دانلود مقاله در مورد پروژه‌ی برنامه‌ریزی هماهنگ منابع در كشور آفریقای جنوبی
به دنبال تصمیم دولت آفریقای جنوبی مبنی بر خصوصی سازی و تجدید ساختار صنعت برق (تولید) در این كشور مطالعاتی درخصوص برنامه ریزی هماهنگ منابع در تولید برق توسط سازمان رگولاتور ملی انرژی (National Energy Regulate) NER صورت گرفت. طرح
به دنبال تصمیم دولت آفریقای جنوبی مبنی بر خصوصی سازی و تجدید ساختار صنعت برق (تولید) در این كشور مطالعاتی درخصوص برنامه ریزی هماهنگ منابع در تولید برق توسط سازمان رگولاتور ملی انرژی (National Energy Regulate) NER صورت گرفت. طرح اولیه این پروژه كه هدف اصلی آن دستیابی به شبكه تولید برق با قابلیت می باشد در اوایل سال ۲۰۰۲ تعریف شده و تاكنون دو گزارش از روند پیشرفت مطالعات در سال های ۲۰۰۲ و ۲۰۰۴ به چاپ رسیده است. (NIRP2 و NIRP1)
در این قسمت سعی شده است تا مختصری از اهداف اصلی، فرض های اولیه در طراحی استراتژی از نتایج و دستاوردهای پروژه آورده شود. شاید در نگاه اول وارد شدن به جزئیات خروجی این پروژه غیرضروری به نظر می رسد اما بررسی این نتایج و نوع خروجی ها قابلیت های پروژه ی مذكور را روشن می سازد.
هدف اصلی از اجرا پروژه برنامه ریزی هماهنگ در كشور آفریقای جنوبی دست یابی به یك برنامه ریزی بلندمدت و با كم ترین هزینه در تأمین برق مصرفی كشور می باشد. به طوری كه این برنامه ریزی تولید با سیاست های اقتصادی، محیط زیستی، اجتماعی و قوانین صنعت برق كشور همخوانی لازم را داشته باشد.
مراحل اصلی این پروژه به صورت زیر تعریف شده است:
۱- برآورد وضعیت كنونی صنعت برق كشور
۲- پیش بینی مصرف برق و تقاضا در افق برنامه ریزی
۳- یافتن كلیه راه حل های موجود در بخش تولید و مصرف برق به منظور تأمین برق مصرفی با حداقل هزینه
۴- تعیین میزان هماهنگی هریك از راه حل های پیشنهاد شده با سیاست های موجود كشور در زمینه های مرتبط و ارائه بهترین تركیب از بین راه حل های برتر
۵- ارزیابی میزان ریسك موجود در برنامه ریزی هماهنگ صورت گرفته با توجه به عدم قطعیت های موجود در مسائلی مثل میزان رشد بار، وضعیت واحدهای تولیدی، شرایط جوی و ….
۶- تحلیل تبعات مالی، محیط زیستی و اجتماعی برنامه های مطرح شده
۷- انتخاب بهترین برنامه ریزی
افق زمانی این برنامه ریزی ۲۰ ساله از سال ۲۰۰۳ تا پایان ۲۰۲۲ می باشد.
موقعیت استراتژیك و فرضیات اولیه ی پروژه
هدف از انجام این پروژه همان طور كه گفته شد یافتن را ه حل بهینه از نظر قیمت برای تأمین برق مورد نیاز كشور آفریقای جنوبی و یك افق بلندمدت می باشد. این بررسی مستقل از ساختار فعلی صنعت برق صورت گرفته و تنها شرایط اولیه و قیود دائمی شبكه مدنظر گرفته شده است.
در این مدل مبادلات برق بین آفریقای جنوبی و سایر كشورهای همسایه تحت قراردادهای واردات و صادرات در نظر گرفته شده است. نتایج این مطالعات به عنوان منابع اطلاعاتی تولید در پروژه های مطالعاتی بعدی مثل تعیین موقعیت های سرمایه گذاری در صنعت تولید برق كشور استفاده خواهد شد.
