پایگاه تحلیلی‌خبری ایراسین؛ نیروگاه سیکل ترکیبی ۹۱۴ مگاواتی فولاد مبارکه با هدف تأمین پایدار برق مورد نیاز این مجموعه و کاهش وابستگی به شبکه سراسری احداث شده است؛ نیروگاهی متشکل از دو واحد گازی ۳۰۷ مگاواتی و یک واحد بخار ۳۰۰ مگاواتی که ظرفیت عملی آن به حدود ۷۸۰ مگاوات می‌رسد و با راندمان حدود ۵۷ درصد، از نیروگاه‌های پربازده کشور به شمار می‌رود. در شرایط ناترازی برق و افزایش محدودیت‌های تأمین انرژی صنایع، اهمیت این نیروگاه در تداوم تولید فولاد بیش از گذشته نمایان شده است. در همین راستا و با آغاز بهره‌برداری از این نیروگاه در سال ۱۴۰۲ با محمد نصیری، رئیس نیروگاه فولاد مبارکه به گفت‌وگو نشستیم.

ایراسین: کمی در مورد نقش و فرایند تولید برق در نیروگاه‌های حرارتی توضیح دهید.

نصیری: نیروگاه‌های حرارتی با استفاده از سوخت‌های فسیلی مانند گاز، زغال سنگ یا سوخت مایع کار می کنند و به دلیل کنترل پذیری بالا و پایداری همچنان تامین کننده اصلی برق در جهان هستند؛ این نیروگاه‌ها در انواع واحدهای گازی، بخاری و سیکل ترکیبی می‌باشند.
نیروگاه‌های بخار که قدیمی‌ترین نوع نیروگاه حرارتی هستند، قادر به مصرف انواع سوخت‌ها می‌باشند و با استفاده از احتراق بخار سوپرهیت تولید می‌کنند و بخار با چرخش توربین و ژنراتور انرژی الکتریکی تولید می‌کند.
توربین‌های گاز عموما از سوخت گاز و کمتر از سوخت مایع استفاده می کنند و با استفاده از کمپرسور، فشرده سازی هوا و احتراق توان مکانیکی تولیدی توربین های خود را به ژنراتور انتقال می دهند تا به توان الکتریکی تبدیل شود. در واحدهای سیکل ترکیبی ابتدا از توربین‌های گازی استفاده و بخشی از انرژی سوخت توسط تربوژنراتور به برق تبدیل می‌شود، اما در ادامه از گاز داغ خروجی از دودکش توربین برای تولید بخار سوپرهیت استفاده می شود و یک توربوژنراتور دیگر نیز توسط بخار مذکور به تولید می رسد.

ایراسین: چرا راندمان در نیروگاه‌های حرارتی مهم است و تفاوت انواع نیروگاه‌های حرارتی از این نظر چیست؟

نصیری: با توجه به افزایش روزافزون قیمت‌های حامل‌های انرژی و مشکلات زیست محیطی ناشی از انتشار آلاینده‌های جوی، یکی از معیارهای کیفی مهم در ارزیابی عملکرد نیروگاه‌های حرارتی راندمان آن‌ها می‌باشد. بدین معنی که هرچقدر نسبت انرژی تولیدی نیروگاه به انرژی مصرفی حاصل از سوخت آن بیشتر باشد، هزینه تولید و آلایندگی کمتری دارد؛ در حال حاضر راندمان نیروگاه‌های بخاری جدید حدود ۴۵ درصد و توربین‌های گازی به حدود ۴۰ درصد رسیده؛ اما در نیروگاه‌های سیکل ترکیبی این عدد به بیش از ۶۰ درصد رسیده است. با توجه به مصرف سوخت بسیار بالای نیروگاه‌های حرارتی و تولید مستمر و شبانه روزی آن‌ها، یک درصد راندمان بالاتر نقش مهمی در هزینه ها و میزان آلایندگی نیروگاه خواهد داشت.

ایراسین: چرا و از چه زمانی فولادمبارکه تولید برق و بهره برداری از نیروگاه را در دستور کار خود قرار داد؟

نصیری: به دلیل ماهیت فرآیند تولید فولاد در فولاد مبارکه، یکی از اولین واحدهای تولید فولاد مبارکه نیروگاه بخار قدیم بوده است که با ۳ عدد توربین ۶۷ مگاواتی بخار، از ابتدا تامین کننده بخشی از انرژی برق مصرفی و تثبیت کننده پایداری شبکه برق فولاد بوده. سپس در سال ۱۳۸۲ طرح توسعه با اضافه شدن یک توربین ۱۲۳ مگاواتی جنرال الکتریک انجام شد و در سال ۱۳۹۸ نیز با اضافه شدن یک بویلر بازیافت حرارت، راندمان مجموعه افزایش چشم گیری یافت؛ این واحدها در سال‌های مختلف بین ۲۵ تا ۳۰ درصد برق فولاد را تامین کرده‌اند و همچنان نیز در مدار تولید می‌باشند.

