ارزیابی اقتصادی احداث نیروگاه برق‌آبی (تلمبه - ذخیره‌ای) در سدهای مخزنی کشور مطالعه موردی: سد و نیروگاه پیرتقی

نوع مقاله: علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار گروه اقتصاد دانشگاه فردوسی مشهد

2 دانشجوی دکتری علوم اقتصادی دانشگاه فردوسی مشهد

چکیده

امروزه در صنعت برق طراحی و بهره‌برداری بهینه و مؤثر اقتصادی همواره موردنظر بوده و در توسعه و بهره‌برداری از صنعت برق، توزیع اقتصادی بار بین نیروگاه‌های سوخت فسیلی و حداقل کردن هزینه بهره‌برداری از اهداف اصلی به شمار می‌آیند. یکی از مسائل مورد توجه در توزیع اقتصادی بار، هماهنگی بین نیروگاه‌ها است. نیروگاه­های تلمبه-ذخیره­ای از انواع نیروگاه­های برق­آبی هستند که با عملکرد موتوری، انتقال انرژی را از ساعت‌های کم‌مصرف به ساعت‌های پرمصرف انجام می­دهند که در نتیجه آن مازاد نیروی برق تولیدی و غیرقابل‌مصرف شبکه در ساعات غیر پیک به انرژی پتانسیل تبدیل می‌گردد.
    این تحقیق احداث نیروگاه تلمبه ذخیره‌ای در کنار سد مخزنی پیرتقی را از لحاظ اقتصادی با استفاده از معیارهای اقتصاد مهندسی در سال 1393 بررسی کرده است. برای این منظور از چهار سناریوی؛ حجم مخزن 5/1، 2، 3 و 4 میلیون مترمکعب استفاده‌شده است. نتایج تحقیق بهترین حالت را در حجم مخزنی 3 میلیون مکعب برآورد کرده است. مقادیر ارزش خالص فعلی کل طرح  در گزینه­های مختلف بین حداقل 2217 میلیارد ریال در گزینه 5/1 میلیون مترمکعب تا حداکثر 3750 میلیارد ریال در گزینه 3 میلیون مترمکعب تغییر نموده است. مقدار این شاخص معیار مناسبی برای انتخاب گزینه برتر از بین گزینه­های اقتصادی می­باشد.
    بررسی نتایج تحلیل حساسیت پارامترهای اقتصادی نسبت به تغییرات نرخ بهره نیز نشان می­دهد که با افزایش نرخ بهره گرچه پارامترهای اقتصادی کاهش می­یابد اما همچنان حجم مخزن 3 میلیون مترمکعب دارای توجیه اقتصادی است. بررسی نتایج تحلیل حساسیت پارامترهای اقتصادی تغییرات هزینه آلاینده محیط‌زیست نیز نشان می‌دهد که حذف هزینه آلاینده­های محیط‌زیست و یا افزایش آن‌ها تا 50 و 100 درصد نیز در هر یک از ساختگاه­ها تأثیر قابل‌توجهی بر شاخص‌های اقتصادی آن‌ها ندارد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Economic assessment of the construction of hydroelectric power plant (pumped-storage) in Iranian reservoir dams: case study of Pirtaghi damandpower plant

نویسندگان [English]

  • mehdi khodaparast mashhadi 1
  • azam ghezelbash 2
چکیده [English]

Nowadays, the optimal and cost effective design and operation in power industry has always been of interest and in development and operation of the power industry, economic distribution of the load among fossil fuel power plants and minimizing operation cost are considered among main goals. One of the issues considered in load economic distribution is coordination between plants. Pump – storage power plants are of the type of hydroelectric power plants with motor function transfer energy from low-consumption hours to high-consumption hours. As a result, unusable and produced electric power surplus in off-peak hours is converted to potential energy.
This study has economically examined the construction of pumped-storage power plant next to the Pir-Taghi reservoir dam using the measures of engineering economics in 2014.Forthispurpose, the four scenarios of reservoir capacity of 1.5,2, 3and4million cubic meters were used. Results indicated that the best case is the reservoir capacity of 3million cubic meters. The value of net present value of the project has varied in various cases from the minimum of 2217 billion Rials in the case of 1.5 million cubic meters up to 3750 billion Rials in the case of 3 million cubic meters.The value of this index is a proper criterion for selecting the preferred case among economic options. The values of finished expenseper kilowhat of generated electricity vary from a minimum of 4248 Rials in the case of 2 million cubic meters up to 4302 Rials in the case of 4 million cubic meters.
In addition, the results of sensitivity analysis of the economic parameters to changes in the interest rate show that although by increasing interest rate the value of economic parameters is decreased, but the reservoir capacity of 3 million cubic meters has still economic justification. The results of sensitivity analysis of the economic parameters to the cost of the environment pollutants indicate that the elimination of the costs of the environment pollutants or increase them by 50% and 100% in each of the sites will not have a significant impact on their economic indicators.

