صرفه‌جویی آب در سیستم‌های تولید برق: پتانسیل و هزینه

Abstract

نیروگاه­ها سهم عمده­ای از مصرف آب­های زیرزمینی را به خود اختصاص می­دهند. به­منظور کاهش آب مصرفی در نیروگاه­ها، فعالیت­های مختلفی نظیر تبدیل برج­های تقطیر مرطوب نیروگاه­های حرارتی به برج­های تقطیر خشک و سرمایه­گذاری بر روی منابع انرژی تجدیدپذیر در صنعت برق کشور موردتوجه واقع شده است. لیکن، راه­کارهای مذکور به­عنوان راه­کار میان­مدت و بلندمدت با چالش­هایی نظیر هزینه سرمایه­گذاری بالا و افت بازده نیروگاه­های هدف همراه است. در این مقاله، کمینه­سازی آب مصرفی مجموعه نیروگاه­ها در شرایط بهره­برداری به­عنوان راه­کار کوتاه­مدت موردتوجه واقع شده است. بدیهی است که این راه­کار پتانسیل محدودی در صرفه­جویی آب داشته، لحاظ هدف مذکور افزایش هزینه تولید برق را در پی خواهد داشت. لذا، هدف این مقاله ارزیابی پتانسیل مذکور در صرفه­جویی و تخمین هزینه­های مربوطه است. به­منظور اجتناب از افزایش چشم­گیر هزینه­ها، مسئله توزیع اقتصادی توان به­صورت یک مدل چند تابع هدفه با هدف کاهش هزینه و آب مصرفی ارائه شده است. به این منظور، ابتدا مسئله توزیع اقتصادی توان با لحاظ آب مصرفی نیروگاه­ها مدل­سازی می­شود. سپس، روش حل مدل پیشنهادی تشریح می­گردد. در ادامه، روند استخراج تابع هزینه صرفه­جویی آب مصرفی سیستم­های تولید انرژی الکتریکی ارائه می­گردد. در انتها، مدل و روش ارائه­شده بر روی یک سیستم تولید نمونه پیاده­سازی شده و نتایج حاصله ارائه و مورد بحث واقع می­شود.