گلوگاه ناترازی برق ایران کجاست؟

مجیـــد آریــانژاد؛ پژوهشــگر حوزه انــرژی و اقتصـــاد

پیش‌درآمد: سلسله یادداشت های انرژی و اقتصاد » مجموعه‌ای از یادداشت‌های مستقل درباره انرژی و اقتصاد در ایران و جهان است؛ یادداشت‌هایی که هر یک، موضوعی مستقل را با نگاهی تحلیلی و قابل فهم برای عموم بررسی می‌کنند. مطالعه هر یادداشت، نیازمند مراجعه به مطالب پیشین نیست.

وقتی از شبکه برق یک کشور صحبت می‌کنیم، نباید فقط به نقشه نیروگاه‌ها و ظرفیت اسمی تولید نگاه کنیم. شبکه برق، سامانه‌ای زنده و پویاست که در طول سال، با تغییر دما، الگوی مصرف، محل تولید و محل مصرف، شکل‌های متفاوتی به خود می‌گیرد.

در تابستان، افزایش دما و نیاز به سرمایش، به‌ویژه در مناطق گرم و خشک و جنوبی کشور، موجب افزایش شدید مصرف برق می‌شود و بالاترین تقاضای سالانه معمولاً در همین فصل شکل می‌گیرد. در زمستان اما مسئله الزاماً فقط افزایش مطلق تقاضای برق نیست؛ بلکه هم‌زمانی چند تغییر در سمت مصرف، تولید و تأمین سوخت، مسئله را پیچیده‌تر می‌کند.

در زمستان، ناترازی برق ایران را باید از دل ناترازی گاز خواند. حدود ۸۰ درصد ظرفیت نیروگاهی کشور حرارتی است؛ یعنی متکی به نیروگاه‌های گازی، بخاری و سیکل ترکیبی که سوخت اصلی آنها گاز طبیعی است.

از سوی دیگر، در سال ۱۴۰۳، از مجموع ۲۴۴ میلیارد مترمکعب گاز مصرفی کشور، ۳۱ درصد به نیروگاه‌ها و ۲۸ درصد به بخش خانگی اختصاص داشت؛ اما در روزهای اوج سرما، معادله تغییر می‌کند و بنابر اعلام شرکت ملی گاز، گرمایش خانوارها در اولویت قرار می‌گیرد و ممکن است گاز تخصیصی به نیروگاه‌ها کاهش یابد.

این فشار با یک عدم‌تطابق جغرافیایی هم تشدید می‌شود: بیش از ۹۰ درصد منابع تولید گاز در جنوبی‌ترین نقاط کشور قرار دارد، در حالی که بیش از ۷۰ درصد مصرف گاز خانگی و تجاری در نیمه شمالی متمرکز است.

برای نمونه، در استان گلستان در زمستان ۱۴۰۴ تنها ۳۵ درصد گاز موردنیاز نیروگاه‌ها تأمین شد. در چنین شرایطی، ظرفیت واقعی تولید برق در این نیروگاه ها، برابر ظرفیت اسمی آن ها نیست. به عبارتی، محدودیت سوخت می‌تواند تولید محلی را پایین بیاورد و بار بیشتری بر شبکه انتقال برق تحمیل کند. 

گلوگاه انتقال برق ایران!

برای ساده سازی موضوع، می‌توان نیروگاه‌ها را به کامیون‌هایی تشبیه کرد که بار را به مقصد می‌رسانند و خطوط انتقال را به جاده‌هایی که این کامیون‌ها از آنها عبور می‌کنند.

اگر کامیون به اندازه کافی وجود نداشته باشد، مشکل از تولید است؛ اما اگر جاده در یک مقطع گلوگاه داشته باشد، اضافه کردن کامیون‌های بیشتر لزوماً مسئله را حل نمی‌کند. در شبکه برق نیز اضافه کردن ظرفیت تولید در نقطه‌ای از کشور، بدون توجه به ظرفیت شبکه برای انتقال توان آن به مراکز بار، الزاماً به معنای افزایش همان مقدار توان قابل دسترس در محل مصرف نیست.

بنابراین، مسئله همیشه فقط «کمبود برق»  نیست؛ گاهی آنچه کم داریم، «ظرفیت عبور برق» است.

اهمیت این موضوع زمانی بیشتر آشکار می‌شود که مقیاس توان موردنیاز برای انتقال را در نظر بگیریم؛ توان‌هایی که در مقیاس هزاران مگاوات، به شبکه‌ای با ظرفیت انتقال متناسب نیاز دارند.

در مقیاس ملی، این تفاوت بسیار مهم است:  ناترازی می‌تواند هم مسئله «مقدار» باشد و هم مسئله «مکان» و «مسیر».

