ناترازی برق و دلایل آن

 ایمان احمدی

مدیرعامل شرکت مهندسی مشاهیر نیروی جنوب

در جامعه امروز ما واژه ناترازی تولید و مصرف برق به یک مفهوم همگان فهم تبدیل شده که متأسفانه عموم جامعه نه‌تنها معنی آن را دقیق می‌دانند بلکه سهم بزرگی از جامعه تبعات آن را با گوشت و پوست‌ و استخوان خود لمس کرده و روح و روانشان با این مفهوم صیقل یافته است. در شبکه‌های برق میزان مصرف برق با میزان تولید برق می‌باید در لحظه برابر بوده و درصورتی‌که مصرف برق از میزان تولید بیشتر شود، شبکه دچار افت فرکانس شده و ناپایدار می‌گردد. در این حالت جهت حفظ قابلیت اطمینان و پایداری شبکه و برطرف نمودن کمبود تولید، بهره‌بردار شبکه می‌باید تولید را افزایش دهد و درصورتی‌که امکان افزایش تولید نباشد جهت برطرف نمودن ناترازی می‌باید مصرف را کاهش داده و به شبکه خاموشی اعمال نماید.
تولید برق یکی از مهم‌ترین شاخص‌های توسعه‌یافتگی کشورها محسوب می‌شود. در ایران نیز با وجود منابع عظیم انرژی، همچنان چالش‌هایی در تولید و مصرف بهینه برق وجود دارد. ظرفیت نیروگاه‌های کشور حدود 90 هزار مگاوات است که البته همه این ظرفیت مورد استفاده قرار نمی‌گیرد.
متوسط رشد تولید برق در ایران طی دهه‌های اخیر حدود 3 درصد بوده است. البته این رشد با میزان رشد مصرف همخوانی نداشته و مصرف برق در کشور به‌طور متوسط سالانه 5 درصد افزایش یافته است. این عدم تطابق باعث بروز کمبودهای موقتی در تأمین برق مصرفی شده است.
با توجه به وابستگی ناترازی به تولید و مصرف برق در این مقاله قصد داریم تا به بررسی جزئیاتی از میزان تولید و مصرف برق در ایران بپردازیم و عوامل مؤثر بر آن را تجزیه‌وتحلیل کنیم.

تولید برق

تأمین برق به‌عنوان یکی از مهم‌ترین نیازهای زندگی مدرن به‌عنوان یکی از عوامل اصلی پیشرفت و توسعه اقتصادی در هر کشور محسوب می‌شود. در ایران نیز تولید و مصرف برق به‌عنوان یکی از عناصر حیاتی اقتصاد و زیرساخت‌های سنگین مدنظر قرار دارد.

