گازي ساده برتري مطلق ندارند. با فرض تبديل كليه مولدهاي گازي به چرخه تركيبي، سالانه تقريباً معادل 5/3 ميليارد متر مكعب گاز طبيعي صرفه جويي خواهد شد كه تقريباً معادل 7 درصد گاز مصرفي در بخش توليد برق و حدود 5/2 درصد كل گاز مصرفي كشور است.

Thermal power plants consume near to 50 billion cubic meters of natural gas each year. So, optimization of power plants in terms of fuel consumption has become an important issue because of economic values and environmental effects. More than 50 percent of electricity is produced by CCGT and SCGT. In addition, CCGT efficiency is much higher than that of SCGT. So, in this paper these technologies are compared. The outcomes show benefits over costs ratio is affected by fuel price and utilization time. In subsidy prices (before energy price reform), B/C ratio of this substitution is less than one. If fuel price increases more than 500 Rials per cubic meter, using CCGT is more economical than SCGT for mid load power plants. If fuel prices are more than 1300 Rials per cubic meter, B/C ratio will be greater than one in any utilization time. But this ratio is not greater than one for all cases. If all SCCTs are substituted with CCGTs, yearly natural gas consumption will reduce near to 3.5 billion cubic meters. These are 7% and 2.5% of yearly fuel consumption in power plants and total yearly natural gas consumption respectively.