ارزیابی تغییرات اقلیم و پیش بینی اثر آن بر عملکرد و مصرف سوخت نیروگاه های حرارتی ایران در دهه آینده

محورهای موضوعی : مدیریت محیط زیست

اندیشه شیعه بیگی ¹ , مجید عباسپور ² , محمد سلطانیه ³ , فرهاد حسین زاده لطفی ⁴ , زهرا عابدی ⁵

1 - دانش آموخته دکترای مهندسی انرژی،دانشکده محیط زیست و انرژی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات تهران*(مسئول مکاتبات
2 - استاد دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شریف
3 - استاد دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی شریف
4 - استاد دانشکده علوم پایه، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات تهران
5 - استادیار دانشکده محیط زیست و انرژی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات تهران

تاریخ دریافت : 1392/08/19 تاریخ پذیرش : 1392/11/04 تاریخ انتشار : 1393/05/01

کلید واژه: تغییر اقلیم, بازدهی, نیروگاه حرارتی, سوخت, انتشارات, هزینه اجتماعی,

چکیده مقاله :

مطالعات متعددی در زمینه تغییر اقلیم در مناطق مختلف جهان صورت گرفته که در بسیاری از مطالعات اثر تغییرات پارامترهای هواشناسی بر عملکرد بخش انرژی بررسی شده است. در این تحقیق با استفاده از نتایج محاسبات تغییر اقلیم در استان های ایران که از روش ریز مقیاس نمایی با شبکه عصبی حاصل شده ، به بررسی اثر آن بر عملکرد بخش تولید انرژی در نیروگاه های کشور در دهه آینده پرداخته شده است. محاسبات نشان می‌دهد که به طور متوسط بازدهی نیروگاه‌های گازی حدود 6/0% به ازای هر 1 درجه افزایش دما، کاهش می‌یابد. همین طور بازدهی نیروگاه‌های بخاری و ترکیبی به طور میانگین حدود 5/0و 4/0% کاهش می‌یابد. با توجه به نتایج تغییر اقلیم در ایران ، در سال 2025 به طور متوسط حدود oC36/1 افزایش خواهد یافت پس از بررسی دقیق میانگین افزایش دمای مؤثر بر عملکرد نیروگاه‌ها در کل کشورکه منجر به افت بازدهی بخش تولید انرژی خواهد شد، حدود oC13/1 محاسبه شد. پس از انجام محاسبات و به کار گیری نرم‌افزار انرژی و محیط زیست مصرف سوخت نیروگاه‌های حرارتی حدود 49/2% افزایش خواهد یافت. بر اساس نتایج میزان انتشار دی اکسید کربن حدود 3/1% و هزینه ‌های اجتماعی ناشی از انتشار آلاینده‌ها نیز حدود 2% افزایش خواهد یافت.

چکیده انگلیسی:

Several studies yet have been conducted in the field of climate change in different parts of the worldin order to investigate the impact of meteorological parameters changes on the performance of energysector. In this study, the effect of climate change on the performance of energy generation sector atIran power plants in next decade has been investigated using the results of climate change calculationsin the country’s provinces obtained by downscaling through neural network. Calculations show thatthe efficiency of gas power plants averagely decreases by 0.6% per 1 oC temperature increase.Similarly, the efficiency of steam and combined cycle power plants averagely decreases by 0.5% and0.4% respectively. Considering the climate change consequences in Iran, the overall temperature willaveragely increase about 1.36 oC by the year 2025. Conduction a close investigation, the averagetemperature rise affecting the performance of power plants in the country - which would cause a dropin energy generation sector efficiency - was evaluated to be 1.13 oC. After making calculations andutilizing energy and environment software, it was found that the thermal power plants’ fuelconsumption will increase about 2.49%. The results revealed that the amount of carbon dioxideemission and social costs caused by emissions will increase by about 1.3% and 2%, respectively.

منابع و مأخذ:

1. IPCC, 2001. In: Houghton, et al. (Eds.) and WMO/UNEP, Climate Change 2000. The Science of Climate Change, Assessment Report of the IPCC Working Group, Cambridge University Press, Cambridge.


2. Christensen, N.S., Wood, A.W., Visin, N., Lettenmaier, O.P., Palmer, R.N., (2005), “The effects of Climate Change on the Hydrology and Water Resources of the Colorado River Basin”.


3. Goasian, A.K., Rao, S., Basuray, D., 2003. “Assessment of vulnerability and adaptation for water sector”. NATCOM Vulnerability and Adaptation Workshop on Water Resources, Coastal Zones and Human Health, Ministry of Enviroment, New Delhi.


4. Samadi, S., Carbone, G. J., Mahdavi, M., Sharifi, F. and Bihamta, M. R. (2012), “Statistical downscaling of climate data to estimate streamflow in a semi-arid Catchment”, Hydrol. Earth Syst. Sci. Discuss. 9: 4869–4918.


5. IPCC, (2006). “Climate Change: The Physical Science Basis.” Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge University Press, Cambridge, 1-18.


6. Sailor, D.J., Hu, T., Li, X., Rosen, J.N., (2000)” A neural network approach to local Downscaling of GCM output for assessing wind power implications of climate change”, Renewable Energy 19, 359-368.


7. Karakas, E. (2006)," Inlet Air Cooling Method for Gas Turbine Based Power Plant", ASME vol. 128, pp. 312-316.


8. Mohanty B., (1995),"Enhancing Gas Turbine Performance By Intake Air Cooling Using an Absorption Chiller", Heat Recovery Systems & CHP vol.15, pp. 41-50


9. حاجی دولو ا.، درویشی م. و وثوق ا.، (1388)، "بررسی تاثیر دمای حباب خشک و تر محیط بر راندمان انرژی و اکسرژی نیروگاه فوق بحرانی رامین اهواز". هفدهمین کنفرانس سالانه (بین المللی) مهندسی مکانیک.
   
   
   1. Sarabpreet S. & Rajesh K., (2012), "Ambient Air Temperature Effect on Power Plant Performance "International Journal of Engineering Science and Technology vol.4, No.08, pp3916-3923.
   
   
   2. Ameri, M. (2004)," The study of Capacity Enhancement of the chamber Gas Turbine Insulation Using an Absorption Chiller", Applied Thermal Engineering vol.24, pp.59-68
   
   
   3. Boonasa, S. (2006), "Performance Improvement of The Combined Cycle Power Plant By Intake Air Cooling Using an Absorption Chiller", Energy vol.31, pp. 2036-2046.
   
   
   4. Alhazmy, M.M. (2004), Augmentation of Gas Turbine Performance Using Air Coolers, Applied Thermal Engineering vol.24, pp.415-429.
   
   
   5. Coulibaly, P., Anctil, F., and Bobee, B., (2000). “Daily reservoir inflow forecasting using artificial neural networks with stopped training approach.” J. Hydrology., 230, 244-256.
   
   
   6. ASCE Task Committee on Application of Artificial Neural Network in Hydrology, (2000). Artificial neural networks in hydrology, I: preliminary concepts. Journal of Hydrologic Engineering, 5(2): 115-123.
   
   
   7. آمار تفصیلی صنعت برق ایران، تولید نیروی برق سال 1391، وزارت نیرو، شرکت مادر تخصصی توانیر
   
   
   8. مجید عباسپور؛ (1386)"انرژی، محیط زیست و توسعه پایدار"، انتشارات علمی دانشگاه صنعتی شریف، جلد اول.