ریسك و عدم قطعیت:
اینگونه برنامه ریزی های بلند مدت در صنعت برق با ریسك ها و عدم قطعیت های مختلفی روبرو هستند. ریسك در این گونه برنامه ریزی ها هم در مطالعات بلندمدت و هم كوتاه مدت وجود دارد. به عنوان مثال هجوم یك توده هوای سرد یا گرم و یا طولانی تری زمان تعمیر واحدها از عوامل عدم قطعیت در برنامه ریزی كوتاه مدت و مثلاً افزایش پایدار و غیرمنتظره بار از عوامل عدم وضعیت در برنامه ریزی طولانی مدت می باشد.
همچنین مسائلی از جمله میزان تأثیرپذیر بودن برنامه های مدیریت بار، دقیق به عنوان پیش بینی های صورت گرفته طولانی شدن پروژه های احداث واحدهای جدید، تغییر سیاست هسته ای كشور، تخمین نادرست عمر واحدهای موجود، تغییر قراردادهای بین كشورها در زمینه ی صادرات و واردات برق و سوانح طبیعی مثل سیل، خشكسالی و …. از عوامل مؤثر در افزایش ریسك این پروژه می باشد.
پیش بینی مصرف برق:
از آنجا كه سایر تصمیمات و برنامه ریزی های پروژه براساس نتایج حاصل از این بخش صورت می گیرد، پیش بینی بار به عنوان مهمترین بخش در برنامه ریزی هماهنگ منابع شناخته می شود.
پیش بار از وضعیت كنونی صنعت برق كشور شروع شده و برای تخمین وضعیت آینده كلیه عوامل دخیل در میزان تقاضای برق چه در بخش تولید و چه در بخش مصرف را در نظر می گیرد.
برای دقیق تر شدن محاسبات و كاهش عدم قطعیت نتایج پیش بینی، بار را به ۱۱۰ زیربخش جداگانه تقسیم شده و پیش بینی مصرف در هر كدام از آن ها براساس مدلی منطبق با همان بخش به طور مستقل صورت گرفته است.همچنین به طور متوسط هر سال یكبار محاسبات دوباره تكرار شده و تغییرات رخ داده در فرضیات مدل ها لحاظ می شود. این كار باعث دقیق ـر شدن نتایج برای سال های باقی مانده خواهد شد.
در سناریوی اصلی از نتایج حاصل از پیش بینی با در نظرگرفتن متوسط رشد اقتصادی ۸/۲% در سال و شرایط معتدل جوی القاء شده است. عدم قطعیت از چگونگی وضعیت جوی باعث شده تا دو پیش بینی دیگر برای حالات متوسط دمای بالا و متوسط دمای پایین نیز صورت گیرد. در شكل (۱) نتایج حاصل از این سه پیش فرض آورده شده است.
برای برآورد میزان صحت نتایج حاصل از پیش بینی براساس مدل های مختلف ارائه شده، مصرف برق را از سال ۱۹۸۰ تاكنون در هر ۱۱۰ بخش تعریف شده براساس مدل های ارائه شده بدست آمده و با مقادیر واقعی مقایسه می شوند. براساس نتایج این مقایسه بهترین مدل در پیش بینی بار انتخاب خواهد شد.
در برنامه ریزی شبكه های برق علاوه بر پیش بینی میزان انرژی مصرفی، پیش بینی چگونگی تغییرات پیك بار نیز بسیار مهم می باشد. همچنین درصد تلفات شبكه و چگونگی تغییرات آن در طول دوره ی برنامه ریزی از مسائلی است كه باید در پیش بینی بار در نظر گرفته شود. تلفات شبكه برق آفریقای جنوبی در میزان ۷% در سال ۱۹۹۰ به ۷/۷% در سال ۲۰۰۲ افزایش یافته و انتظار می رود تا پایان دوره مطالعاتی (۲۰۲۲) به ۱۰% نیز برسد. منحنی های شكل (۲) روند تغییرات تلفات و پیك بار را در این شبكه نشان می دهد.
سایر مواردی كه در پیش بینی بلندمدت بار در نظر گرفته شده است به طور مختصر در ادامه آورده شده است.
پروژه های عظیم صنعتی:
لیستی از تمام پروژه های بزرگ صنعتی مثل پروژه های حفاری، كارخانه ذوب آهن، آلومینیم و…. كه به طور قطعی یا الحاقی در طی دوره مطالعاتی در دست احداث و یا بهره برداری خواهد رسید، تهیه شده است.
