عمومی | پژوهشگاه نیرو

بهینه‌سازی انرژی پاک‌ترین و ارزان‌ترین فناوری برای ایجاد ظرفیت‌های انرژی

مدیر پروژه اجرای طرح پایلوت تولید و به کارگیری موتورهای براشلس در کولرهای آبی، بهینه کردن سیستم‌های الکتروموتوری را بهترین گزینه برای صرفه جویی در مصرف برق دانست و گفت: بهینه سازی انرژی پاک‌ترین و ارزان‌ترین فناوری برای ایجاد ظرفیت‌های جدید انرژی است.
حسن ابراهیمی‌راد مدیر پروژه اجرای طرح پایلوت تولید و به کارگیری موتورهای براشلس در کولرهای آبی، در گفتگو با خبرنگار واحد روابط عمومی پژوهشگاه نیرو با اشاره به اهمیت موتورهای الکتریکی گفت: مطابق گزارش آژانس بین المللی انرژی که در سال ۲۰۱۶ منتشر شده است، کل مصرف برق دنیا در سال ۲۰۱۴ حدود ۲۰ هزار تراوات ساعت بود که از این میزان موتورهای الکتریکی حدود ۱۰ هزار و ۵۰۰ تراوات ساعت و ۵۳ درصد مصرف برق کل دنیا را مصرف نموده‌اند. کارشناسان آژانس با توجه به روند رو به رشد استفاده از سیستم‌های الکتروموتوری، پیش بینی کردند که طی دو دهه بعدی این رقم به ۶۰ درصد کل مصرف دنیا برسد. بنابراین مستعدترین موضوع برای بهینه‌سازی مصرف در انرژی الکتریکی، سیستم‌های الکتروموتوری تشخیص داده شده است. صرفه‌جویی در بخش موتورهای الکتریکی، ظرفیت‌های جدیدی برای انرژی الکتریکی به‌وجود می‌آورد که ممکن است علاوه بر رفع کامل خاموشی‌ها در چند سال آینده، تا چندین سال ایران را از احداث نیروگاه‌های جدید بی‌نیاز کند. ۷۰ درصد برق مصرفی در صنعت توسط سیستم‌های الکتروموتوری استفاده می‌شود و با توجه به عمر بالای صنعت برق ایران، اجرای سیاست‌های صرفه‌جویی در این بخش می‌تواند باعث ایجاد ظرفیت‌های جدیدی در انرژی الکتریکی گردد. همچنین صرفه‌جویی در سیستم‌های الکتروموتوری بخش‌های خانگی و کشاورزی نظیر لوازم خانگی، سیستم‌های سرمایشی، پمپ‌های آب‌رسانی، سیستم‌های آبیاری، چاه‌های کشاورزی و ... نیز می‌تواند باعث صرفه‌جویی بسیاری در این حوزه گردد.
مطابق گزارش آژانس بین المللی انرژی، ایران در سال ۲۰۱۵ به میزان ۵۵۲ میلیون تن گازهای گلخانه‌ای منتشر کرده است. با توجه به اینکه براساس توافقنامه پاریس در سال ۲۰۱۵، ایران تعهد داده است که در صورت وجود تحریم‌های مالی و انرژی، ۴ درصد کاهش گازهای گلخانه‌ای را داشته باشد و فعالیت‌هایی را در نظر بگیرد که حدود ۲۲ میلیون تن گازهای گلخانه‌ای کمتر انتشار پیدا کند. طبق مطالعات صورت گرفته در مرکز توسعه فناوری موتورهای الکتریکی پیشرفته پژوهشگاه نیرو، فقط اجرای ۷ طرح ارتقای سیستم‌های الکتروموتوری در کولرهای آبی، یخچال فریزر، چاه‌های کشاورزی، صنایع نیروگاهی، سیمان، موادغذایی و فولاد می‌تواند باعث کاهش حدود ۲۰ میلیون تن گاز دی اکسید کربن گردد. بنابراین کشور ما فقط با اجرای طرح ارتقاء سیستم‌های مذکور در این ۷ حوزه، می‌تواند تعهد خود به کنفرانس پاریس را اجرایی نماید.
وی در خصوص نحوه انتخاب موتورهای براشلس در مقایسه به سایر موتورها گفت: در تدوین سند راهبردی مرکز توسعه فناوری موتورهای الکتریکی پیشرفته پژوهشگاه نیرو، انواع فناوری‌ها و همچنین کاربردهای آنها بررسی شد. فناوری‌های مختلف با توجه به سیاست کشورهای مختلف در قبال آنها، نیاز فعلی و آتی صنعت ایران، نظرات خبرگان صنعت و دانشگاه و توان و امکانات کشور به ترتیب اولویت شناسایی شد. انتخاب موتورهای براشلس برای استفاده در این کاربردها نیز برهمین اساس صورت گرفته است. البته قبل از شروع فرایندهای اجرایی توسعه فناوری، گزارش‌های اقتصادی نیز استخراج شده‌اند. بنابراین هم براساس تحلیل‌های اقتصادی و فنی کارشناسان مرکز و هم براساس رفتار کشورهای پیشرفته، این موتور برای کاربردهای مذکور در مجموع مناسب‌تر تشخیص داده شده است.
ابراهیمی راد در خصوص به کارگیری موتورهای براشلس در کولرهای آبی گفت: در راستای بهینه‌سازی مصرف کولرهای آبی، از اسفند ۱۳۹۴ پژوهشگاه نیرو در قالب اجرای ۳ پروژه‌، در گام اول اقدام به تدوین استاندارد در این حوزه ( گزارش مربوطه در نشریه شماره ۱۱۰۱ پیک برق ارائه شده است) و در گام دوم به ارزیابی سطح توانایی دانش فنی این موتورها پرداخت. طی فراخوان عمومی در اواخر آبان ۱۳۹۵ از شرکت‌ها جهت ساخت این موتورها دعوت به عمل آمد. هفت شرکت آرمان انرژی، الکتروژن، پیشگامان نوآوری مشکات، سرآمدان مدیریت علم و فناوری سلمانیان فارس، فناوران الکتروموتور آریا، موتوژن و نیان الکترونیک برای ساخت محصولات اعلام آمادگی کردند. در طی این پروژه، موتورها به سه روش تست شدند. ابتدا در داخل خود شرکت و با امکانات موجود و با توجه به الزامات پژوهشگاه نیرو موتورها تست گردیدند. سپس در آزمایشگاه شرکت لورچ اصفهان که باتوجه به مشورت‌های انجام شده با همکاران سازمان استاندارد، در زمره مدرنترین آزمایشگاه کولرهای آبی ایران محسوب می‌شود، موتورهای براشلس با اتصال به کولرهای مربوطه تحت تست استاندارد قرار گرفتند و در نهایت برای تست تمام موتورها، در شرایط یکسان و با تجهیزاتی یکسان، موتورهای آنها در آزمایشگاه ملی استاندارد نیز تست گردید. همچنین روند طراحی بومی آنها توسط ناظر پژوهشگاه نیرو مورد تایید قرار گرفت. خلاصه‌ای از نتایج در جدول زیر آورده شده است. همچنین گزارشی از نتایج این تست‌ها در سایت مرکز توسعه فناوری موتورهای الکتریکی پیشرفته پژوهشگاه نیرو، به آدرس motor.nri.ac.ir آمده است. بنابراین می‌توان با اطمینان بیان کرد که فناوری طراحی و تولید این موتورها در کشور بومی سازی شده است و بازدیدها و تست‌های انجام شده موید این مطلب می‌باشد. با توجه به نتایج تست‌های روتین و عملکردی انجام شده، میتوان بیان نمود که موتورهای براشلس و درایوهای هر هفت شرکت، جدیدترین الزامات روز دنیا را رعایت و بازده آنها از به روزترین قوانین MEPS در دنیا بین یک رده تا دو رده بالاتر قراردارد. همچنین در صورت لحاظ کردن زمان دو برابری استفاده دور کند به دور تند میانگین صرفه جویی کولرهای آبی در صورت تغییر فناوری موتورهای آن حدود ۴۵ درصد می شود. ضمنا با فرض تغییر موتورهای ۱۸ میلیون کولر آبی با موتور براشلس و با فرض روشن بودن ۱۵ میلیون آنها در یک زمان، باعث صرفه‌جویی ۴۰۰۰ مگاواتی دیماند نیز خواهد گردید. این رقم معادل صرفه‌جویی در احداث نیروگاه‌های جدید به میزان تخمینی ۵ هزار و ۶۰۰ مگاوات می‌شود.

مقایسه نتایج تست‌های موتورهای h ۱/۲ hpشرکت‌های مختلف به همراه تست کولر و مقایسه آن با نوع معمولی آن


وی در خصوص ضرورت طراحی و ساخت این نوع موتورها تصریح کرد: همانطور که اشاره شد با توجه به مزایای بسیار وکاربردهای وسیع، در صورت تولید این موتورها، بازار بسیار گسترده‌ای برای استفاده وجود خواهد داشت. این موتورها از استفاده در دوچرخه برقی تا موتورهای لوازم خانگی و صنعتی کاربرد دارد. بنابراین تولید این موتورها در داخل علاوه به کمک برای روند کاهش مصرف، اشتغال زایی مناسبی نیز خواهد داشت.
مدیر پروژه اجرای طرح پایلوت تولید و به کارگیری موتورهای براشلس در کولرهای آبی، در خصوص چالش اصلی در تولید این موتورها گفت: در حال حاضر چالش اصلی در تولید این موتورها با توجه به تیراژ تولیدی پایین، قیمت آنها است. متاسفانه با توجه به ارزان بودن قیمت انرژی، استفاده از وسایل کم مصرف، چندان توجیه اقتصادی ندارد. البته در صورت بازار‌سازی مناسب و بالا رفتن تیراژ تولید ، قیمت این نوع موتورها به موتورهای القایی معمول مورد استفاده نزدیک خواهد شد باشد که با توجه مصرف پایین آن صرفه اقتصادی نیز خواهد داشت. مساله بهینه سازی مصرف در این بخش در کشور دارای دو راهکار می‌باشد. راهکار اول، ارتقای رده‌های مصرف انرژی مجاز کولرهای آبی و ابلاغ استانداردهای جدید انرژی است و راهکار دوم نیز ورود دولت و حمایت یارانه‌ای از تولید کولرهای پربازده برای چند سال و سپس فرهنگ‌سازی و بسترسازی برای ارتقای سطح فنآوری کولرهای آبی و ابلاغ استاندارد جدید مصرف انرژی است. در راستای بهینه‌سازی مصرف کولرهای آبی، با توجه به مطالعات انجام شده، راهکار دوم به عنوان راهکار مناسب برای بازار سازی این موتورها و تولید یارانه‌ای کولر آبی پربازده مدنظرقرار گرفت. در این راستا چندین طرح در دست بررسی و اقدام می‌باشد. امیدواریم که این طرح‌ها دارای خروجی مناسب برای جلوگیری از هدر رفت انرژی در کشور باشد. چالش بعدی در تولید این موتورها نبود یک آزمایشگاه جامع سیستم‌های الکتروموتوری برای موتورهای متصل به درایو و براشلس در کشور می‌باشد. با توجه به اینکه بیش از نیمی از برق مصرفی در این حوزه مصرف می‌گردد، لازم است تصمیم گیران به احداث آزمایشگاه در این بخش نیز توجه ویژه‌ای داشته باشند.
وی در خصوص سرمایه گذاری بر روی این فناوری و افق پیشرو در بازگشت سرمایه افرود: در دنیا برای تولید انرژی از فناوری‌های جدید قوانینی وضع شده است. قراردادهای خرید برق تضمینی (Feed-in tariff laws) از سال ۲۰۰۷ در ۴۶ کشور وضع شده اند. در حال حاضر غیر از ۱۷ کشور در مابقی کشورها این قوانین جاری هستند. این قوانین بیشتر برای توسعه ظرفیت‌های جدید تولیدی از فناوری‌های جدید می‌باشد. بهینه‌سازی انرژی که به نقل از وزیر نیرو به عنوان نیروگاه مجازی یاد می شود دارای دو مزیت عمده نسبت به سایر روش‌های تولید انرژی می‌باشد. مزیت اول آن ارزان‌تر بودن این فناوری است که مطابق با آمارهای بین‌المللی هزینه تمام شده آن حداقل۴۰ درصد ارزان‌تر از روش‌های دیگر می‌باشد. مزیت دوم آن ظرفیت اشتغال‌زایی آن است که طبق گزارش‌های منتشرشده بین المللی توسط آژانس بین المللی انرژی، این روش اشتغال‌زاترین روش برای ایجاد ظرفیت‌های جدید انرژی می‌باشد. مهمترین چالش برای فعالیت‌های بهبود مصرف انرژی در ایران هزینه پایین آن است. با توجه به پرداخت یارانه در بخش انرژی کشور، ایران باید مسیر متفاوت‌تری را نسبت به سایر ملل در این زمینه انتخاب نماید.
ابراهیمی راد در خصوص معضل کمبود برق و تجاری سازی تولید الکترموتورهایBLDC گفت: یکی از مشکلات تابستان امسال بحث خاموشی‌ها و قطعی برق بود که باعث مشکلات متعددی در کشور شد. برای حل این مشکل دو راه حل وجود دارد. راه حل اول احداث نیروگاه‌های جدید و راه حل دوم مدیریت سمت تقاضا. خوشبختانه یکی از اهداف وزیر نیرو در حال حاضر، مدیریت سمت تقاضا می‌باشد. بهینه‌سازی مصرف در کولرهای آبی با توجه به حجم وسیع استفاده آنها در زمان‌های اوج مصرف یکی از راهکارهای مدیریت سمت تقاضا می‌باشد. در این خصوص پیشنهادهای مختلفی از سمت مرکز توسعه فناوری موتورهای الکتریکی پیشرفته پژوهشگاه نیرو، تهیه و برای مدیران ارشد وزارتخانه ارسال شده است که امیدواریم برای رفع کمبود برق در سال آینده هرچه زودتر اجرایی گردند. البته این طرح (به کارگیری موتورهای براشلس در کولرهای آبی ) در نمایشگاه فناوری پژوهشگاه نیرو در مرداد ۹۷ مورد بازدید جمعی از نمایندگان محترم مجلس نیز قرار گرفت که امیدواریم این بازدید باعث تسریع در اجرایی شدن طرح‌های پیشنهادی گردد.
وی در پایان گفت: از تصمیم‌گیران عرصه انرژی تقاضا دارم ضمن توجه ویژه به حوزه سیستم‌های الکتروموتوری برای بحث کاهش مصرف و مدیریت سمت تقاضا، برای اصلاح این سیستم‌ها کمک کنند و در گام اول حمایت نمایند تا تولید کولرهای آبی پربازده دارای موتورهای براشلس اجرایی گردد که این امر می‌تواند شروعی برای اصلاح سیستم‌های الکتروموتوری در ایران باشد.