پژوهشگاه نیرو

تاریخ: 03 مهر 1397

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 بين المللی انرژی كه در سال 2016 منتشر شده است، كل مصرف برق دنيا در سال 2014 حدود 20 هزار تراوات ساعت بود كه از اين ميزان موتورهای الكتريكی حدود 10 هزار و 500 تراوات ساعت و 53 درصد مصرف برق كل دنيا را مصرف نموده‌اند. كارشناسان آژانس با توجه به روند رو به رشد استفاده از سيستم‌های الكتروموتوری، پيش بينی كردند كه طی دو دهه بعدی اين رقم به 60 درصد كل مصرف دنيا برسد. بنابراين مستعدترين موضوع برای بهينه‌سازی مصرف در انرژی الكتريكی، سيستم‌های الكتروموتوری تشخيص داده شده است. صرفه‌جويی در بخش موتورهای الكتريكی، ظرفيت‌های جديدی برای انرژی الكتريكی به‌وجود می‌آورد كه ممكن است علاوه بر رفع كامل خاموشی‌ها در چند سال آينده، تا چندين سال ايران را از احداث نيروگاه‌های جديد بی‌نياز كند. 70 درصد برق مصرفی در صنعت توسط سيستم‌های الكتروموتوری استفاده می‌شود و با توجه به عمر بالای صنعت برق ايران، اجرای سياست‌های صرفه‌جويی در اين بخش می‌تواند باعث ايجاد ظرفيت‌های جديدی در انرژی الكتريكی گردد. همچنين صرفه‌جويی در سيستم‌های الكتروموتوری بخش‌های خانگی و كشاورزی نظير لوازم خانگی، سيستم‌های سرمايشی، پمپ‌های آب‌رسانی، سيستم‌های آبياری، چاه‌های كشاورزی و ... نيز می‌تواند باعث صرفه‌جويی بسياری در اين حوزه گردد.
مطابق گزارش آژانس بين المللی انرژی، ايران در سال 2015 به ميزان 552 ميليون تن گازهای گلخانه‌ای منتشر كرده است. با توجه به اینکه براساس توافقنامه پاريس در سال 2015، ایران تعهد داده است كه در صورت وجود تحريم‌های مالی و انرژی، 4 درصد كاهش گازهای گلخانه‌ای را داشته باشد و فعاليت‌هايی را در نظر بگيرد كه حدود 22 ميليون تن گازهای گلخانه‌ای كمتر انتشار پيدا كند. طبق مطالعات صورت گرفته در مركز توسعه فناوری موتورهای الکتریکی پیشرفته پژوهشگاه نیرو، فقط اجرای 7 طرح ارتقای سيستم‌های الكتروموتوری در كولرهای آبی، یخچال فریزر، چاه‌های كشاورزی، صنايع نيروگاهی، سيمان، موادغذايی و فولاد می‌تواند باعث كاهش حدود 20 ميليون تن گاز دی اكسيد كربن گردد. بنابراين كشور ما فقط با اجرای طرح ارتقاء سيستم‌های مذكور در این 7 حوزه، می‌تواند تعهد خود به كنفرانس پاريس را اجرايی نمايد.
