بازدید سایت : ۷۰۷۸۶
| کد خبر ۲۹۸۰۰۳
کپی شد
سلسله یادداشت:

◄ مقایسه سیستم حمل و نقل ریلی مبتنی بر کشش دیزل الکتریکی و سیستم کشش تمام برقی/ بررسی برقی کردن راه آهن ایران

مطالعات امکان سنجی برقی کردن راه آهن ایران به دهه پنجاه بر می گردد اما این پروژه هنوز هم به مرحله اجرا نرسیده است. این مطالعات گاهی برای مسیر های خاصی بوده ( تهران خرمشهر، بافق بندر عباس، تهران مشهد ) و گاهی کل خطوط را شامل می شده ( از جمله مطالعات مرکز تحقیقات راه آهن و دانشکده راه آهن دانشگاه علم و صنعت و مطالعات مشاوران مختلف مانند ایتالفر و سیسترا و مترا و نماد مبتکر)..

مقایسه سیستم حمل و نقل ریلی مبتنی بر کشش دیزل الکتریکی و سیستم کشش تمام برقی/ بررسی برقی کردن راه آهن ایران
تین نیوز |

سعید قصابیان:

موضوع اول: مقایسه راندمان قطار برقی با راندمان لوکوموتیو دیزل الکتریک

مقدمه: مطالعات امکان سنجی برقی کردن راه آهن ایران به دهه پنجاه بر می گردد اما این پروژه هنوز هم به مرحله اجرا نرسیده است. این مطالعات گاهی برای مسیر های خاصی بوده ( تهران خرمشهر، بافق بندر عباس، تهران مشهد ) و گاهی کل خطوط را شامل می شده ( از جمله مطالعات مرکز تحقیقات راه آهن و دانشکده راه آهن دانشگاه علم و صنعت و مطالعات مشاوران مختلف مانند ایتالفر و سیسترا و مترا و نماد مبتکر)..

با توجه به چالش های پیش رو از جمله :

  • هزینه های شیفت از سیستم دیزل الکتریک به سیستم تمام برقی ( اعم از سرمایه گذاری در زیر ساخت، هزینه نگه داری زیر ساخت ( شبکه بالاسری علاوه بر خط و ابنیه )، تامین ناوگان برقی، سیستم نگه داری ناوگان و تامین انرژی قطار و . . )
  • نحوه تامین مالی این پروژه
  • نرخ برگشت سرمایه گذاری در این پروژه  

باید توجیهات و استدلال های قوی و دلایل کافی برای صرف چنین هزینه ها روی میز تصمیم گیران گذاشته شود. بدیهی است انجام محاسبات دقیق کمی و محاسبه نرخ برگشت داخلی( IRR ) و رسیدن به قیمت تمام شده پروژه بازای هر مسافر ( یا بازای هر کانتینر) باید به مشاور ذیصلاح و واجد شرایط سپرده شود. گرچه چندین بار مطالعه برقی کردن ( اعم از کل شبکه و یا قطعات خاصی از آن ) انجام شده، اما همه این مطالعات بدلیل گذشت زمان و تغییر شرایط ( بخصوص شرایط مالی) برای کاربست امروز قطعاً نیاز به بازنگری دارند.

با توجه به محدودیت منابع، بدیهی است که پروژه برقی کردن نمیتواند در کل شبکه اجرا شود و لذا اولویت بندی اجرای پروژه ( بر اساس انبوهی بار و مسافر و گلوگاه های ترافیکی شبکه ریلی ) نیز باید از مشاور مطالبه شود.

در این شرایط و در غیاب یک مشاوره قوی، در این سلسله یادداشت ها تلاش شده ویژگی های عنوان شده برای برقی سازی در ترازوی علمی ارزیابی شوند. هر بار یک جنبه از برقی سازی بصورت یک موضوع مورد بحث قرار میگیرد و انشالله به فرایند تصمیم گیری کمک خواهد کرد[i].  

موضوع اول: مقایسه راندمان قطار برقی با راندمان لوکوموتیو دیزل الکتریک

راندمان یک لوکوموتیو دیزل الکتریک بین 25 الی 35 درصد است. اجازه بدهید این عدد را حد پایین( 25 درصد ) در نظر بگیریم. راندمان ، نسبت توان خروجی به توان ورودی است. توان ورودی لوکوموتیو دیزل الکتریک حاصل از احتراق سوخت گازوئیل در موتور دیزل است و خروجی، توان روی چرخ در نظر گرفته میشود.

