استفاده از فناوری‌های ال ان جی و اس ان جی در راستای کاهش ناترازی انرژی

به گزارش خبرنگار «نبض فناوری»  نزدیک به 80 درصد سبد انرژی صنایع به طور مستقیم به گاز طبیعی وابسته است. این وابستگی شدید به ویژه در ماه های سرد سال که مصرف گاز بخش خانگی و تجاری حدود هفت برابر می شود، باعث شده است که تولید محصولات و فرآورده های کلیدی بخش صنعت کشور مانند فولاد، سیمان و مواد شیمیایی، تحت تاثیر چالش ناترازی انرژی قرارگیرد که علاوه بر تبعات قابل توجه اقتصادی، امنیت انرژی کشور را با مخاطره مواجه کرده است.

از سوی دیگر، سامانه های سرمایشی با راندمان پایین به ویژه کولرهای آبی با استفاده از الکتروموتورهای قدیمی، باعث افزایش مصرف برق در بخشی غیرمولد شده که در نتیجه چالش های متنابهی برای دولت در تامین برق موردنیاز بخشهای مولد کشور ایجاد کرده است. ازاین رو، به منظور افزایش تاب آوری صنایع در مقابل نوسانهای عرضه و تقاضای فصلی انرژی و کاهش عدم نفع آنها از قطع انرژی، ضمن توجه به افزایش تولید پایدار، میبایست راهکارهای بهینه سازی مصرف و مدیریت مصرف انرژی (ذخیره سازی انرژی) را در برنامه های عملیاتی کشور منظور کرد. 

توسعه فناوری مایع سازی گاز طبیعی (LNG)، توسعه فناوری تامین سوخت پشتیبان SNG، تعویض بخاریهای قدیمی با بخاریهای جدید و ارتقای الکتروموتورهای کولرهای آبی به فناوری BLDC از جمله برنامه های معاونت علمی در این راستاست که با جلب مشارکت و بهره گیری از ظرفیت شرکت های دانش بنیان در دست اقدام است.

توسعه فناوری مایع سازی گاز طبیعی (LNG)

مایع سازی گاز طبیعی یکی از روشهای نوین ذخیره سازی گاز طبیعی است که در مقایسه با روشهای سنتی از مزایایی همچون، مقیاس پذیری، قابلیت حمل و جابه جایی تا نقاط دور افتاده و سرعت در تزریق و برداشت گاز برخوردار است.

در سال های اخیر، صنایع انرژی بر کشور از جمله پتروشیمی، فولاد و سیمان با آسیب های مالی قابل توجهی به دلیل توقف فعالیت خطوط تولیدی روبه رو شده اند که در برخی موارد، گران شدن محصولات تولیدی این صنایع، افزایش تورم و ایجاد نارضایتی در آحاد جامعه را  در پی داشته است. استفاده از سامانه های مایع سازی گاز طبیعی در مقیاس های کوچک و متوسط در جوار صنایع کشور می تواند با ذخیره سازی گاز طبیعی در شرایط غیراوج - برای مثال تابستان - به صورت کرایوژنیک و در مخزن های مخصوص و تامین سوخت مورد نیاز در شرایط اوج مصرف (فصول سرد سال) از طریق گازی سازی گاز طبیعی مایع شده، گام موثری در راستای کاهش تبعات اقتصادی، اجتماعی و امنیتی ناترازی عرضه و تقاضای گاز طبیعی در کوتاه مدت باشد.

راه اندازی و توسعه واحدهای ال ان جی مقیاس کوچک در سطح کشور نیازمند توسعه دانش فناوریهای مایع سازی و بومی سازی تجهیزات فرآیندی آن است. در راستای توسعه فناوری سامانه های مایع سازی گاز طبیعی کوچک مقیاس، معاونت علمی، فناوری و اقتصاد دانش بنیان ریاست جمهوری اقدام به انعقاد توافقنامه چندجانبه با متقاضیان فناوری و شرکت دانش بنیان منتخب جهت احداث پلنت تولید LNG با ظرفیت 3 تن در روز جهت گازرسانی به مناطق مرزی کرده که تا سقف 600 میلیارد ریال از اجرایی سازی آن حمایت مالی می کند. علاوه بر این، بومی سازی و توسعه فناوری مایع سازی گاز طبیعی در مقیاس کوچک (LNG-mini) با هدف تامین سوخت گاز طبیعی (NG) مورد استفاده در ناوگان حمل و نقل شهری و بین شهری (اتوبوس و قطارهای شهری) و تامین سوخت کشتیها و مصارف صادراتی از دیگر برنامه های معاونت علمی در این حوزه است. 

توسعه فناوری تامین سوخت پشتیبان SNG

گاز طبیعی مصنوعی یا جایگزین که با عنوان SNG شناخته می شود، در واقع ترکیبی از ال پی جی – هوا یا پروپان-هوا است که در صورت طراحی مناسب سامانه، ویژگی های تقریبا یکسانی با گاز طبیعی دارد و می تواند به طور مستقیم با گاز طبیعی جایگزین شود؛ از این رو، تجهیزاتی مانند کوره ها، هیترها، آب گرمکن ها بدون تغییر میتوانند از سوخت SNG استفاده نمایند. این ویژگی باعث می شود که بتوان SNG را به شبکه گاز طبیعی صنایع متصل کرد. صنایع میتوانند با ذخیره سازی میزان مورد نیاز ال پی جی در مخازن یا سیلندرهای تحت فشار، در زمان قطعی گاز نسبت به تامین سوخت اقدام نمایند.