این مسئله در مورد ایران اهمیت ویژه‌ای دارد، زیرا همانگونه که پیشتر گفته شد، الگوی جغرافیایی تولید و مصرف در ایران، در طول سال تغییر می‌کند.

در یک شبکه بزرگ برق، دست‌کم باید سه مسئله را از یکدیگر تفکیک کرد:

1. کمبود تولید نسبت به مصرف؛

2.  عدم تطابق مکانی میان تولید و مصرف؛

۳.  محدودیت ظرفیت انتقال.

این سه مسئله اگرچه به یکدیگر مرتبط‌اند، اما یکسان نیستند و هرکدام راهکار متفاوتی می‌طلبند. ممکن است در یک نقطه از کشور ظرفیت تولید کافی وجود داشته باشد، اما محدودیت شبکه انتقال اجازه ندهد این توان به نقطه‌ای که به آن نیاز دارد برسد.

گلوگاه ۴۳۰۰ مگاواتی شبکه برق ایران!

در حال حاضر ظرفیت انتقال توان از طریق خطوط ۴۰۰ و ۲۳۰ کیلوولت شبکه سراسری برق ایران، حداکثر تا حدود ۴۳۰۰ مگاوات و بطور مقطعی نیز تا 15% قابل افزایش است. بر اساس اطلاعات منتشرشده توسط وزارت نیرو، در طرح‌های توسعه آتی، متناسب با نیاز شبکه، افزایش این ظرفیت به حدود ۱۰ هزار مگاوات پیش‌بینی شده و در مراحل بعدی حتی ظرفیت ۲۰ هزار مگاوات نیز مطرح است.

 در سناریوهای مذکور، توسعه تولید در جنوب، سواحل مکران، نیروگاه اتمی بوشهر و مناطق دارای ظرفیت گازی، هم‌زمان با توسعه شبکه انتقال مورد توجه قرار گرفته است.

 اینجا با تغییر مقیاس روبه‌رو هستیم. وقتی ظرفیت انتقال از چند هزار مگاوات به ده‌ها هزار مگاوات می‌رسد، دیگر موضوع فقط احداث یک خط جدید یا افزایش ظرفیت یک پست برق نیست؛ مسئله، طراحی معماری انتقال برق در مقیاس ملی و منطقه‌ای است.

در چنین مقیاسی، ایده ایجاد یک شاهراه انتقال پرظرفیت مطرح می‌شود؛ مسیری که بتواند حجم بسیار بزرگی از توان را با قابلیت اطمینان مناسب میان مناطق مختلف کشور جابه‌جا کند.

یکی از گزینه‌های مورد بررسی، استفاده از سطح ولتاژ ۷۶۵ کیلوولت است؛ سطح ولتاژی که تاکنون در شبکه انتقال ایران به‌کار گرفته نشده است. منطق فنی افزایش ولتاژ، روشن است: برای انتقال مقدار مشخصی از توان، افزایش ولتاژ به کاهش جریان موردنیاز منجر می‌شود و در نتیجه، تلفات اهمی خطوط، کاهش می‌یابد.

اما در سطوح ولتاژ بسیار بالا، مسئله به همین‌جا ختم نمی‌شود. تجربه فناوری‌های Extra High Voltage (EHV)  و Ultra-High Voltage (UHV) سایر کشورهای توسعه یافته در این زمینه نشان داده است که با افزایش ولتاژ، مجموعه‌ای از چالش‌های جدید فنی نیز پدیدار می‌شود.

رفتار کرونا (Corona)، شدت و توزیع میدان الکتریکی، تعداد و آرایش هادی‌ها، طراحی عایقی، تخلیه‌های الکتریکی، تجهیزات قطع و وصل، ترانسفورماتورها و راکتورها و حتی الزامات حفاظت و اندازه‌گیری، همگی باید متناسب با سطح ولتاژ جدید مورد بررسی قرار گیرند.

لازم بذکر است، ایده استفاده از سطوح بالاتر ولتاژ در شبکه برق ایران، موضوع تازه‌ای نیست. وزارت نیرو بیش از یک دهه است که این موضوع را از جنبه‌های مختلف دنبال کرده است؛ از بررسی نیازهای شبکه و مسیرهای احتمالی گرفته تا مطالعات فنی، اقتصادی و روش‌های اجرایی. همچنین، در آبان ۱۴۰۴، اعلام کرد که مرحله نخست مطالعات ارتقای شبکه کشور به سطح ۷۶۵ کیلوولت بررسی شده است. با این‌حال، ریشه این ایده در ایران به سال‌های بسیار دورتر نیز بازمی‌گردد.