تاریخچه

در سال ۱۸۸۰ میلادی در تهران، کارخانه گازی (بر پایه زغال‌سنگ) با هزینه‌ای حدود 000ر30 پوند استرلینگ به دستور حسین خان سپه‌سالار به بهره‌برداری رسید. با توجه به اطلاعات موجود برقی شدن ساختمان‌های دولتی در دوره حکومت ناصرالدین‌شاه (حدود سال ۱۸۸۷ میلادی) با اسلحه خانه دولت و سکونتگاه شاه در تهران آغاز شده است.
در سال ۱۹۰۰ میلادی، اولین نیروگاه برق (با ظرفیت 6,6 کیلووات) در شهر مشهد ایران ساخته شد. دو سال بعد یک نیروگاه دیگر (با ظرفیت ۱۹ کیلووات) در همان شهر ساخته شد. در سال ۱۹۰۳ میلادی، یک نیروگاه برق با ظرفیت ۹۳ کیلووات در رشت احداث شد که به‌صورت نامنظم عمل کرد و پس از مدتی تعطیل شد. در سال ۱۹۰۵ میلادی، یک نیروگاه برق با ظرفیت ۹۳ کیلووات در تبریز ساخته شد.
تنها در سال ۱۹۰۸ میلادی، حاج حسین امین الضرب نیروگاه برقی (با ظرفیت ۳۰۰ کیلووات) را در تهران برای کارخانه آجر خود احداث کرد. این نیروگاه زیر نظر آلمان به بهره‌برداری رسید و همچنین برای روشن کردن ساختمان‌های دولتی استفاده می‌شد. نیروگاه در خیابان برق آن زمان قرار داشت فروش برق توسط امین الضرب در تهران به ازای هر لامپ انجام می‌شد؛ هزینه مصرف هر شب روز بعد از مشتریان دریافت می‌شد. نرخ‌ها بر اساس نوع مشتری و مدت‌زمان مصرف برق متفاوت بود. در سال ۱۹۲۹ میلادی، در تهران ۷ نیروگاه برق با ظرفیت ۶۳۰ کیلووات برای روشنایی خیابان‌ها وجود داشت. قبل از اوایل سال ۱۹۳۴ میلادی، برق تنها تا نیمه‌شب در دسترس بود و کمی بعد تا ساعت 00: ۰2 بامداد در دسترس قرار می‌گرفت. هنگامی‌که تجهیزات جدید در همان سال وارد شد، برق به مدت ۲۴ ساعت در روز در دسترس قرار گرفت.
تا سال ۱۹۳۰ میلادی نیروگاه‌های برق در ۲۹ شهر وجود داشت. تا سال ۱۹۳۶ میلادی، در سراسر ایران حدود ۱۰۰ نیروگاه برق، شامل نیروگاه‌های خصوصی و دولتی وجود داشت. ظرفیت در سال ۱۹۳۹ میلادی ۲۰ مگاوات بود (بدون در نظر گرفتن تولید شرکت نفت انگلیسی-ایرانی) که توسط ۱۴۹ نیروگاه در ۶۱ شهر تولید می‌شد. اولین نیروگاه‌های هیدروالکتریک در دهه ۱۹۲۰ میلادی ساخته شدند، اولین آن‌ها در مراغه واقع شد.
این روند افزایشی در ایران ادامه داشت تا در نهایت در سال 1401 به حدود 352811 میلیون کیلووات ساعت حجم فروش و 91 هزار مگاوات توان منصوبه رسید.
ایران از بزرگ‌ترین تولیدکنندگان برق در منطقه خاورمیانه است. ایران در زمینه تولید برق در جایگاه دوازدهم دنیا قرار دارد.

نمودار شماره (1): کشورهای تولیدکننده برق در سال 2021

در جدول شماره (1) ظرفیت (نامی و عملی) نیروگاه‌های کشور آورده شده است. در پایان سال 1401 با توجه به آمار رسمی وزارت نیرو با اینکه ظرفیت نامی نصب شده نیروگاهی کشور حدود 91 هزار مگاوات می‌باشد ولیکن حداکثر توان تولیدی همزمان واقعی در زمان پیک شبکه با توجه به محدودیت‌ها 59396 مگاوات می‌باشد بدین معنی شبکه نیروگاهی کشور هم‌زمان حداکثر امکان حدود 60 هزار مگاوات توان در زمان پیک شبکه را دارند. در این سال حداکثر تقاضای برق 69657 مگاوات بوده که نشان از حدوداً 10 هزار مگاوات کمبود ظرفیت تولید نسبت تقاضای برق و ناترازی تولید و مصرف دارد.
همان‌گونه که در جدول شماره (1) مشخص است بیشترین ظرفیت نیروگاهی مربوط به چرخه سیکل ترکیبی و پس از آن نیروگاه‌های گازی است. کمترین میزان ظرفیت نیز مربوط به نیروگاه‌های دیزلی و انرژی‌های تجدید پذیر است. از نظر رشد درصدی ظرفیت در سال 1401 نسبت به سال 1400 بیشترین میزان رشد مربوط به انرژی تجدید پذیر بوده ولیکن با توجه به مقدار بسیار جزئی ظرفیت این مقدار چشمگیر نبوده است.
به‌طورکلی میزان ظرفیت نیروگاهی منصوبه کل در پایان سال 1401 نسبت به پایان سال 1400 به میزان 4,6 درصد افزایش یافته است.

