از نیروگاه تا دانشگاه؛ ضرورت همکاری پژوهشی در صنعت برق

به گزارش مجله خبری نگار، برق از آن دسته نیاز‌هایی است که تا وقتی برقرار است دیده نمی‌شود و تنها هنگام قطع شدن به یاد می‌آید، به ظاهر همه چیز ساده است، اما پشت این دسترسی ساده زنجیره‌ای پیچیده از تجهیزات، دانش فنی و مدیریت قرار دارد و در این زنجیره، نیروگاه‌های سیکل ترکیبی جایگاه ویژه‌ای دارند چرا که در نیروگاه گازی ساده، بخش بزرگی از انرژی سوخت همراه با گاز‌های داغ خروجی هدر می‌رود.

در سیکل ترکیبی، اما همین گرما برای تولید بخار و به حرکت درآوردن توربین بخار مورد استفاده قرار میگیرد و در نتیجه از همان مقدار سوخت برق بیشتری به دست می‌آید به عبارت دیگر سوخت کمتر، آلایندگی کمتر و هزینه تمام‌شده پایین‌تر و از آنطرف تولید برق بیشتر؛ همین مسئله دلایل اصلی اهمیت راهبردی این فناوری نیروگاه سیکل ترکیبی است.

کشور‌های توسعه‌یافته نیز به همین دلیل در دهه‌های گذشته به سمت این نوع نیروگاه‌ها رفته‌اند، از جمله ایالات متحده، ژاپن، کره جنوبی و بسیاری از کشور‌های اروپایی که سرمایه‌گذاری سنگینی در احداث و نوسازی نیروگاه‌های سیکل ترکیبی انجام داده‌اند، احداث هر نیروگاه بزرگ از این نوع معمولا به صد‌ها میلیون تا چند میلیارد دلار سرمایه نیاز دارد، اما بازگشت این سرمایه از راه صرفه‌جویی در سوخت، پایداری شبکه و کاهش انتشار آلاینده‌ها تامین می‌شود لذا تجربه این کشور‌ها نشان می‌دهد که ارتقای راندمان تولید برق، پیش از آنکه یک انتخاب فنی باشد، یک تصمیم اقتصادی است.

پس از پیروزی انقلاب اسلامی در ایران نیز سیاست‌های کلان در حوزه انرژی بر همین مبنا پایه ریزی و نیروگاه‌های متعددی احداث شد به گونه‌ای که امروز شاهد ان هستیم که ظرفیت نصب‌شده نیروگاهی کشور از ۸۰ هزار مگاوات فراتر رفته درحالیکه این عدد پیش از انقلاب کمتر از ۱۰ هزارمگاوات بوده است؛ در این بین نیروگاه‌های سیکل ترکیبی حدود یک‌چهارم ظرفیت نصب‌شده کشور را تشکیل می‌دهند و سهم آنها از کل برق تولیدی بیش از یک‌سوم است، یعنی بیشتر از هر نوع نیروگاه دیگر از این فناوری در کشور استفاده شده و شبکه برق کشور به میزان قابل توجهی به عملکرد پایدار و کارآمد همین نیروگاه‌ها وابسته است.

از جمله نیروگاه‌های مهم سیکل ترکیبی کشور نیروگاه برق شیروان است که با ظرفیت اسمی ۱، ۴۳۴ مگاوات سهم قابل توجهی در تامین زنجیره برق کشور دارد؛ نیروگاهی با این مقیاس همواره با مسائل متنوعی شامل پیچیدگی تجهیزات، ضرورت ارتقای راندمان، مدیریت مصرف آب و سوخت، برنامه‌ریزی تعمیرات و نگهداری، حفظ قابلیت اطمینان و کنترل هزینه‌های بهره‌برداری رو‌به‌رو است.

نکته قابل توجه این است که هر یک از این مسائل، افزون بر اهمیت عملیاتی، زمینه‌ای برای پژوهش‌های کاربردی و تحقیقات دانشگاهی و علمی در حوزه‌های فنی، اقتصادی، زیست‌محیطی و مدیریتی است.

البته در گذشته دانشگاه‌ها و پژوهشگران نیز به این ظرفیت توجه داشته‌اند و نیروگاه شیروان را بعنوان موضوع پژوهش‌های خود مد نظر قرار داده‌اند مثلا در سال ۱۳۹۳ مقاله ایی با عنوان تاثیر سلامت سازمانی بر بهبود اجرای مدیریت انرژی در این نیروگاه بررسی شده است، در سال ۱۳۹۹ مدل‌سازی نیروگاه و اثر سیستم سرمایش تبخیری بر عملکرد آن مورد مطالعه قرار گرفته همچنین پژوهشی در سال ۱۴۰۲ فرآیند تولید آب دمین را پیش و پس از راه‌اندازی واحد آب‌شیرین‌کن اسمز معکوس مقایسه کرده و پژوهش دیگری در سال ۱۴۰۴ به تحلیل ریشه‌ای حوادث ایمنی، بهداشت و محیط زیست نیروگاه پرداخته است.

در حوزه مهندسی کنترل نیز یک پایان‌نامه به مطالعه و طراحی سیستم‌های کنترل فازی در نیروگاه سیکل ترکیبی شیروان اختصاص یافته است، در مجموع این تنوع در مقالات از مدیریت سازمانی و عملکرد فنی تا آب، ایمنی و کنترل، نشان می‌دهد که نیروگاه شیروان از زوایای علمی گوناگون قابلیت مطالعه دارد، با این همه این پژوهش‌ها پراکنده‌اند و بیشتر حاصل ابتکار فردی پژوهشگران بوده‌اند، نه برنامه‌ای هدفمند که از سوی نیروگاه هدایت شده باشد لذا ظرفیت علمی موجود هنوز به‌طور کامل با اولویت‌های واقعی نیروگاه همسو نشده است.

از این رو پیشنهاد می‌شود امکان ایجاد یک برنامه همکاری پژوهشی میان نیروگاه شیروان و دانشگاه‌های مرتبط مورد بررسی قرار گیرد، به عنوان پیشنهاد در گام نخست، مسائل نیروگاه احصا شود، یعنی فهرستی از مسائل فنی، اقتصادی و مدیریتی با مشارکت کارشناسان بهره‌برداری، تعمیرات، برنامه‌ریزی و سایر واحد‌ها تهیه گردد تا پژوهش‌ها بر نیاز‌های واقعی مجموعه استوار گردد در گام بعد از پژوهش‌های منتخب حمایت شود، حمایت مالی، حمایت علمی، اگر میسر شد از کارشناسان صنعتی و همکار علمی استفاده شود.

در نهایت سازوکاری برای ارائه نتایج به مدیران نیروگاه و بررسی امکان اجرای پیشنهاد‌های کاربردی پیش‌بینی شود، تا همکاری علمی به نتیجه عملی برسد، البته در تمام این مراحل نیز باید محرمانگی اطلاعات عملیاتی، امنیت داده‌ها و ضوابط داخلی شرکت هم رعایت گردد، بنابراین به نظر میرسد نیروگاه شیروان هم از نظر مقیاس و هم از نظر تنوع مسائل، بستر مناسبی برای همکاری دانشگاه و صنعت است و اگر زمینه تشویق دانشجویان، استادان و پژوهشگران به انجام پژوهش‌های مسئله‌محور فراهم گردد این همکاری می‌تواند راهکار‌های عملی برای بهبود بهره‌برداری، کاهش هزینه‌ها، ارتقای قابلیت اطمینان تجهیزات و مدیریت بهتر منابع در اختیار نیروگاه قرار دهد.