تأثیر هركدام از این عوامل بر نتایج پیش بینی بار با در نظر گرفتن احتمال هركدام در بخش ارزیابی ریسك مورد بررسی قرار خواهد گرفت.
وضعیت برق رسانی: تخمینی از چگونگی توسعه شبكه برق رسانی كشور در طول دوره مطالعه در نظر گرفته شده است.
گاز طبیعی: پیش بینی می شود در طول دوره مطالعه بعضی از موارد مصرف الكتریسیته مثل مصارف حرارتی منازل جای خود را به گاز طبیعی بدهند.
پروفایل تقاضای برق:
پروفایل هفتگی تقاضای برق در هر دوره تابستان و زمستان از ملزومات برنامه ریزی شبكه های قدرت بخصوص در كوتاه مدت می باشد. در شكل (۳) پروفایل هفتگی در آفریقا در سه سال ۲۰۰۱، ۲۰۰۲ و ۲۰۰۳ نشان داده شده است.
مدیریت مصرف:
پروژه ی مدیریت تقاضا كه هم اكنون در آفریقا ی جنوبی در حال اجرا می باشد از پنج شاخه اصلی تشكیل شده است:
افزایش بازده در مصرف كننده خانگی
افزایش بازده مصرف كننده تجاری
افزایش بازده مصرف كننده صنعتی و حفاری؟؟
مدیریت بار خانگی
مدیریت بارصنعتی
در فاز دوم پروژه برنامه ریزی هماهنگ منابع NIRP2 نفوذ پذیری برنامه های مدیریت تقاضا بسیار كمتر از فاز اول مطالعات (حدود ۵۰%) در نظر گرفته شده است. در فاز اول مطالعات NIRP 1 میزان تأثیرپذیری برنامه های مدیریت تقاضا صرفاً براساس نتایج تئوریك این برنامه ریزی فرض شده بود كه تجربه علمی نشان داد كه هم در هزینه این برنامه ها و هم در ثابت زمانی آن ها باید تجدیدنظر شود.
در ارتباط با مدیریت مصرف خانگی به دلیل شباهت تجهیزات الكتریكی مورد استفاده در این بخش اطلاعات كافی از نظر تعداد و مشخصات فنی این تجهیزات در دسترس می باشد. مسأله اصلی در این برنامه ؟؟ تقاضا جمع آوری اطلاعات در زمینه ی مصرف كننده تجاری و صنعتی می باشد كه تنوع بیشتری نسبت به مصرف كننده خانگی برخوردار می باشند. ۵۰% برق تولیدی توسط شبكه ی ملی آفریقای جنوبی به مصرف موتورهای الكتریكی صنعتی می رسد.
در ابتدا فرض بر این بود كه برای یافتن راه حل های ممكن در افزایش راندمان انرژی بخش های تجاری و صنعتی از اطلاعات و گزارشات دپارتمان انرژی آمریكا (DOE) استفاده شود. ولی مطالعات نشان می دهند كه مسئله افزایش راندمان و مدیریت بار در آفریقای جنوبی بدون ایجاد تغییرات لازم نمی تواند جوابگوی مشكلات شبكه آفریقای جنوبی باشد.
SADC
مقدمه:
گروه توسعه ی كشورهای جنوب آفریقا (The Southern African Development Community) SADC از ۱۳ كشور آنگولا، بوسوانا، كسوتو، مالاوی، موزامبیك، نامبیا، DRC، آفریقای جنوبی، مارتیوس، سوآزی لند، تانزانیا، زامبیا و زیمباوه تشكیل شده است. هدف اصلی از تشكیل گروه SADC ایجاد هارمونی و اتحاد بین كشورهای منطقه برای دستیابی به بهترین امكانات و منابع در زمینه ی ؟ در راستای بهبود استاندارد زندگی در منطقه است.
منطقه ی جنوب آفریقا از نظر منابع انرژی، منطقه ای ثروتمند به شمار می آید. با وجود پتانسیل قابل ملاحظه انرژی آبی در شمال منطقه، منابع بزرگ ذغال سنگ در جنوب و ذخایر نفت در حاشیه ساحل غربی این منطقه، دستیابی به منابع انرژی و تأمین انرژی منطقه با هزینه ی پایین در سال های روبرو بدون تردید امكان پذیر است. با وجود توزیع ناهمگون منابع طبیعی و نیروی انسانی لزوم یك برنامه ریزی هما هنگ در بین كشورهای منطقه برای اطمینان حاصل كردن از دستیابی به شبكه قدرتی با راندمان و قابلیت اطمینان بالا، را ایجاد می كند. خرید و فروش برق بین كشورها امنیت سیستم را در برابر حوادث طبیعی مثل خشكسالی كم كرده و هزینه بهره برداری سیستم را نیز كاهش می دهد.
