طراحی سامانه‌ای برای تولید برق از شبکه توزیع آب در کشور

به گزارش مجله خبری نگار، دکتر مجتبی طحانی، عضو هیئت مدیره یکی از شرکت‌های دانش‌بنیان فعال در حوزه انرژی‌های تجدیدپذیر با بیان این‌که این سامانه یک مولد انرژی در شبکه توزیع آب شهری است، اظهار کرد: این سامانه می‌تواند از فشار مازاد ثقلی شبکه توزیع آب، برق تولید کند.

وی با اشاره به شبکه گسترده توزیع آب در شهر تهران گفت: در این شبکه به علت گستردگی زیاد، اختلاف رقومی ارتفاعی از بالاترین تا پایین‌ترین نقطه زیاد است و ناگزیریم در نقاط زیادی فشارشکنی آب داشته باشیم.

عضو هیئت علمی دانشگاه تهران با بیان این‌که افزایش فشار آب به واسطه جریان ثقلی می‌تواند به تأسیسات پایین‌دست آسیب برساند، افزود: تاکنون این انرژی به واسطه فشارشکن‌ها مستهلک و مضمحل می‌شد، اما ما به واسطه این سامانه توانستیم در خروجی یکی از این فشارشکن‌ها توربین برقابی را نصب و بجای استهلاک از آن برق (انرژی پاک) تولید کنیم.

دکتر طحانی با بیان این‌که هم‌اکنون نمونه‌هایی از آن در منطقه گیشای تهران و رودهن نصب است، خاطرنشان کرد: حدود ۶۷۰ نقطه فشارشکنی در تهران داریم و با در نظر گرفتن مجموع پتانسیل‌های قابل اجرا می‌توان حدود ۴۰ مگاوات برق (انرژی پاک) را از این سیستم تولید کرد.

وی با بیان این‌که این تکنولوژی برای نخستین بار در کشور اجرا شده است، تصریح کرد: این تکنولوژی در خاورمیانه مشابهی ندارد و در دنیا تنها ۴ کشور توانسته‌اند به این فناوری دست یابند.

عضو هیئت علمی دانشگاه تهران با تأکید مجدد بر این‌که تکنولوژی سامانه فشارشکن نرم برای نخستین بار در کشور توسط پژوهشگران دانشگاه تهران اجرایی شده است، گفت: به کمک این تکنولوژی می‌توان به جای انسداد ناگهانی جریان و اضمحلال، فشار آن را به تدریج وارد مدار و از آن برق (انرژی پاک) تولید کرد.

دکتر طحانی با بیان این‌که این طرح برای نخستین بار در شبکه توزیع آب اجرا شده است، افزود: البته پیش از این نمونه‌های متناسب با فرآیند شبکه توزیع در کشور در خطوط انتقال ایجاد شده بود.

وی با بیان این‌که در شبکه توزیع مواردی وجود دارد که در خطوط انتقال نیست، ادامه داد: باید در شبکه توزیع در محل فشارشکن یک فشار خروجی غیرصفری را ایجاد کنیم تا در ساختمان‌ها آب به ارتفاع مشخصی منتقل شود، در حالی که در خطوط انتقال ما فشار برگشتی داریم و عملاً فشار تخلیه بسیار پایین‌تر است.

عضو هیئت مدیره شرکت دانش‌بنیان فعال در حوزه انرژی‌های تجدیدپذیر با بیان این‌که در شبکه توزیع، دبی یا میزان مصرف آب در شب بسیار پایین و در روز بسیار بالاست، از این‌رو اختلاف و نوسان دبی در شبانه‌روز بسیار بالاست، خاطرنشان کرد: از این‌رو سیستم ما باید می‌توانست در طول شبانه‌روز متناسب با تغییر دبی عملکرد مناسبی داشته باشد، به این دو علت ما این تکنولوژی را برای نخستین بار در ایران توسعه دادیم.

دکتر طحانی با بیان این‌که ما این تکنولوژی را با گاورنر الکترومغناطیس در نظر گرفتیم، افزود: پیش از این در این سیستم‌ها از گاورنر‌های مکانیکی استفاده می‌شد که وظیفه آن‌ها کنترل یا اصطلاحاً مدیریت فشار یا دبی بود.

وی با بیان این‌که ایده اصلی این تکنولوژی در جهان وجود دارد، اما رسیدن به تکنولوژی موجود در ایران دشوار است، خاطرنشان کرد: این تکنولوژی به علت پیچیدگی‌های فراوان نیازمند علوم متنوعی از جمله مکانیک، برق، مخابرات و ... است تا بتوان گاورنر الکترومغناطیسی را به بهترین وجه ایجاد کرد.

عضو هیئت علمی دانشگاه تهران با بیان این‌که در این خصوص با ۱۴ استان دیگر در حال همکاری و اجرا هستیم، گفت: خوشبختانه استقبال خوبی در این‌باره شده، اما در عین حال پیشرفت زیادی حاصل نشده است.

