نیروگاه تلمبه‌ای ذخیره‌ای سیاه‌بیشه

نیروگاه تلمبه ذخیره‌ای سیاه‌بیشه، که به نام نیروگاه سیاه بیشه نیز شناخته می‌شود، یک نیروگاه برق‌آبی در دامنه‌های رشته‌کوه البرز و در مجاورت روستای سیاه‌بیشه است که در فاصلهٔ ۴۸ کیلومتر (۳۰ مایل) چالوس در استان مازندران[3] و در ۱۲۵ کیلومتری شمال تهران و ۱۰ کیلومتری شمال تونل کندوان در مسیر جاده کرج-چالوس قرار دارد.[4] این نیروگاه تلمبه ذخیره‌ای هنگامی که تقاضای انرژی بالاست، برق تولید می‌کند و به عبارتی یک نیروگاه قله‌ای است که در زمان‌های بیشینهٔ مصرف، انرژی لازم برای تهران را (که در فاصله ۶۰ کیلومتر (۳۷ مایل) جنوب آن قرار دارد) تأمین می‌کند. این نیروگاه ظرفیت تولیدی برابر ۱٬۰۴۰ مگاوات (۱٬۳۹۰٬۰۰۰ اسب بخار) و ظرفیت پمپاژ ۹۴۰ مگاوات (۱٬۲۶۰٬۰۰۰ اسب بخار) دارد. برنامه‌ریزی برای این پروژه در دههٔ ۱۹۷۰ میلادی آغاز شد و ساخت و ساز آن در سال ۱۹۸۵ شروع شد. از سال ۱۹۹۲ تا سال ۲۰۰۱ کار بر روی آن به تعویق افتاد و اولین ژنراتور آن نهایتاً در مه ۲۰۱۳ (بهار ۱۳۹۲) به صورت برخط راه اندازی شد. ژنراتورهای دیگری نیز در ۱ سپتامبر ۲۰۱۵ (۱۰ شهریور ۱۳۹۴) راه اندازی شدند.[3][5] این نیروگاه نخستین نیروگاه تلمبه‌ای ذخیره‌ای است که در ایران ساخته شده و همچنین اولین سد خاکی با رویه بتنی در این کشور است.[2][6][7]

نیروگاه تلمبه‌ای-ذخیره‌ای سیاه بیشه
تصویری از نیروگاه سیاه‌بیشه
کشورایران
مکاناستان مازندران، شهرستان چالوس
مختصات۳۶°۱۳′۰۴″ شمالی ۵۱°۱۸′۱۸″ شرقی
مختصات: ۳۶°۱۳′۰۴″ شمالی ۵۱°۱۸′۱۸″ شرقی
وضعیتعملیاتی
تاریخ ساخت۱۹۸۵
راه‌اندازی۲۰۱۳–۲۰۱۵
هزینه ساخت و ساز۳۸۰ میلیون دلار (برآورد اولیه)
صاحب(ان)شرکت توسعه منابع انرژی و آب ایران
نیروگاه تلمبه‌ای ذخیره‌ای
مخزن بالاسد بالایی سیاه‌بیشه
ظرفیت مخزن بالا۴٬۳۴۴٬۲۲۰ متر مکعب (۳٬۵۲۲ جریب فوت)
مخزن پایینسد پایینی سیاه‌بیشه
ظرفیت مخزن پایین۶٬۸۷۴٬۷۰۹ متر مکعب (۵٬۵۷۳ جریب فوت)[1]
سر هیدرولیکینرمال: ۵۰۴ متر (۱٬۶۵۴ فوت)
Gross: ۵۲۰ متر (۱٬۷۰۶ فوت)[2]
پمپ-ژنراتورچهار ۲۶۰ مگاوات (۳۵۰٬۰۰۰ اسب بخار) MW توربین فرانسیس برگشت‌پذیر
پمپ‌هاچهار ۲۳۵ مگاوات (۳۱۵٬۰۰۰ اسب بخار) MW توربین فرانسیس برگشت‌پذیر (مشابه واحدهای تولیدی)
تولید برق
ظرفیت نامی۲۶۰ مگاوات (۳۵۰٬۰۰۰ اسب بخار)
برنامه‌ریزی شده: ۱٬۰۴۰ مگاوات (۱٬۳۹۰٬۰۰۰ اسب بخار)