وی در خصوص نحوه انتخاب موتورهای براشلس در مقایسه به سایر موتورها گفت: در تدوين سند راهبردی مركز توسعه فناوری موتورهای الکتریکی پیشرفته پژوهشگاه نیرو، انواع فناوری‌ها و همچنين كاربردهای آنها بررسی شد. فناوري‌هاي مختلف با توجه به سياست كشورهای مختلف در قبال آنها، نياز فعلی و آتی صنعت ايران، نظرات خبرگان صنعت و دانشگاه و توان و امکانات کشور به ترتيب اولويت شناسايی شد. انتخاب موتورهای براشلس برای استفاده در اين كاربردها نيز برهمين اساس صورت گرفته است. البته قبل از شروع فرايندهای اجرايی توسعه فناوری، گزارش‌های اقتصادی نيز استخراج شده‌اند. بنابراين هم براساس تحليل‌های اقتصادی و فنی كارشناسان مركز و هم براساس رفتار كشورهای پيشرفته، اين موتور برای كاربردهای مذكور در مجموع مناسب‌تر تشخيص داده شده است.
ابراهیمی راد در خصوص به کارگیری موتورهاي براشلس در کولرهای آبی گفت: در راستاي بهينه‌سازي مصرف كولرهاي آبي، از اسفند 1394 پژوهشگاه نيرو در قالب اجرای 3 پروژه‌، در گام اول اقدام به تدوين استاندارد در اين حوزه ( گزارش مربوطه در نشریه شماره 1101 پیک برق ارائه شده است) و در گام دوم به ارزيابي سطح توانايي دانش فني اين موتورها پرداخت. طي فراخوان عمومي در اواخر آبان 1395 از شركت‌ها جهت ساخت اين موتورها دعوت به عمل آمد. هفت شركت آرمان انرژی، الكتروژن، پيشگامان نوآوری مشكات، سرآمدان مديريت علم و فناوری سلمانيان فارس، فناوران الكتروموتور آريا، موتوژن و نيان الكترونيك برای ساخت محصولات اعلام آمادگی كردند. 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 كه باتوجه به مشورت‌های انجام شده با همكاران سازمان استاندارد، در زمره مدرنترين آزمايشگاه كولرهای آبی ايران 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. همچنين روند طراحی بومی آنها توسط ناظر پژوهشگاه نيرو مورد تاييد قرار گرفت. خلاصه‌ای از نتايج در جدول زير آورده شده است. همچنين گزارشی از نتايج اين تست‌ها در سايت مركز توسعه فناوری موتورهای الکتریکی پیشرفته پژوهشگاه نیرو، به آدرس motor.nri.ac.ir آمده است. بنابراين می‌توان با اطمينان بيان كرد كه فناوری طراحی و توليد اين موتورها در كشور بومی سازی شده است و بازدیدها و تست‌هاي انجام شده مويد اين مطلب می‌باشد. با توجه به نتایج تست‌های روتین و عملکردی انجام شده، میتوان بیان نمود که موتورهای براشلس و درایوهای هر هفت شركت، جديدترين الزامات روز دنيا را رعايت و بازده آنها از به روزترين قوانين MEPS در دنيا بين يك رده تا دو رده بالاتر قراردارد. همچنين در صورت لحاظ كردن زمان دو برابري استفاده دور كند به دور تند ميانگين صرفه جويی كولرهای آبی در صورت تغيير فناوری موتورهای آن حدود 45 درصد می شود. ضمنا با فرض تغيير موتورهاي 18 ميليون كولر آبی با موتور براشلس و با فرض روشن بودن 15 ميليون آنها در يك زمان، باعث صرفه‌جويی 4000 مگاواتی ديماند نيز خواهد گرديد. اين رقم معادل صرفه‌جويی در احداث نيروگاه‌های جديد به ميزان تخمينی 5 هزار و 600 مگاوات می‌شود.