ایراسین: چه شد که فولاد مبارکه اقدام به توسعه نیروگاه جدید کرد و مشخصات فنی این نیروگاه چگونه انتخاب و اجرا شد؟

نصیری: به‌دلیل رشد روزافزون مصرف انرژی الکتریکی در سال‌های اخیر و ناترازی‌ها، محدودیت‌های برق اعمال شده به صنایع به صورت مستمر افزوده شد، تا جایی که عملا در فصول تابستان میزان تولید فولاد به شدت متاثر از محدودیت‌های شبکه کاهش یافت. پاسخگو نبودن شبکه برق کشور و ضرورت حفظ تولید فولاد در راستای ماموریت‌ها و نقش ملی سازمان، نهایتا مدیریت را به انتخاب یک راه حل اساسی و اتخاذ تصمیم بزرگی سوق داد که احداث یک نیروگاه بزرگ متناسب با نیازهای فولاد مبارکه بود. با در نظر گرفتن چشم انداز انرژی کشور از جمله ناترازی گاز، انتخاب نیروگاه مناسب از منظر موضوع راندمان اهمیت زیادی داشت. بر این مبنا و با تکیه حداکثری بر توان تولید داخل، توربین‌های گازی کلاس F برای احداث یک نیروگاه سیکل ترکیبی با ظرفیت ۹۱۴ مگاوات اسمی انتخاب شد. با انعقاد قرارداد در پاییز ۱۴۰۰ و آغاز عملیات اجرایی، واحدهای گازی در تابستان ۱۴۰۳ به بهره برداری آزمایشی رسید و در پاییز همان سال افتتاح شد. بهره برداری از این واحدها تاثیر مهمی در کاهش ناترازی برق در تابستان داشت و با تولید بیش از دو میلیون و هفتصد هزار مگاوات ساعت انرژی در سال ۱۴۰۴ معادل حدود ۳۴ درصد برق، کمک بزرگی به حفظ توان تولید فولاد کشور نمود. ظرفیت اسمی هریک از واحدهای گازی ۳۰۷ مگاوات است که با توجه به شرایط محیطی این واحدها عملا قادر به تولید ۲۴۰ مگاوات هستند. با راه اندازی بخش بخار به ظرفیت ۳۰۰ مگاوات، ظرفیت عملی نیروگاه حدود ۷۸۰ مگاوات خواهد بود و با راندمان ۵۷ درصد، جزو بالاترین‌های کشور است. شایان ذکر است، در حال حاضر راندمان میانگین نیروگاه‌های حرارتی کشور حدود ۴۱ درصد است. نکته دیگر مصرف آب بسیار کم این نیروگاه است که با طراحی سیستم‌های خشک میزان آب مصرفی به ازای هر مگاوات ساعت تولید به کمتر از ۳۰ لیتر می رسد، این عدد در نیروگاه‌های بخار با برج تر بیش از ۲۵۰۰ لیتر می باشد.

ایراسین: با وجود مزایای نیروگاه‌های تجدیدپذیر چرا هنوز نیروگاه‌های حرارتی با استفاده از سوخت‌های فسیلی احداث می شوند؟

نصیری: اگرچه توسعه نیروگاه‌های تجدیدپذیر به‌دلیل مزایای مختلف، از اولویت‌های نظام‌های انرژی در بسیاری از کشورهاست و در سال‌های اخیر نیز رشد چشمگیری داشته، اما ناپایداری نسبی تولید و محدودیت در کنترل‌پذیری و هزینه سرمایه گذاری و روش‌های پیچیده ذخیره انرژی، پایداری شبکه را با چالش روبه‌رو می‌کند. ازاین‌رو، در بسیاری از شبکه‌ها، نیروگاه‌های حرارتی و اتمی همچنان سهم مهمی در تأمین پایدار بار پایه دارند. بر همین اساس، توسعه نیروگاه‌های تجدیدپذیر باید در کنار افزایش ظرفیت نیروگاه‌های حرارتی دنبال شود؛ نیروگاه‌هایی که با قابلیت تولید پایدار و کنترل‌پذیر، در تأمین بار پایه و کاهش ناترازی برق نقش دارند. بنابراین، افزایش ظرفیت تولید حرارتی، در کنار گسترش انرژی‌های تجدیدپذیر، ضرورتی اجتناب‌ناپذیر برای پایداری شبکه و پاسخ‌گویی به نیاز برق کشور است.

ایراسین: برنامه نوسازی نیروگاه‌های آسیب دیده فولاد و چشم انداز بازگشت آن به مدار تولید چگونه پیش می رود؟

نصیری: یکی از واحدهایی که در تاریخ ۷ فروردین مورد حمله قرار گرفت نیروگاه‌های فولاد مبارکه بود که بر اثر آن هر سه توربین گازی موجود در نیروگاه‌های یک و دو آسیب شدید دید و از مدار تولید خارج شد. شدت آسیب به نیروگاه شهید کاظمی به حدی بود که عملا نوسازی آن در برنامه قرار گرفت که در حال حاضر، توسط همکاران واحد توسعه در دست اقدام است. در مورد نیروگاه یک هم بازسازی توسط بهره بردار واحد با انتخاب پیمانکار شروع شده و در حال حاضر با پیشرفت حدود ۵۰ درصد ادامه دارد. امید است با تکیه بر توان بومی و دانش متخصصان داخلی با وجود پیچیدگی های فنی و تکنولوژیکی، تا پیش از پایان سال جاری توربین گازی نیروگاه یک و یکی از واحدهای نیروگاه شهید کاظمی به مدار تولید برگردند.