تاریخچه
ورودی نیروگاه تلمبه‌ای-ذخیره‌ای سیاه بیشه

موقعیت کنونی نیروگاه در سیاه‌بیشه برای نخستین بار در سال ۱۹۷۰ میلادی جهت تأسیس نیروگاه شناسایی شد. در آن زمان مطالعه‌ای بر روی منابع آب کوهستان البرز توسط شرکت تراکسیونل[note 1] بلژیک انجام شده‌بود که در آن چندین موقعیت از جمله سیاه بیشه برای ساخت سدها، به عنوان مکان‌های بالقوه برای نیروگاه تلمبه‌ای ذخیره‌ای شناسایی شدند. در سال ۱۹۷۵ یک گزارش امکان‌سنجی در مورد پروژه سیاه بیشه به وزارت نیروی ایران فرستاده شد. مطالعه کوه‌های البرز در سال ۱۹۷۷ میلادی به پایان رسید و مطالعات زمین‌شناسی در سال ۱۹۷۸ آغاز شدند، اما در سال ۱۹۷۹ به دلیل انقلاب اسلامی ایران این روند متوقف شد. در سال ۱۹۸۳، شرکت لاهمایر اینترناسیونال[note 2] قراردادی برای طراحی فاز دوم (حفاری زیرزمینی) منعقد کرد که در سال ۱۹۸۵ تکمیل شد. در همان سال ساخت تونل انحرافی سد نیز آغاز شد. طرح‌های دیگری برای فاز اول (ساختارهای حمایتی) توسعه یافتند و ساخت و ساز تا سال ۱۹۹۲ ادامه یافت. در این سال نبود بودجه پروژه را یک بار دیگر متوقف کرد و پس از آن ساخت و ساز تا سال ۲۰۰۱ از سر گرفته نشد. در سال‌های ۲۰۰۲ و ۲۰۰۳، قراردادهای جدیدی برای احداث سدها و نیروگاه برقرار شدند و ساخت و ساز ادامه یافت. تا آوریل ۲۰۱۲ تا ۹۰ درصد این پروژه تکمیل شد.[6][7][8][9][10] هر دو مخزن بالا و پایین نیز در ژانویه ۲۰۱۳ کامل شدند.[11] اولین ژنراتور، از میان چهار ژنراتور، در ماه مه ۲۰۱۳ (بهار ۱۳۹۲) راه اندازی شد و الباقی تا سال ۲۰۱۵ (بهار ۱۳۹۴) به کار افتادند.[3][12][13] در ۱ سپتامبر ۲۰۱۵ (۱۰ شهریور ۱۳۹۴) نیروگاه با حضور اسحاق جهانگیری، معاون اول رئیس‌جمهور، و حمید چیت‌چیان، وزیر نیرو، به‌طور رسمی افتتاح و وارد شبکه شد. جهانگیری در این مراسم نیروگاه و سد سیاه بیشه را «یک مجموعه استثنایی و افتخار مهندسی ایران» خواند.[5]

طراحی و عملکرد
مشخصات کلی نیروگاه
نوع نیروگاهتلمبه‌ای ذخیره‌ای زیرزمینی
انرژی متوسط سالیانه۱۵۰۰ گیگاوات ساعت
ظرفیت نیروگاه در مد توربین۱۰۴۰ مگاوات
ظرفیت نیروگاه در مد پمپ۹۶۰ مگاوات
نوع توربینفرانسیس عمودی
مشخصات تجهیزات نیروگاه
تعداد توربین۴ واحد
قدرت نامی هر توربین۲۶۰ مگاوات
راندمان توربین در شرایط نامی۹۸ درصد
ارتفاع طراحی توربین۵۰۰ متر
دبی توربین در نقطه طراحی۶۱ مترمکعب بر ثانیه
دبی پمپ در نقطه طراحی۴۳مترمکعب بر ثانیه
طراح و تامین‌کننده توربینVOITH اتریش
تعداد و نوع ژنراتورها۴ واحد سنکرون
قدرت نامی خروجی هر ژنراتور۳۰۰/۶ مگاولت‌آمپر
قدرت نامی در حالت موتور۲۹۰ مگاولت‌آمپر
ولتاژ اسمی هر ژنراتور۱۸ کیلو ولت
سرعت چرخش ژنراتور۵۰۰ دور در دقیقه
جریان نامی ژنراتور۱۰٫۰۰۰ آمپر
طراح و تامین‌کننده ژنراتورFUJI ژاپن
پانویس[14]

