مروری بر نیروگاه‌های برقآبی کوچک در ایران و جهان: ظرفیت‌های بالقوه و درحال بهره‌برداری، چالش‌ها و فرصت‌ها

نوع مقاله : علمی-ترویجی

نویسنده

کارشناس ارشد، مهندسی برق - سیستم‌های قدرت، دانشگاه حکیم سبزواری، سبزوار، ایران

چکیده

در سال­های اخیر افزایش تقاضای انرژی الکتریکی در کنار آلایندگی و پایان­پذیری سوخت­های فسیلی، کشورهای مختلف جهان را به استفاده از انرژی­های تجدیدپذیر ترغیب کرده­است. نیروگاه­های برقآبی کوچک یکی از جدیدترین نیروگاه­های تجدیدپذیر هستند که آن­ها را می­توان روی رودخانه­های کوچک به صورت جریانی و بدون نیاز به سد احداث نمود. در این مقاله، ساختمان این نیروگاه­ها، امکان­سنجی و تحلیل­های اقتصادی مربوطه و درنهایت، کارهای انجام شده و ظرفیت­های بالقوه­ی آن­ها در ایران مورد بحث و بررسی قرار گرفته­است. نتایج نشان می­دهد که ظرفیت­های بالقوه­ی زیادی برای این نیروگاه­ها در بسیاری از کشورهای جهان علی­الخصوص کشورهای درحال توسعه وجود دارد. احداث و بهره­برداری ساده­تر، مشکلات زیست­محیطی کمتر و قابلیّت مشارکت در ریزشبکه از مهم­ترین مزایای این نیروگاه­ها در مقایسه با نیروگاه­های برقآبی بزرگ هستند. همچنین احداث این نیروگاه­ها در مناطق روستایی و دور از شبکه می­تواند منجر به اشتغال‌زایی شود؛ منافع اقتصادی را به دنبال داشته باشد و وابستگیِ این مناطق را به شبکه کاهش دهد. پیشرفت تحقیقات در سال­های اخیر، نیروگاه­های آبی کوچک را به یک فن­آوری بالغ و همه­کاره تبدیل کرده­است که درصورت رفع موانع فنّی، اجتماعی و زیست­محیطی و درکنار آن، وضع قوانین مناسب و سیاست های تشویقی، می­توانند نقش قابل ملاحظه­ای در تأمین تقاضای انرژی الکتریکی از محل منابع تجدیدپذیر ایفا نمایند.

کلیدواژه‌ها


[1]   A. Haghighi and A. Babapoor, Using of renewables energies such as effective way to reduce environmental pollution, Journal of Renewable and New Energy, Vol. 5, No. 1, pp. 41-51, 2018. (in Persian)
[2]   R. Pourdarbani, Review of Current Status and Future Demand for Renewable Energy in Iran and its Marketing, Journal of Renewable and New Energy, Vol. 7, No. 1, pp. 118-124, 2020. (in Persian)
[3]   F. Appavou et al, Renewables: Global status report, REN21 Secretariat, Paris, France, 2019.
[4]    H. Jangavar, Y. Noorollahi and A. Emami Meybodi, Economic and Environmental Analysis of the Small Hydropower Plants Development, Iranian Journal of Ecohydrology, Vol. 4, No. 4, pp. 1255-1268, 2018. (in Persian)
[5]    N. Haji Ghafouri Bukani, Investigation of small hydropower plants in Iran and some countries of the world, Journal of Iranian Association of Mechanical Engineers, Vol. 24, No. 4, pp. 36-46, 2015. (in Persian)
[6]   W. Ali, H. Farooq, A. U. Rehman, M. Jamil, Q. Awais and M. Ali, Grid Interconnection of Micro Hydro Power Plants: Major Requirements, Key Issues and Challenges, International Symposium on Recent Advances in Electrical Engineering (RAEE), Islamabad, Pakistan, pp. 1-6, 2018.
[7]   D. Liu, H. Liu, X. Wang, and E. Kremere, eds. World Small Hydropower Development Report, WSHPDR, United Nations Industrial Development Organization; International Center on Small Hydro Power, 2019.
[8]   Y. Rombe Pasalli, A. Beni Rehiara, Design Planning of Micro-hydro Power Plant in Hink River, Procedia Environmental Sciences, Vol. 20, pp. 55-63, 2014.
[9]   Jawahar, C. and Michael, Prawin. (2017), A review on turbines for micro hydro power plant, Renewable and Sustainable Energy Reviews. vol. 72, pp. 882-887, 2017.
[10] Netra Pd. Gyawali, Universal Electronic Load Controller for Microhydro Power Plant, 12th IEEE International Conference on Control & Automation (ICCA) Kathmandu, Nepal, pp. 288-292, 2016.
[11] Z. Goryca, S. Różowicz, K. Dąbała and Z. Krzemień, Design and tests of generators for micro hydro plants, 2017 International Symposium on Electrical Machines (SME), Naleczow, pp. 1-4, 2017.
[12] Micro power systems, Accessed 5 October 2020, https://www.energy.gov/energysaver/buying-and-making-electricity/microhydropower-systems.
[13] U. F. Melkior, J. Tlustý and Z. Müller, Micro hydro power for off grid electrification: A case study of hhaynu river - Mbulu, Tanzania, 2018 19th International Scientific Conference on Electric Power Engineering (EPE), Brno, pp. 1-5, 2018.
[14] A. Zangeneh, S. Jadid and A. Rahimi-Kian, Normal boundary intersection and benefit–cost ratio for distributed generation planning, European transactions on electrical power, Vol. 20, pp. 97–113, 2010.
[15] O. A. Koya and T. L. Oladosu, Hydro power potentials of water distribution networks in public universities: A case study, Leonardo Electronic Journal of Practices and Technologies, Issue 30, pp. 287-298, 2017.
[16]  A. Mohammadi and M. Vashtani, Feasibility study of installing small hydropower plants on the water supply network lines of Tehran, Applied Mechanics Research, Vol. 7, No. 3, 2016. (in Persian)
[17] J. Du, H. Yang, Z. Shen and J. Chen, Micro hydro power generation from water supply system in high rise buildings using pump as turbines, Energy (2017), Vol. 137, pp. 431-440, 2017.
[18] Iran water & power Resources Development Company (1399), Accessed 3 septambr 2020, http://en.iwpco.ir.