جایگزینی پمپ معکوس بجای شیر فشار شکن برای تبدیل پتانسیل هیدرولیکی آب به انرژی الکتریکی در خطوط لوله انتقال آب شرب مسجد سلیمان

استفاده از انرژی هیدرولیکی آب به عنوان بزرگترین و قدیمی ترین عضو خانواده انرژی های تجدیدپذیر، همواره رو به افزایش بوده است. ایده استفاده از هیدرونیروگاه های کوچک پس از بحران نفت در دهه ۷۰ میلادی و سال های اخیر به مساله ای جذاب تبدیل شد. این نوع نیروگاه ها اغلب در مناطق کوهستانی و روستاها ساخته می شوند. مروری گذرا به سابقه استفاده از انرژی برق آبی نشان می دهد که استفاده از این منبع تجدیدپذیر، انرژی دارای فراز و نشیب هایی بوده است، به طوری که در قرن ۱۹ به واسطه پیشرفت صنعتی تولید الکتریسیته از نیروگاه های آبی کوچک مورد توجه قرار گرفت ولی بعدا به واسطه فراوانی و ارزانی منابع سوخت های فسیلی، پتانسیل های آبی بزرگ و انرژی خورشیدی استفاده از نیروگاه های آبی کوچک رو به افول نهاد تا اینکه در سال های اخیر به واسطه محدودیت منابع انرژی، پیامدهای اجتماعی، محدودیت های زیست محیطی و دوره ساخت طولانی نیروگاه های آبی بزرگ، نیروگاه های آبی کوچک دوباره مورد توجه قرار گرفت. دلایل این توجه دوباره بسیار است که در این میان می توان به محدودیت منابع سوخت فسیلی، لزوم کاهش مصرف سوخت های فسیلی، وجود پتانسیل های آبی فراوان در مناطق مصرف انرژی به خصوص روستاها، توجه به منابع انرژی تجدیدپذیر به لحاظ عدم مشکلات زیست محیطی، بازگشت سریع سرمایه، ساخت آسان و عدم نیاز به مهارت ویژه، عمر طولانی و هزینه بهره برداری و نگهداری بسیار پایین اشاره کرد. چالش های متعدد حوزه انرژی و محدودیت استفاده از انرژی های فسیلی، ازدیاد جمعیت و افزایش مصرف انرژی و لزوم کاهش مصرف سوخت های فسیلی و حفاظت از محیط زیست پایدار مسائلی جدی است که یافتن راهکارهای مناسب در جهت حل معضلات انرژی را اجتناب ناپذیر می نماید. احداث نیروگاه بر روی خطوط انتقال آب با بهره گیری از فشار مازاد موجود در خطوط و جایگزینی پمپ معکوس به عنوان توربین (PAT) به جای شیرهای فشار شکن به دلیل آثار مثبتی از قبیل تولید انرژی برق آبی، تجدیدپذیر بودن انرژی برق آبی، پراکندگی مناسب خطوط انتقال آب در مناطق مختلف و کوتاه بودن زمان ساخت، و صرفه جویی در منابع سوخت فسیلی و منابع فولادی و فلزی و مالی مورد توجه جدی جامعه جهانی انرژی قرار گرفته است. مطابق بررسی های صورت گرفته، یکی از تکنولوژی های قابل استفاده برای تولید انرژی ارزان و پاک و پایدار پمپ معکوس می باشد. با توجه به مقایسه شرایط عملکردی مختلف، پمپ های معکوس می توانند به صورت گسترده مورد استفاده قرار بگیرند. پمپ های معکوس نسبت به سایر توربین های آبی، دارای هزینه های تعمیر و نگهداری بسیار کمتری هستند. انرژی مستهلک شده در خطوط انتقال ثقلی توسط شیرهای فشارشکن را می توان با جایگزینی پمپ معکوس به جای شیرهای فشار شکن بازیافت نموده و انرژی الکتریکی مورد نیاز تجهیزات موجود در مسیر و یا حتی تاسیسات و جوامع کوچک جانبی را تامین نمود. نیروگاه های برق آبی منجر به تولید دی اکسید کربن و آلوده کننده های مضر دیگر برای محیط زیست نمی گردند. هدف از نگارش این مقاله پتانسیل یابی استفاده از سیستم های پمپاژ معکوس در تاسیسات آب استان خوزستان شهرستان مسجد سلیمان در کشور ایران (خطوط انتقال آب دارای فشار مازاد) می باشد.

Keywords:

انرژی برق آبی , شیر فشار شکن , پمپ معکوس , (PAT) , خطوط انتقال آب , بازیافت-پتانسیل هیدرولیکی و الکتریکی در آب