جدول شماره (1): اطلاعات ظرفیت نیروگاهی کشور

در جدول شماره (2) میزان ظرفیت منصوبه اضافه شده در سال‌های 1400 و 1401 نشان داده شده است. همان‌گونه مشخص است بیشترین میزان ظرفیت اضافه شده در بخش نیروگاه‌های گازی با مقدار 2545 مگاوات بوده و ظرفیت تجدید پذیر تنها حدود 115 مگاوات افزایش یافته است.
براساس آمار تفضیلی صنعت برق ایران در سال‌های 1389 تا 1399 میزان رشد قدرت نامی نیروگاه‌ها به‌طور متوسط 3,4 درصد و میزان قدرت عملی نیروگاه‌ها به‌طور متوسط 3,2 درصد بوده است.
انرژی الکتریکی تولیدی نیروگاه‌ها در سال‌های 1400 و 1401 در جدول شماره (3) نشان داده شده است. این جدول نشان دهنده رشد 3,9 درصد کلی انرژی تولیدی در سال 1401 نسبت به 1400 می‌باشد.

جدول شماره (2): ظرفیت منصوبه نیروگاهی سال 1401

جدول شماره (3): اطلاعات انرژی الکتریکی تولیدی

مصرف برق ایران:

آمار رسمی مصرف برق در ایران و جهان نشان می‌دهد ایران در رتبه ۱۴ جهان پس از عربستان سعودی، انگلیس و ایتالیا قرار دارد.
میزان مصرف برق مشترکین در ایران به تفکیک تعرفه در سال‌های 1400 و 1401 در جدول شماره (4) نشان داده شده است.
میزان کل مصرف (فروش) برق در پایان سال 1401 نسبت به پایان سال 1400، 3,3 درصد افزایش داشته است که بیشترین افزایش در بخش سایر مصارف و عمومی به ترتیب 5,8 و 4,2 درصد است.

نمودار شماره (2): کشورهای مصرف‌کننده برق

این رشد مصرف به دو آیتم:
1- افزایش تعداد مشترکین،
2- افزایش سرانه مصرف مشترکین بستگی دارد.
در جدول شماره (5) تعداد مشترکین به تفکیک تعرفه نشان داده شده است.
این جدول نشان‌دهنده رشد به‌طور متوسط 2,6 درصد تعداد مشترکین در سال 1401 نسبت به سال 1400 می‌باشد.
بر اساس آمار و اطلاعات شرکت توانیر، سرانه مصرف برق خانگی به‌عنوان شاخصی که مصرف برق هر ایرانی در خانه را به‌صورت ماهانه رصد کرده و میانگین آن را محاسبه می‌کند افزایشی بوده است.
نمودار شماره (3) روند رشد مصرف ماهانه مشترکین خانگی را نشان می‌دهد.
در نمودار شماره (4) متوسط مصرف سالانه مشترکین خانگی به تفکیک استان‌ها نشان داده شده است.

براساس آمار تفضیلی صنعت برق در سال‌های 1389 تا 1399 تعداد مشترکین سالانه به‌طور متوسط 4,5 درصد و میزان مصرف انرژی سالانه به‌طور متوسط 5,7 درصد رشد داشته است.

جدول شماره (4): میزان مصرف انرژی الکتریکی کشور

جدول شماره (5): تعداد مشترکین به تفکیک تعرفه

نمودار شماره (3): روند تغییرات متوسط مصرف ماهانه مشترکین تعرفه خانگی کل کشور در طی سال‌های ۱۳۹۰ تا ۱۴۰۰ (کیلووات ساعت)

نمودار شماره (4): متوسط مصرف سالیانه مشترکین خانگی استان‌ها در سال ۱۴۰۰ (کیلووات ساعت)

نتیجه‌گیری

با توجه به موارد ذکر شده میزان رشد مصرف برق در سال‌های گذشته به‌طور متوسط 5,7 درصد بوده ولیکن میزان ظرفیت عملی تولید اضافه شده به‌طور متوسط در هر سال 3,2 درصد بوده است و این اختلاف باعث ایجاد شکاف در تولید و مصرف برق گردیده و نتیجه آن اختلاف حدود 10هزار مگاوات بین تولید و مصرف برق در کشور می‌باشد. برای جبران این ناترازی می‌باید در ابتدا این میزان اختلاف کاهش یافته و برنامه‌ریزی بلندمدت برای اضافه شدن ظرفیت تولید سالانه به میزان حداقل رشد مصرف برق صورت پذیرد. از راهکارهای دیگر می‌توان به کاهش و اصلاح سرانه مصرف برق نام برد که دولت می‌بایست با اصلاح تعرفه برق و قیمت‌گذاری صحیح در اصلاح سرانه تأثیرگذار باشد.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *