پارسای داخل کشور کارشناسی ارشد 1402
پدیدآور: علیرضا جعفری
استاد راهنما: مجتبی پیشوایی 
استاد راهنما: محمدرضا میوه
دانشگاه تفرش، دانشکده مهندسی برق
چکیده

امروزه شبکه های توزیع آب در حال تبدیل شدن به یک حوزه کاربردی جذاب برای احداث نیروگاه های برق آبی هستند. شبکه های توزیع آب سیستم هایی با انرژی پتانسیل بالا می باشند، جایی که فشار آب اغلب توسط شیر های کاهش فشار کاهش می یابد. توان تلف شده توسط این شیر ها را می توان به توان مفید تبدیل کرد تا کارایی افزایش یابد. اگر شیرها با توربین و یا یک پمپ به مثابه توربین(پمپ معکوس) جایگزین شوند، می توانند فشار را کاهش داده و انرژی تولید کنند. شهرستان تفرش با توجه به موقعیت جغرافیایی دارای ظرفیت ویژه ای برای احداث نیروگاه های برق آبی کوچک در مسیر لوله های آبرسانی می باشد. با این وجود، تاکنون مطالعات فنی و اقتصادی به منظور احداث نیروگاه برق آبی در شهرستان تفرش انجام نشده است. هدف اصلی این پایان نامه شناسایی نقاط دارای پتانسیل برای احداث نیروگاه برق آبی و بررسی فنی و اقتصادی احداث این نیروگاه ها در این نقاط می باشد. روش کار به این صورت است که در ابتدا چند نقطه در شبکه توزیع آب شهر تفرش و همچنین چند نقطه در مسیر خط لوله آبرسانی روستای هفتیان به شهر تفرش برای بررسی امکان احداث نیروگاه برق آبی انتخاب شده اند. در ادامه با توجه به دبی و هد آب، توان هیدرولیکی موجود در این نقاط محاسبه شده است. سپس با توجه به توان هیدرولیکی بدست آمده به تصمیم گیری برای انتخاب نوع توربین و ژنراتور پرداخته شده است. در این راستا استفاده از فناوری پمپ معکوس به دلیل مزایای آن پیشنهاد شده است. سپس توان مکانیکی نقاط پیشنهادی برای احداث نیروگاه برق آبی محاسبه شده است. برای نقاط کاندید پمپ و ماشین القایی مناسب انتخاب شده است. با توجه به این موضوع که در فناوری استفاده از پمپ معکوس از ماشین القایی به عنوان ژنراتور استفاده می شود، برای بررسی رفتار این ماشین در حالت ژنراتوری و همچنین تاثیر آن بر شبکه برق، ماشین القایی در محیط سیمولینک متلب شبیه سازی شده است. در نهایت هزینه تولید انرژی الکتریکی در مدت زمان پنج سال برای هر یک از نقاط کاندید محاسبه شده است. شرط اقتصادی بودن پروژه ها برابری قیمت فروش با هزینه تولید انرژی الکتریکی در مدت زمان در نظر گرفته شده است. با توجه به نتایج بدست آمده، از میان نقاط کاندید، پنج مکان مناسب از نقطه نظر فنی و اقتصادی برای احداث نیروگاه برق آبی تعیین شده است. با محاسبه هزینه های ساخت نیروگاه و بدست آوردن تولید انرژی سالیانه هر کدام از این نقاط، هزینه تمام شده برق در هر سال محاسبه شده است. بر اساس نتایج بدست آمده اگر نرخ خرید شرکت برق برای هر کیلووات ساعت برابر یا بیشتر از قیمت تمام شده تولید انرژی الکتریکی در این پروژه باشد، احداث نیروگاه برق آبی دارای توجیه اقتصادی می باشد.