این سایت از دو مخزن پایین و بالا تشکیل می‌شود که به نیروگاه متصل هستند. زمان‌هایی که تقاضا کم است، با استفاده از برق ارزان، آب مخزن پایین را به مخزن بالا پمپاژ می‌کنند و در زمان اوج مصرف که برق گران‌بها می‌شود، نیروگاه با رها کردن آب مخزن بالا ژنراتورهایش را می‌چرخاند و برق تولید می‌کند. فرایند ذخیره و تولید برق بسته به مقدار نیاز شبکه تکرار می‌شود[6][9] و بدین شکل به کنترل بار شبکه سراسری کمک می‌کند.[14]

سد بالادست این نیروگاه از نوع سنگریزه‌ای با ریزش بتونی و ارتفاع ۸۶ متر با حجم مخزن ۳٫۶ میلیون متر مکعب است و سد پایین‌دست آن ۱۰۴ متر ارتفاع و مخزنش ۳٫۷ میلیون متر مکعب حجم دارد. این نیروگاه خودراه‌انداز است و پاسخ سریعی به تغییرات ناگهانی بار در شبکه دارد و می‌تواند در تنظیم ولتاژ و کنترل فرکانس شبکه مؤثر باشد.[15] از ویژگی‌های مهم این طرح، شفت‌های مایل آن است که برای اولین بار در کشور و به طول ۵۰۴ متر و قطر پوشش فلزی ۵ متر با زاویه ۶۷ درجه نسبت به افق احداث گردیده‌است. تمام واحدهای این نیروگاه دارای قابلیت مهم راه‌اندازی خودبه‌خود[note 3] در شرایط خاموشی کامل[note 4] هستند.[14] [16]

سد پمپی-ذخیره‌ای سیاه‌بیشه

هر دو مخزن بالایی و پایینی در واقع سدهایی بر رود چالوس هستند، که به‌طور میانگین مقدار آب ورودی به آن‌ها ۶۷٫۱ متر مکعب بر ثانیه (۲٬۳۷۰ فوت مکعب بر ثانیه) است.[17] سد بالایی ۸۲٫۵ متر (۲۷۱ فوت) بلندی و ۴۳۶ متر (۱٬۴۳۰ فوت) درازا دارد. این سد شامل ۱٬۵۵۰٬۰۰۰ متر مکعب (۲٬۰۳۰٬۰۰۰ یارد مکعب) حجم است و عرض آن در قسمت انتهایی ۱۲ متر (۳۹ فوت) و در قسمت پایه ۲۸۰ متر (۹۱۹ فوت) می‌باشد. مخزن آن دارای ظرفیت ذخیره‌سازی ۴٬۳۴۴٬۲۲۰ متر مکعب (۳٬۵۲۱٫۹۲ جریب فوت) است که از این مقدار ۳٬۵۰۰٬۰۰۰ متر مکعب (۲٬۸۳۷ جریب فوت) قابل استفاده می‌باشد، و مساحت سطحی آن بالغ بر ۱۴۱ کیلومتر مربع (۵۴ مایل مربع) است. سد مخزن پایینی بزرگتر است و دارای بلندی ۱۰۲ متر (۳۳۵ فوت) و درازای ۳۳۲ متر (۱٬۰۸۹ فوت) است. این سد شامل حجم ۲٬۳۰۰٬۰۰۰ متر مکعب (۳٬۰۰۰٬۰۰۰ یارد مکعب)، عرض انتهایی ۱۲ متر (۳۹ فوت) و عرض پایه‌ای ۳۶۰ متر (۱٬۱۸۰ فوت) می‌باشد. همچنین ظرفیت آن ۶٬۸۷۴٬۷۰۹ متر مکعب (۵٬۵۷۳ جریب فوت) است که ۳٬۶۰۰٬۰۰۰ متر مکعب (۲٬۹۰۰ جریب فوت) از آن قابل استفاده است، و مساحت سطحی آن ۱۴۱ کیلومتر مربع (۵۴ مایل مربع) است. هر دو سد مجهز به راهروهایی به سرریز سد می‌باشند. ظرفیت تخلیه برای سد بالا ۲۰۳ متر مکعب بر ثانیه (۷٬۱۶۹ فوت مکعب بر ثانیه) و برای سد پایینی ۱۹۸٫۲۵ متر مکعب بر ثانیه (۷٬۰۰۱ فوت مکعب بر ثانیه) است. ارتفاع طبیعی سد بالا ۲٬۴۰۶٫۵ متر (۷٬۸۹۵ فوت) و سد پایین ۱٬۹۰۵٫۴ متر (۶٬۲۵۱ فوت) است که موجب حداکثر شدن سر هیدرولیکی[note 5] ۵۲۰ متر (۱٬۷۰۶ فوت) و نرمال ۵۰۴ متر (۱٬۶۵۴ فوت) می‌شود.[18]

مخزن بالایی به دو تونل آبرسان با دهانه‌هایی به قطر ۵٫۷ متر (۱۹ فوت) متصل است.[19] این دو مسیر آبرسان برای مقابله با ضربه قوچ،[note 6] پس از طی‌کردن مسیرهایی به طول ۲٬۲۲۵ متر (۷٬۳۰۰ فوت) (تونل چپ) و ۲٬۱۸۵ متر (۷٬۱۶۹ فوت) (تونل راست) به مخزن ضربه‌گیر می‌ریزند. پس از آن بایستی برای افزایش ارتفاع فشاری مسیر لوله دریچه آبگیر[note 7] را طی کنند که ۶۸۰ متر (۲٬۲۳۰ فوت) بوده و آب را به قسمت زیرین سد و به سوی مخزن پایینی هدایت می‌کند. در نیروگاه هریک از دریچه‌های آبگیر به دو دریچه آبگیر متصل می‌شوند تا با آب پمپ-ژنراتور توربین فرانسیس تأمین شود. پمپ-ژنراتورها ظرفیت تولید ۲۶۰ مگاوات و ظرفیت پمپاژ ۲۳۵ مگاوات را دارند. ژنراتورها می‌توانند با ظرفیت تخلیهٔ ۶۵ متر مکعب بر ثانیه (۲٬۳۰۰ فوت مکعب بر ثانیه) آب را منتقل کنند و برق را با ترانسفورماتور ۴۰۰ کیلو ولت تبدیل کنند. پس از استفادهٔ آب در ژنراتورها، جریان آب خارج‌شده از یکی از دو لوله (به طول‌های ۱۹۷ متر (۶۴۶ فوت) و ۱۵۹ متر (۵۲۲ فوت)) به سمت سد پایینی می‌رود. وقتی پمپاژ مورد نیاز است، پمپ-ژنراتورها به پمپ‌ها تبدیل می‌شوند و آب را از طریق کانال‌های آب به مخزن بالا می‌فرستند. هر ژنراتور می‌تواند تا ۵۰ متر مکعب بر ثانیه (۱٬۷۶۶ فوت مکعب بر ثانیه) آب را پمپاژ کند.[7][18]

از دیگر ویژگی‌های به خصوص این پروژه حفاری در زمین‌های غیر سنگی دو میلیون متر مکعب، حفاری در زمین‌های سنگی دو میلیون و پانصد هزار متر مکعب، خاکریزی پنج میلیون و پانصد هزار متر مکعب، حفاری تونل و گالری یکصد و هشتاد هزار متر مکعب، شات کریت شش هزار متر مکعب، میل مهار یکصد و بیست هزار متر طول، چال تزریق یکصد و چهل هزار متر طول، آرماتوربندی با انواع میلگرد ساده و آجدار نوزده هزار تن، قالب بندی یکصد و پنجاه هزار متر مربع، قالب لغزنده هفتاد و دو هزار متر مربع، بتن ریزی دویست و پنجاه هزار متر مکعب هستند.[19]


اقتصاد طرح

هزینه‌های اجرای پروژه بر اساس برآورد اولیه بالغ بر ۵٬۴۳۸ میلیارد ریال بود و با منابع سرمایه‌گذاری عمومی، منابع داخلی، تسهیلات بانکی داخلی، اوراق مشارکت و تسهیلات خارجی (فاینانس، وام و…) تأمین گردید. زیان‌های ناشی از طولانی شدن پروژه موجب افزایش قیمت تمام شده طرح و سود از دست رفته حاصل از فروش برق شدند. منافع و درآمد حاصل از تولید برق طبق برآورد اولیه سالانه ۶۳۳ میلیارد ریال (بر حسب هر کیلووات ساعت ۶۴۲ ریال) بود.[14]

ولی تا سپتامبر ۲۰۱۵ (شهریور ۱۳۹۴)، که نیروگاه افتتاح شد، برای این پروژه حدود ۱۳٬۰۰۰ میلیارد ریال هزینه شد.[5] گفته می‌شود این نیروگاه توانایی کاهش هزینه‌های استهلاک نیروگاه‌های حرارتی به میزان سالانه ۱۹ میلیون دلار را داراست.[14]


جستارهای وابسته

لغتنامه
  1. Traksionel
  2. Lahmeyer International
  3. Black Start
  4. Black Out
  5. hydraulic head
  6. Water Hammering
  7. penstock

منابع
  1. Eds, Viorel Badescu. Macro-engineering seawater in unique environments: arid lowlands and water bodies rehabilitation (1. ed.). Berlin: Springer. p. 392. ISBN 3-642-14778-X. Archived from the original on 4 April 2018. Retrieved 31 January 2018.
  2. "Siah Bishe Pumped Storage Project, Iran" (PDF). Colenco. Archived from the original (PDF) on 4 April 2018. Retrieved 17 February 2012.
  3. "The first storage pump power plant of the country was put into operation in the presence of 1st Vice President Dr. Es'haq Jahangiri". Iran Water and Power Resources Development Co. 5 September 2015. Archived from the original on 4 April 2018. Retrieved 16 December 2015.
  4. «طرح سیاه‌بیشه - معرفی». شرکت توسعه منابع آب و نیروی ایران. بایگانی‌شده از اصلی در ۱۸ فوریه ۲۰۱۴. دریافت‌شده در ۲۹ مارس ۲۰۱۴.
  5. «۴ واحد نیروگاه سیاه بیشه افتتاح شد». شانا (شبکه اطلاع‌رسانی نفت و انرژی). ۱۰ شهریور ۱۳۹۴. بایگانی‌شده از اصلی در ۴ آوریل ۲۰۱۸. دریافت‌شده در ۱۱ بهمن ۱۳۹۶.
  6. "Siahbishe Project". Iran Water & Power Resources Development Co. Archived from the original on 4 April 2018. Retrieved 17 February 2012.
  7. "Siah Bishe Pumped Storage Plant". Lahmeyer International. Archived from the original on 14 June 2012. Retrieved 17 February 2012.
  8. "Siah Bishe Pumped Storage Project Upper & Lower Dams" (PDF). Project Summary. Kayson. Archived from the original (PDF) on 19 January 2015. Retrieved 17 February 2012.
  9. "Siah Bishe Pumped Storage Project — Iran" (PDF). Muetzenberg. Archived from the original (PDF) on 4 April 2018. Retrieved 17 February 2012.
  10. "News: Iran's First Pump-Storage Project Exceeds 90%". Iran Water & Power Resources Development Co. Archived from the original on 4 April 2018. Retrieved 19 April 2012.
  11. "News: Impounding task of Siabisheh Upper and lower dams fulfilled". Iran Water and Power Resources Development Co. 22 January 2013. Archived from the original on 4 April 2018. Retrieved 6 February 2013.
  12. "News: Siabisheh Power Plant Connects to Power Network". Iran Water and Power Resources Development Co. Archived from the original on 4 April 2018. Retrieved 15 May 2013.
  13. "Iran moving toward clean energy with hydroelectric plant pumping only". Expansion. 14 January 2015. Retrieved 19 January 2015.
  14. کتابچه معرفی طرح‌های شرکت توسعه منابع آب و نیروی ایران. تهران: روابط عمومی شرکت توسعه منابع آب و نیروی ایران. ۱۳۹۱.
  15. «برق از پاک‌ترین انرژی هاست». سایت خبری شرکت توانیر. ۷ خرداد ۱۳۹۲. بایگانی‌شده از اصلی در ۴ آوریل ۲۰۱۸.
  16. «سد سیاه بیشه». تهران: موسسه پژوهش در مدیریت و برنامه‌ریزی انرژی دانشگاه تهران. بایگانی‌شده از اصلی در ۴ آوریل ۲۰۱۸. دریافت‌شده در ۳۱ ژانویه ۲۰۱۸.
  17. "Siahbise Project — Basic Information". Iran Water & Power Resources Development Co. Archived from the original on 4 April 2018. Retrieved 17 February 2012.
  18. "Siahbishe Project — Technical Info". Iran Water & Power Resources Development Co. Archived from the original on 4 April 2018. Retrieved 17 February 2012.
  19. «سد سیاه بیشه». متوساک. بایگانی‌شده از اصلی در ۳۱ مارس ۲۰۱۴. دریافت‌شده در ۲۹ مارس ۲۰۱۴.

پیوند به بیرون
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.