دکتر طحانی با بیان این‌که علت این کندی پیشرفت، تعلل سیستم دولتی برای صدور مجوز‌ها و بوروکراسی‌های اداری است، افزود: متأسفانه دوستان در شرکت آب و فاضلاب تولید انرژی را در برنامه خود ندارند، حال آن‌که پتانسیل فراوانی در این حوزه برای تولید برق این انرژی پاک وجود دارد که می‌تواند مانع از استهلاک و مضمحل شدن شود.

وی گسترش استفاده از این تکنولوژی را منوط به وجود عزمی جدی در مسئولان صاحب قدرت دانست و گفت: بدین ترتیب است که این افراد می‌توانند با برنامه‌ریزی صحیح وارد شوند و شرایط را به خوبی کنترل کنند.

عضو هیئت مدیره شرکت دانش‌بنیان فعال در حوزه انرژی‌های تجدیدپذیر با انتقاد از نبود دیدگاه خاصی در این خصوص در کشور، خاطرنشان کرد: هم‌اکنون در حال ساخت و احداث نیروگاه‌هایی در مسیر رودخانه‌ها و خطوط انتقال هستیم، به نحوی که ۴ نیروگاه در مسیر رودخانه هراز در ایستگاه‌های تقلیل فشار احداث کرده‌ایم، همچنین در چند نقطه خطوط انتقال آب در مازندران در حال فعالیت هستیم.

دکتر طحانی با بیان این‌که هم‌اکنون در حوزه بادی در حال توسعه فناوری جدیدی هستیم، گفت: در موضوع بادی شبکه DG یا شبکه‌های تولید پراکنده برای ما بسیار حائز اهمیت است، در این شبکه برق در محل تولید و مصرف می‌شود، البته این موضوع یعنی شبکه‌های تولید پراکنده در همه موارد انرژی‌های تجدیدپذیر (برقابی، بادی و خورشیدی) صدق می‌کند. اما اگر بخواهیم با صرف هزینه‌های بسیار، نیروگاهی در خارج از شهر احداث و برق تولید کنیم، در طول مسیر انتقال با افت برق مواجه هستیم؛ از این‌رو تولید پراکنده برق در کشور اهمیت بیشتری پیدا می‌کند.

وی با بیان این‌که توربین‌های بادی با تأکید بر اهمیت تولید پراکنده، ایجاد شدند، افزود: به کمک این توربین‌ها بدون نیاز به هزینه‌های اتصال برق به شبکه می‌توان ۲ کیلووات برق را برای مصارف اندک و ۱۰ کیلووات را برای مصارف بیشتر برق (انرژی پاک) تولید کرد.

عضو هیئت علمی دانشگاه تهران ادامه داد: این موضوع سبب می‌شود با افزایش تولید برق میزان اتلاف آن هم کاهش یابد و هم امکان خصوصی‌سازی برق افزایش یابد.

شیوا رضایی، دانشجوی ارشد با گرایش آئرودینامیک مهندسی هوا فضا نیز در توضیح طرح نوآورانه توربین‌های بادی محور عمودی برای تولید برق از انرژی بادی گفت: از ویژگی‌های بارز این طرح افزایش توان، طراحی نوآورانه آئرودینامیکی و استفاده از تکنولوژی بومی در پروسه ساخت ژنراتور و طراحی توربین است.

وی با بیان این‌که این طرح در مقیاس‌های مختلف قابل اجراست، افزود: این در حالی است که توربین‌های بادی محور افقی (توربین‌های موجود) در مقیاس‌های بزرگ با کاربرد نیروگاهی قابل استفاده هستند که نمونه‌ای از آن در منجیل قرار دارد.

این دانشجوی ارشد با گرایش آئرودینامیک مهندسی هوا فضا با بیان این‌که این نمونه از توربین‌های بادی در صورت حمایت می‌توانند در تولید برق در شبکه‌های کوچک محلی کمک‌کننده باشند، گفت: این طرح در مرحله ثبت اختراع است، اما در عین حال در شهر یزد به تازگی اجرا شده است.

دکتر طحانی نیز در ادامه درباره تفاوت این طرح با طرح‌های مشابه گفت: طرح‌های مشابه عملاً یک طبقه است و بر روی یک شفت یا فلنچ خاص نصب می‌شوند، اما این توربین این قابلیت را دارد که به صورت چندین طبقه با در نظر گرفتن یک شفت و فلنچ چند توربین را به هم متصل کند و در زوایای مختلف شروع جریان را به وجود آورد.

وی با بیان این‌که نمونه مشابه دیگری برای این محصول در دنیا نداریم، افزود: هم اکنون گام‌های اولیه را برای توسعه آن برداشته‌ایم و با وجود مناطق بادخیز در کشور از جمله باد‌های موسمی سیستان و بلوچستان این طرح قابلیت اجرایی خوبی دارد.