مقایسه نتایج تست‌های موتورهای h1/2 hpشرکت‌های مختلف به همراه تست كولر و مقايسه آن با نوع معمولی آن

 


وی در خصوص ضرورت طراحی و ساخت این نوع موتورها تصریح کرد: همانطور كه اشاره شد با توجه به مزاياي بسيار وكاربردهاي وسيع، در صورت توليد اين موتورها، بازار بسيار گسترده‌اي برای استفاده وجود خواهد داشت. اين موتورها از استفاده در دوچرخه برقی تا موتورهای لوازم خانگی و صنعتي كاربرد دارد. بنابراين توليد اين موتورها در داخل علاوه به كمك براي روند كاهش مصرف، اشتغال زايی مناسبی نيز 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 توليد اين موتورها با توجه به تيراژ توليدی پايين، قيمت آنها است. متاسفانه با توجه به ارزان بودن قيمت انرژی، استفاده از وسايل كم مصرف، چندان توجيه اقتصادی ندارد. البته در صورت بازار‌سازی مناسب و بالا رفتن تيراژ تولید ، قيمت اين نوع موتورها به موتورهای القايی معمول مورد استفاده نزديك خواهد شد باشد كه با توجه مصرف پايين آن صرفه اقتصادي نيز خواهد داشت. مساله بهينه سازی مصرف در اين بخش در كشور دارای دو راهكار می‌باشد. راهكار اول، ارتقای رده‌های مصرف انرژی مجاز کولرهای آبی و ابلاغ استانداردهای جديد انرژی است و راهكار دوم نيز ورود دولت و حمايت يارانه‌ای از توليد كولرهای پربازده برای چند سال و سپس فرهنگ‌سازی و بسترسازی برای ارتقای سطح فنآوری کولرهای آبی و ابلاغ استاندارد جديد مصرف انرژی است. در راستای بهينه‌سازی مصرف كولرهای آبی، با توجه به مطالعات انجام شده، راهكار دوم به عنوان راهکار مناسب براي بازار سازی اين موتورها و توليد يارانه‌ای كولر آبی پربازده مدنظرقرار گرفت. در این راستا چندين طرح در دست بررسی و اقدام می‌باشد. اميدواريم كه اين طرح‌ها دارای خروجی مناسب برای جلوگيری از هدر رفت انرژی در كشور باشد. چالش بعدی در توليد اين موتورها نبود يك آزمايشگاه جامع سيستم‌های الكتروموتوری برای موتورهاي متصل به درايو و براشلس در كشور می‌باشد. با توجه به اينكه بيش از نیمی از برق مصرفی در اين حوزه مصرف می‌گردد، لازم است تصميم گيران به احداث آزمايشگاه در اين بخش نیز توجه ويژه‌ای 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 2007 در 46 کشور وضع شده اند. در حال حاضر غیر از 17 کشور در مابقی کشورها این قوانین جاری هستند. این قوانین بیشتر برای توسعه ظرفیت‌های جدید تولیدی از فناوری‌های جدید می‌باشد. بهینه‌سازی انرژی كه به نقل از وزير نيرو به عنوان نيروگاه مجازی ياد مي شود دارای دو مزيت عمده نسبت به ساير روش‌های توليد انرژی می‌باشد. مزيت اول آن ارزان‌تر بودن اين فناوری است كه مطابق با آمارهای بين‌المللی هزينه تمام شده آن حداقل40 درصد ارزان‌تر از روش‌های ديگر می‌باشد. مزيت دوم آن ظرفيت اشتغال‌زايی آن است كه طبق گزارش‌های منتشرشده بين المللی توسط آژانس بين المللی انرژی، اين روش اشتغال‌زاترين روش برای ايجاد ظرفيت‌های جديد انرژی می‌باشد. مهمترين چالش برای فعاليت‌های بهبود مصرف انرژی در ايران هزينه پايين 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: يكي از مشكلات تابستان امسال بحث خاموشي‌ها و قطعی برق بود كه باعث مشكلات متعددی در كشور شد. برای حل اين مشكل دو راه حل وجود دارد. راه حل اول احداث نيروگاه‌هاي جديد و راه حل دوم مديریت سمت تقاضا. خوشبختانه يكي از اهداف وزير نيرو در حال حاضر، مديريت سمت تقاضا می‌باشد. بهينه‌سازي مصرف در كولرهاي آبي با توجه به حجم وسيع استفاده آنها در زمان‌های اوج مصرف يكی از راهكارهای مديریت سمت تقاضا می‌باشد. در اين خصوص پيشنهادهای مختلفی از سمت مركز توسعه فناوری موتورهای الکتریکی پیشرفته پژوهشگاه نیرو، تهيه و برای مديران ارشد وزارتخانه ارسال شده است كه اميدواريم برای رفع كمبود برق در سال آينده هرچه زودتر اجرايی گردند. البته اين طرح (به کارگیری موتورهای براشلس در کولرهای آبی ) در نمايشگاه فناوری پژوهشگاه نيرو در مرداد 97 مورد بازديد جمعی از نمايندگان محترم مجلس نيز قرار گرفت که امیدواریم اين بازديد باعث تسريع در اجرايي شدن طرح‌های پيشنهادی گردد.
وی در پایان گفت: از تصمیم‌گيران عرصه انرژي تقاضا دارم ضمن توجه ويژه به حوزه سيستم‌های الكتروموتوری برای بحث كاهش مصرف و مديريت سمت تقاضا، برای اصلاح اين سيستم‌ها كمك كنند و در گام اول حمایت نمایند تا توليد كولرهای آبی پربازده دارای موتورهای براشلس اجرايی گردد که اين امر می‌تواند شروعی برای اصلاح سيستم‌های الكتروموتوری در ايران باشد.