بومی سازی تجهزات کلیدی و تامین خوراک مورد نیاز از جمله نقاط گلوگاهی پیشروی بهره گیری از سامانه های تولید سوخت SNG در کشور میباشد که طی همکاری مشترک بین معاونت علمی و وزارت نفت راهکارهای لازم برای رفع آنها در نظر گرفته شده است.

براساس این توافقنامه، معاونت علمی، فناوری و اقتصاد دانش بنیان ریاست جمهوری ضمن ایجاد کنسرسیومی متشکل از شرکتهای دانش بنیان و فناور و با بهره گیری از تمام ابزارهای موجود از جمله قانون ساخت بار اول، حمایت در قالب تحقیق و توسعه از محل هزینه قطعی شده مالیات شرکتها، تسهیلات کم بهره و فراهم آوردن زیرساخت جهت آزمون های آزمایشگاهی و میدانی، از بومی سازی و توسعه دانش فنی تولید سوخت SNG در کشور حمایت میکند. علاوه براین، ارائه تسهیلات تا سقف 500 میلیارد ریال برای راه اندازی سیستم SNG در دو واحد صنعتی بزرگ (متقاضی) و حمایت 30 درصدی تا سقف 100 میلیارد ریال از هزینه های تحقیق و توسعه پرداخت شده در شرکت مجری/ فناور در خصوص بومی سازی اقلام موضوع این توافقنامه، از دیگر اقدامات معاونت علمی در جهت تحقق اهداف توافقنامه و توسعه فناوری SNG در جهت کاهش اثرات ناترازی انرژی خواهد بود.

تعویض بخاریهای قدیمی با بخاریهای جدید

در فصول گرم سال، بخش اعظمی از تولید گاز طبیعی کشور صرف گرمایش واحدهای مسکونی توسط بخاری های قدیمی و کم بازده میشود. تولید بخاریهای گازسوز رده های انرژی A براساس آخرین نسخه استاندارد ملی برچسب انرژی در کشور از مهمترین اقدامات در راستای بهینه سازی مصرف گاز طبیعی و تامین امنیت پایدار انرژی در اقصی نقاط کشور باشد. جایگزینی 20 میلیون بخاری فرسوده و کمبازده با با بخاری با رده انرژی A با بهره گیری از توان شرکتهای دانش بنیان طی سه سال میتواند به کاهش معادل روزانه 80 میلیون مترمکعب گاز طبیعی منجر شود.

در این راستا، معاونت علمی، فناوری و اقتصاد دانش بنیان ریاست جمهوری در تعامل با وزارت نفت، با شناسایی مجموعه های دانش بنیان برنامه ریزی لازم برای تشکیل حداقل پنج کنسرسیوم فناور جهت اجرایی سازی این طرح را دستور کار قرار داده است. حمایت از تولیدکنندگان بخاریهای با رده انرژی A از طریق جبران بخشی از هزینه های تحقیق و توسعه مورد نیاز تا سقف 50 درصد حداکثر و به میزان 100 میلیارد تومان از هر کنسرسیوم به منظور کاهش هزینه تولید، از دیگر حمایت های معاونت علمی در تحقق اهداف این طرح ملی است.

ارتقای الکتروموتورهای کولرهای آبی به فناوری BLDC

با درنظر گرفتن دوره زمانی طولانی ساخت انواع نیروگاه های برق و نیاز به تامین سوخت گاز برای آنها، بهینه سازی مصرف برق را می توان سریعترین و مقرون به صرفه ترین راه حل کاهش ناترازی انرژی الکتریکی در کشور، به ویژه در فصول گرم سال، دانست.  آن چه که مسلم است، سیستم های سرمایشی بار اصلی را بر شبکه سراسری برق اعمال میکنند که این مهم در بخشهای مسکونی و خانگی که اغلب از کولرهای آبی استفاده مینمایند، از سهم بالاتری برخوردار است.

باتوجه به وجود بیش از 20 میلیون کولر آبی فعال و نیاز سالانه به حدود 800 هزار دستگاه در کشور، افزایش راندمان عملکردی کولرهای آبی با ارتقای الکتروموتورهای مورداستفاده در آنها به فناوری BLDC، میتواند گامی اساسی در تحقق کاهش مصرف انرژی برق در کشور باشد.

موتورهای جریان مستقیم بودن جاروبک BLDC با دارا بودن قابلیتهای متنوعی از جمله راندمان بالاتر (حداقل  90 درصد)، کنترل پذیری و طول عمر بیشتر و سروصدای کمتر به گزینه ای بسیار مطلوب جهت استفاده در کولرهای آبی، به عنوان یکی از تجهیزات پرمصرف در زمان اوج مصرف برق تابستان، تبدیل شده است.

اجرای این طرح با بهره گیری از ظرفیت های موجود در شرکتهای دانش بنیان  می تواند ضمن جلوگیری از ارزبری، موجب اشتغالزایی و ارزآوری در کشور شود. در همین راستا، معاونت علمی، فناوری و اقتصاد دانش بنیان ریاست جمهوری، حمایت از توسعه و استفاده از فناوری الکتروموتورهای BLDC با مشارکت شرکتهای دانش بنیان و فناور را در اولویت حمایتی خود قرار داده است؛ این حمایت در گام نخست، ظرفیت تولید حداقل 1.5 میلیون برد الکترونیکی مورداستفاده در الکتروموتورهای BLDC را جهت پاسخگویی به نیاز داخل با میزان صرفه جویی ارزی معادل 20 میلیون دلار را ایجاد مینماید.

شایان ذکر است، الکتروموتورهای BLDC را میتوان در بسیاری از تجهیزات الکتریکی مانند ماشینهای لباسشویی استفاده کرد که نشان از حجم بازار بالای این فناوری برای شرکتهای دانش بنیان و فناور دارد.