تلفیق فناوری با سیستم سنتی انرژی برای کاهش تلفات

«نیروگاه سیکل ترکیبی شریعتی» در ۱۵ کیلومتری حرم امام رضا و در کیلومتر ۱۰ جاده آسیایی مشهد- سرخس قرار گرفته است. این نیروگاه یکی ازنیروگاه‌های ایران از نوع سیکل ترکیبی با ظرفیت تولید ۵۰۰ مگاوات در زمینی به مساحت ۵۰ هکتار است. این نیروگاه شامل ۶ واحد توربین گازی هر یک به قدرت ۲۵ مگاوات ساخت شرکت هیتاچی، یک واحد بخار ۱۰۰ مگاواتی ساخت شرکت زیمنس آلمان و یک واحد سیکل ترکیبی شامل دو توربین گازی هر یک به قدرت ۱۲۳٫۴ مگاوات است. 

این نیروگاه توسط پست برق ۱۳۲ کیلوولتی شریعتی که در مجاورت آن قرار دارد به شبکه متصل است. همچنین، آب مورد نیاز نیروگاه نیز توسط دو حلقه چاه عمیق تأمین می‌شود. این نیروگاه ۴ درصد برق کشور را تامین می‌کند. سوخت اصلی نیروگاه گاز است.

جزئیات نیروگاه سیکل ترکیبی

متخصصان این نیروگاه در بازدیدی که معاونت علمی، فناوری و اقتصاد دانش بنیان ریاست جمهوری برای اصحاب رسانه تدارک دیده بود بخش‌های مختلف را به نمایش گذاشت.

بخش‌های مختلفی مانند برج فلر یا خنک کننده، توربین بخار، اتاق فرمان سیکل ترکیبی در این بازدید شرح داده شد. بخش اول مربوط به برج خنک‌کننده (برج فلر) می‌شد؛ فلر، بخشی از سیستم خنک‌کنندگی نیروگاه است که برای کاهش دمای آب استفاده شده در فرآیند تولید برق به کار می‌رود. این برج‌ها معمولاً به شکل سازه‌های بلند و مخروطی طراحی می‌شوند تا با ایجاد جریان هوا، آب گرم را خنک کنند. این برج برای کاهش دمای آب بکار گرفته می‌شود و در چرخه تولید برق و بازگرداندن آن به چرخه کمک می‌کند.

بخش دوم مربوط به توربین بخار بود. توربین بخار (Steam Turbine) در نیروگاه سیکل ترکیبی یکی از اجزای کلیدی است که نقش مهمی در افزایش راندمان نیروگاه ایفا می‌کند. عملکرد توربین بخار به این صورت است که از بخار تولید شده توسط سیستم بازیاب حرارت (HRSG) استفاده می‌کند تا انرژی مکانیکی بیشتری تولید کند. این انرژی مکانیکی سپس به ژنراتور منتقل شده و به برق تبدیل می‌شود.

بخش سومی که مورد بازدید قرار گرفت قلب نیروگاه یا اتاق فرمان بود. این بخش تحت نظارت کنترل اپراتور‌هایی است که برق تولید شده قطع نشود و کوچک‌ترین خطایی مشکلات مختلفی را در شبکه برق به وجود می‌اورد.

استفاده از فناوری در نیروگاه 

این نیروگاه شاید اولین نیروگاهی باشد که با وجود مشکل تامین سوخت، به واسطه فناوری در صدد است تلفات خود را کاهش دهد. به همین دلیل از پتانسیل علمی و فناوری متخصصان دانشگاه صنعتی شریف بهره برده تا بتواند میزان تلفات را کاهش دهد. این نیروگاه از فناوری هوش مصنوعی بهره برد که دو ماه است به صورت آزمایشی از آن بهره می‌برد.

فناوری هوش مصنوعی امکان نظارت و تحلیل آنلاین بر عملکرد تجهیزات کلیدی نیروگاه، از جمله توربین‌های گازی و بخار را فراهم می‌کند. این سیستم با به‌کارگیری حسگر‌های دقیق و ایجاد شبکه‌های ارتباطی پیشرفته، داده‌های عملکردی تجهیزات را به‌صورت لحظه‌ای جمع‌آوری و پردازش کرده و اطلاعات دقیقی در اختیار مدیران نیروگاهی قرار می‌دهد.

استفاده از این فناوری می‌تواند مزایای زیادی داشته باشد که کاهش ناترازی شبکه و افزایش پایداری با پایش مستمر وضعیت تجهیزات، امکان شناسایی زودهنگام مشکلات و جلوگیری از ناهماهنگی بین تولید و مصرف انرژی فراهم می‌شود.

همچنین افزایش طول عمر تجهیزات با کاهش تعداد خرابی‌ها و تعمیرات اضطراری، بهره‌وری تجهیزات افزایش یافته و هزینه‌های نگهداری کاهش می‌یابد.
البته بهینه‌سازی عملکرد نیروگاه، افزایش قابلیت پیش‌بینی خرابی‌ها نیز از دیگر مزایای استفاده از فناوری در نیروگاه به شمار می‌رود. به واسطه فناوری مرکز پایش وضعیت هوشمند نیروگاهی (IPCM CENTER) شکل گرفت که قرار است توسعه پیدا کند.

نتیجه گیری

هوش مصنوعی (AI) به عنوان یک فناوری تحول‌آفرین، تأثیرات گسترده‌ای در حوزه انرژی داشته است. این فناوری هم مزایای قابل توجهی به همراه دارد و هم چالش‌ها و معایبی که باید به دقت مورد توجه قرار گیرند. اما استفاده از آن در حوزه انرژی باعث مدیریت بهتر، پیش‌بینی و نگهداری پیش‌گیرانه (Predictive Maintenance) با هشدار زودتر خرابی تجهیزات، بهینه‌سازی فرآیند‌ها برای کاهش مصرف سوخت شود. به این واسطه هزینه ها، آلاینده‌ها و تأثیرات زیست‌محیطی کاهش یافته و بهینه سازی مصرف سوخت خواهیم داشت.

شاید هر موضوعی برای اولین بار هزینه‌های تحمیلی زیادی داشته باشد تا از فناوری استفاده کنند یا از پیچیدگی فنی بالایی برخوردار باشد، اما در آینده تلفیق سیستم‌های انرژی سنتی و فناوری شاید وضعیت را بهتر از حال حاضر کند.

البته که استفاده از هوش مصنوعی باید با احتیاط باشد، زیرا می‌تواند حملات سایبری، جایگزینی فناوری با نیروی انسانی، خطا در پیش بینی‌ها و وابستگی را نیز به همراه داشته باشد، اما به هر جال دنیا به سمت استفاده از فناوری می‌رود و عدم استفاده از آن زندگی را با اختلال مواجه می‌کند.

اکنون که برای اولین بار از هوش مصنوعی در نیروگاه سیکل ترکیبی بکار گرفته شده، اما باید متخصصان امر در نیروگاه با تسلط بر موضوع طوری از فناوری بهره ببرند که غالب بر فناوری شوند نه برعکس.