کلیدواژه‌ها [English]

  • pumped-storage power plant
  • hydroelectric power plant
  • economic assessment
  • dam

اصلانی، معصومه(شهلا) و موحد، محسن (1382)؛ اثرات احداث نیروگاه­های تلمبه ذخیره­ای در بهبود عملکرد سیستم تولید برق کشور، کنفرانس ملی نیروگاه­های آبی کشور، 6 و 7 خردادماه 1382، تهران.

بانک مرکزی (1393)؛ آمارهای اقتصادی، قیمت نرخ ارز.

رحیمی، نسترن؛ کارگری، نرگس؛ صمدیار، حسن و نیکخواه منفرد، محمد (1393)؛ تعیین هزینه­های اجتماعی (خارجی) انتشار SO2، NOX و CO2 در بخش انرژی کشور (نیروگاه­ها)، فصلنامه علوم و تکنولوژی محیط‌زیست، دوره شانزدهم، شماره سه، پائیز.

شریعت­زاده، سید مجید (1392)؛ بهینه‌سازی بهـره­برداری از نیروگاه تلمبه ذخیره­ای سیاه بیشه به کمک روش برنامه­ریزی پویای تصادفی، بیست و هشتمین کنفرانس بین‌المللی برق، تهران.

موحد، محسن (1386)؛ ارزیابی اقتصادی نیروگاه تلمبه-ذخیره­ای سیاه بیشه، بیست و ششمین کنفرانس بین‌المللی برق، تهران.

نوشاد، بهرام؛ گودرزی، مینا؛ رزاز، مرتضی و سیف السادات، سیدقدرت اله (1390)؛ تأثیر احداث نیروگاه تلمبه ذخیره­ای و نیروگاه آبی کوچک به‌طور همزمان بر قابلیت اطمینان شبکه سراسری برق ایران، سومین کنفرانس سراسری اصلاح و بهینه­سازی مصرف انرژی الکتریکی، 2 و 3 اسفندماه 1390، شهرک نفت، مجتمع امام رضا (ع).

توانیر (1390)؛ قیمت برق بر حسب بخش­های مختلف. www.tavanir.org.ir

Hadjipaschalis, E.; Poullikkas, A. and Efthimiou, V. (2009); Overview of current and future energy storage technologies for electrix power applicatios, Renewable and Sustainablr Energy Reviews, 1513-1522.

Garcia-Gonzalez, J.; Moraga, R. and Matersand, M. (2008); Stochastic Joint optimization of wind generation and pumped-storage units in an electricity market, IEEE Trans, Power System, vol. 23, 460-467.

Golmer, R.; Uwe, G. and Ridiger, S. (2011); A note on second-order stochastic dominance constrains induced by mixed-integer linear recourse, Mathematical Prigramming 126.1, 179-190.

Ingram, E. (2009); Pumped storage development activity snapshots, Hydro Review, December, 12-25.

Nowak, M. P.; Rudiger, S. and Markus, W. (2005); A stochastic integer programming model for incorporating day-ahead trading of electricity into hydro-thermal unit commitment, Optimization and Engineering, vol 6.2, 163-176.

Ruiwei, J. and Jianhui Wang and Yongpei, G. (2012); Robust Unit Commitment with Wind Power and Pumped Storage Hydro, IEEE Trans Power System, vol. 27, 800-810.

Xiaoyu, H. and et al (2012); Multi-Objective Optimal Design of Wind/PV/Pumped-Storage System Based on GA, Power and Energy Engineering Conference (APPEEC), Asia Pacific, IEEE.