حدود ۳۰% بودجه توسعه در كشورهای آفریقایی به بخش انرژی تخصیص می یابد.
اهداف مطالعه
اهداف اصلی این مطالعه را می توان به ۴ گروه اصلی تقسیم كرد:
جمع آوری و بررسی اطلاعات موجود در زمینه ی انرژی و جمع آوری آن به صورت Database
ساختن یك مدل چندمنطقه ای TIMES برای منطقه SADC
استفاده از مدل برای یافتن ارزان ترین روش در تأمین نیازهای بخش الكتریسیته منطقه و بررسی اثرات صادرات و واردات بین كشورها در وضعیت سیستم هر كشور
تحلیل مناسب بودن مدل TIMES برای منطقه در مطالعات آینده.در این مطالعه سیستم انرژی منطقه SADC براساس ساختار مدل TIMES، مدل شده است. این مدل یك ابزار بهینه سازی برای یافتن كم هزینه ترین استراتژی تأمین منابع انرژی است.مدل TIMES كه در واقع تعمیم یافته مدل MARKAL است توسط سازمان IEA آمریكا طراحی شده است.
در این مدل هر كشور دارای ساختاری جداگانه نسبت به سایر منطقه است. ولی امكان تبادل انرژی بین هر كشور با سایر منطقه تحت ؟ قابل تعریف در نظر گرفته شده است. به این ترتیب می توان ساختار حوضچه ی منابع (Pooling resource) را برای منطقه در نظر گرفت و به دنبال آن روشی برای حداكثر كردن سود كل منطقه یافت. با توجه به توزیع ناهمگون منابع منطقه امید زیادی برای كاهش قابل ملاحظه هزینه ی سیستم از طریق تعریف استراتژی های مناسب در زمینه ی تبادلات انرژی وجود دارد.
از این فرم در اجرای پروژه، جمع آوری اطلاعات سیستم انرژی در هركدام از كشورها بود. با مطالعه بیشتر مشخص شد كه آمار و اطلاعات موجود در این زمینه مخصوصاً در بخش مصرف كننده بسیار محدود است و همین مسأله موجب شد تا تأكید اصلی این مطالعات بر بخش منابع به ویژه سیستم برق و توسعه شبكه تولید و انتقال منطقه منعكس شود.
تحلیل ها بر روی سناریوهای مختلف براساس تغییرات رشد اقتصادی، نرخ بهره و سیاست های تبادل انرژی صورت گرفته است. برنامه توسعه بدست آمده از نتایج مطالعات شاخص ادامه رشد اقتصادی منطقه براساس روند تعریف شدئه در برنامه میان مدت بانك جهانی است. در این مطالعه در كنار تشریح برنامه توسعه هزینه لازم برای اجرای بندهای مختلف نیز محاسبه شده است.
افق زمانی پروژه و پریود زمانی مطالعات:
مدت این پروژه ۳۵ سال از سال ۲۰۰۰ تا سال ۲۰۳۴ می باشد. نتایج بدست آمده بعد از ۱۰ سال اول پروژه اجرا خواهند شد. این فاصله ی زمانی برای اطمینان حاصل كردن از تأمین سرمایه لازم برای اجرا در نظر گرفته شده است. از ویژگی های مدل TIMES قابلیت برنامه ریزی برای پریودهای زمانی متغیر است. این مسأله در این پروژه نیز مورد استفاده قرار گرفته بطوری كه در ۱۰ سال اول پریودهای زمانی یك ساله و سپس ۵ پریود سه ساله و در آخرین دو پریود دو ساله در نظر گرفته شده است. نتایج بدست آمده برای هر پریود زمانی مقدار متوسط آن دوره بوده و هزینه ها براساس ارزش پول در وسط آن دوره حساب شده است.
پس از پرداخت، لینک دانلود فایل برای شما نشان داده می شود