عضو هیئت مدیره شرکت دانش‌بنیان فعال در حوزه انرژی‌های تجدیدپذیر با بیان این‌که بر اساس پتانسیل‌های آبی، بادی و خورشیدی در کشور می‌توان کشور را بر این اساس منطقه‌بندی کرد، خاطرنشان کرد: طبق سند راهبردی، پروسه تفکیک مناطق بادخیز، مناطقی با پتانسیل خورشیدی و آبی در حال انجام است.

دکتر طحانی با اعتقاد به این‌که می‌توان در مناطقی که اولویت نخست برقابی است، اولویت دوم را به بادی داد، تصریح کرد: شاید در کشور مناطقی با درجه آ بادخیزی وجود داشته باشند نظیر دامغان، خراسان و سیستان و بلوچستان، اما مناطق دیگری با گرید‌های پایین‌تر هم هستند که این طرح در این مناطق هم قابلیت اجرا دارد.

وی ادامه داد: با توجه به اهمیت موضوع انرژی در جوامع امروزی و به‌ویژه انرژی‌های جایگزین یا آلترناتیو که در ۱۰ سال اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته است، در کشور فعالیت‌های بسیاری برای جایگزینی انرژی‌های تجدیدپذیر با فسیلی در حال انجام است.

عضو هیئت علمی دانشگاه تهران با بیان این‌که انرژی‌های فسیلی رو به اتمام است، گفت: این انرژی‌ها آلایندگی‌های زیادی هم دارند.

دکتر طحانی با بیان این‌که این جایگزینی از دو دیدگاه کمیت و کیفیت حائز اهمیت است، افزود: رشد این انرژی‌ها در سال‌های اخیر فراتر از رشدشان در ۱۵ تا ۲۰ سال قبل از آن بوده است و به لحاظ کیفیت نیز با توجه به رشد تکنولوژی هر کدام از این موارد (برقابی، بادی و خورشیدی) تکنولوژی جدید با راندمان بالاتر و هزینه کمتر در حال ایجاد و روانه بازار است.

وی با بیان این‌که در حوزه‌های مذکور به ویژه برقابی و بادی توانسته‌ایم در کشور تکنولوژی ایجاد کنیم، گفت: حتی توانسته‌ایم در این حوزه صادرات هم داشته باشیم و جزو چند کشور برتر دنیا باشیم.

عضو هیئت علمی دانشگاه تهران با بیان این‌که ایران پتانسیل خوبی در تولید برق به کمک انرژی‌های تجدیدپذیر دارد، افزود: پتانسیل ایران برای انرژی‌های تجدیدپذیر حتی از منابع فسیلی بیشتر است که متأسفانه این موضوع طی این سال‌های اخیر مغفول مانده است.

دکتر طحانی با تأکید بر ضرورت تقویت برنامه‌ریزی مسئولان در حوزه انرژی‌های تجدیدپذیر تصریح کرد: با توجه به خاموشی‌های متعدد می‌توان بخوبی از این پتانسیل استفاده کرد و علاوه بر تأمین نیاز داخلی صادرات هم داشت.

وی با بیان این‌که مسئولان باید کمی از دیدگاه‌های مرتبط با صنعت نفت و صنایع وابسته به نفت فاصله بگیرند، افزود: همچنین مسئولان باید در مسیر انرژی‌های تجدیدپذیر به عنوان حامی و تولیدکننده عمل کنند تا بدین ترتیب بسیاری از مشکلات برطرف شود، همچنین باید با در نظر گرفتن توانمندی‌های ارزشمند علمی کشور در حوزه انرژی‌های تجدیدپذیر با قدرت ورود کنند.

عضو هیئت مدیره شرکت دانش‌بنیان فعال در حوزه انرژی‌های تجدیدپذیر درباره چشم‌انداز استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر در کشور گفت: مجموعه ساتبا (سازمان انرژی‌های تجدیدپذیر و بهره وری انرژی برق) همواره می‌کوشد تا تولید این محصولات را توسعه دهد، اما یکی از دلایل عدم موفقیت در این خصوص نبود مشوق‌ها و قیمت پایین خرید‌های تضمینی است.

دکتر طحانی با بیان این‌که مهم‌ترین مشوق برای سرمایه‌گذاران در این حوزه خرید تضمینی برق و سرمایه‌گذاری با سود و بهره مناسب است، افزود: شاید بتوان به‌واسطه افزایش مشوق‌های خرید تضمینی برق توسعه این کار را افزایش داد.

وی با بیان این‌که حمایت‌های بیشتر در این خصوص کارسازتر است، خاطرنشان کرد: می‌توان با حذف بوروکراسی فرآیند تولید را تسهیل کرد.

عضو هیئت علمی دانشگاه تهران با بیان این‌که مسئولان باید از این حوزه نو و شرکت‌های دانش‌بنیان مرتبط با آن حمایت کنند، یادآور شد: بدین ترتیب شرکت‌های دانش‌بنیان می‌توانند زمینه تولید داخلی را تأمین کنند و توسعه دهند و اقتصاد دانش‌بنیان را محقق کنند.