مطالعاتی که طی سال‌های ۱۳۵۲ تا ۱۳۵۶، انجام شد و امکان استفاده از سطوح ولتاژ EHV  را مورد تحلیل و ارزیابی قرار داد. در این مطالعات، با توجه به فاصله‌های طولانی میان مناطق شرقی و غربی و نیز شمالی و جنوبی کشور، به‌منظور ایجاد شبکه‌ای با قابلیت تبادل توان میان مناطق مختلف، احداث خطوط انتقال در سطح ولتاژ ۷۳۵ کیلوولت به‌عنوان یکی از گزینه‌های معتبر مورد بررسی قرار گرفت.

این موضوع نشان می‌دهد که مسئله انتقال توان در ایران صرفاً حاصل رشد سال‌های اخیر مصرف برق نیست؛ بلکه جغرافیای گسترده کشور و فاصله قابل‌توجه میان برخی مراکز تولید و بار، از گذشته یکی از مسائل اساسی در طراحی شبکه سراسری بوده است و از مرحله یک ایده اولیه عبور کرده و وارد مرحله مطالعات فنی و سیستمی شده است.

اما همین‌جا این سؤال مطرح می‌شود:

چرا هنوز به مرحله اجرا نرسیده‌ایم؟

اهمیت یک فناوری در شبکه آینده، تنها با انجام مطالعات اثبات نمی‌شود. مطالعه با پروژه تفاوت دارد و پروژه نیز با ایجاد توانمندی صنعتی تفاوت دارد.

اگر قرار باشد یک شبکه ۷۶۵ کیلوولت در کشور احداث شود، نمی‌توان تصمیم نهایی برای اجرای پروژه را گرفت و سپس تازه به سراغ زیرساخت‌های موردنیاز آن رفت. از همان ابتدای پروژه باید پاسخ روشنی برای پرسش‌های اساسی زیر وجود داشته باشد:

در شرایط تحریم،

-تجهیزات اصلی، چگونه تولید یا تأمین خواهند ‌شد؟

-آزمایشگاه‌ها، تجهیزات تست و ... چگونه فراهم خواهند ‌شد؟

-قطعات یدکی، تعمیرات اساسی و زنجیره تأمین تجهیزات در طول عمر پروژه چگونه تضمین خواهند شد؟

-نیروی متخصص موردنیاز برای بهره‌برداری، نگهداری و تعمیرات این شبکه از کجا تأمین خواهند ‌شد؟

و مهم‌تر از همه، شبکه تا چه اندازه توانایی ادامه سرویس و حفظ پایداری خود را خواهد داشت؟

اینها پرسش‌هایی نیستند که باید در روز اجرای پروژه به سراغشان رفت. پاسخ آنها باید پیش از آغاز پروژه و هم‌زمان با تصمیم‌گیری درباره معماری شبکه، فناوری تجهیزات و مدل اجرایی آن مشخص شده باشد.

از «دانستن» تا «توانستن»!

تجربه فناوری‌های پیچیده نشان می‌دهد که کشورها صرفاً با مطالعه به فناوری مسلط نمی‌شوند؛ بلکه مسیر واقعی دستیابی به توانمندی فناورانه، فرآیندی پیوسته است که از تحقیق و طراحی آغاز می‌شود و پس از ساخت نمونه یا اجرای آزمایشی، از مراحل آزمون، اندازه‌گیری و اصلاح عبور می‌کند و در ادامه، با بهره‌برداری، یادگیری و توسعه تکامل می‌یابد.

اگر این چرخه در مرحله مطالعه متوقف شود، ممکن است دانشِ ارزشمندی تولید شده باشد؛ اما این دانش هنوز به «توان صنعتی» تبدیل نشده است و شاید این همان گلوگاه پنهان بحث ۷۶۵ کیلوولت در ایران است.

 لیکن، گلوگاه لزوماً فقط روی نقشه شبکه برق نیست؛ ممکن است بخشی از آن در فاصله میان «مطالعه» و «اجرا» قرار گرفته باشد.

خانواده‌ها شکایت از لباس فرم مدارس را چگونه پیگیری کنند؟

بیشتر بخوانید:

ایران و پارادوکس انرژی!

احتمال ناترازی برق در زمستان با افزایش مصرف گاز

برق صنعت را قطع می کنید و می گویید ناترازی برق نداریم؟

باز هم هزینه ناترازی برق را باید مصرف کنندگان خانگی بدهند؟

تماشاخانه

اتوبوس‌های بین‌شهری یا تابوت‌های متحرک سرگردان ؛ دو حادثه مرگ‌بار در یک شب و ۱۰ها حادثه مرگ‌بار در شش ماه

حمله مسلحانه به مکه و تسخیر مسجد‌الحرام / وقتی مناره‌های کعبه به توپ بسته شد

فیلم های دیگر