برای لوکوموتیوهای برقی راندمانی بین 85 الی 95 درصد در نظر میگیرند. اجازه بدهید این عدد را حد پایین ( 85 درصد) در نظر بگیریم. ورودی توان ، به صورت انرژی الکتریکی روی پانتوگراف است و خروجی توان روی چرخ در نظر گرفته می شود.

تا اینجا راندمان لوکوموتیو برقی 3.4 برابر راندمان لوکوموتیو دیزل الکتریک است. اما این همه داستان نیست. باید برق را از روی پانتوگراف را دنبال کنیم تا به نیروگاه برسیم. ورودی انرژی به نیروگاه بصورت انرژی شیمیائی حاصل از احتراق سوخت ( گازوئیل ، گاز طبیعی یا مازوت ) است و خروجی آن روی پانتوگراف برای قطار استفاده میشود.

در روش دیزل الکتریک ، سوخت فسیلی ( حامل انرژی ) روی باک به لوکوموتیو تزریق میشود و در روش تمام برقی سوخت فسیلی( حامل انرژی ) به نیروگاه میرود و پس از طی فرایند تولید برق و انتقال به پانتوگراف و نهایتاً به لوکوموتیو میرسد.

متوسط راندمان همه نیروگاه های کشور ( اعم از حرارتی و برقابی و غیره) در حدود 40 درصد برآورد میشود ( با توجه به تبدیل تعدادی از نیروگاه های بخار به سیکل ترکیبی و با توجه به عمر نیروگاه ها و با توجه به فرسوده بودن تعدادی از آنها و با توجه که نوع سوخت و کیفیت سوخت و کیفیت احتراق و با توجه به کیفیت تعمیر و نگه داری نیروگاه ها ).معضل بزرگ در شبکه برق کشور اما هدر رفت بسیار زیاد انرژی در مرحله انتقال است. این عدد حداقل 10 درصد بر آورد میشود که در مقیاس جهانی عدد بزرگی ست و علت آن فرسودگی شبکه انتقال برق کشور است.

راندمان سیستم قطار برقی= راندمان نیروگاه * راندمان انتقال * راندمان لوکوموتیو برقی

راندمان سیستم قطار برقی= 0.40* 0.90* 0.85  = 0.30

این اعداد به معنای این هستند که با واقعیت های اقتصاد امروز کشور ، اگر صد واحد انرژی شیمیائی به اطاق احتراق نیروگاه تزریق شود 30 واحد روی چرخ لوکوموتیو دریافت میشود.

لذا برای مقایسه ، باید راندمان 25 درصدی لوکوموتیو دیزل الکتریک را با راندمان 30 درصدی سیستم تمام برقی مقایسه کرد.

جمع بندی : راندمان سیستم قطار برقی( = صرفه جوئی انرژی ) در شرایط فعلی کشور تقریباً 20 درصد بیش از راندمان لوکوموتیو دیزل الکتریک است.

توضیحات 

[i] هدف از مقایسه دو سیستم ، بدست آوردن یک بر آورد است و بدیهی ست که برخی فرضیات و اعداد ذکر شده در این محاسبات تقریبی هستند و اعداد حتی الامکان رُند شده اند؛ اما شرط سازگاری زمانی در مقایسه کمیت ها رعایت شده است. 

 

 

آخرین اخبار حمل و نقل را در پربیننده ترین شبکه خبری این حوزه بخوانید
ارسال نظر
  • دیدگاه های ارسال شده توسط شما، پس از تایید توسط تین نیوز در وب منتشر خواهد شد.
  • تین نیوز نظراتی را که حاوی توهین یا افترا است، منتشر نمی‌کند.
  • پیام هایی که به غیر از زبان فارسی یا غیر مرتبط باشد منتشر نخواهد شد.
  • انتشار مطالبی که مشتمل بر تهدید به هتک شرف و یا حیثیت و یا افشای اسرار شخصی باشد، ممنوع است.
  • جاهای خالی مشخص شده با علامت {...} به معنی حذف مطالب غیر قابل انتشار در داخل نظرات است.

  • فرداد فرهودی پاسخ

    با احترام به جناب آقای قصابیان به عنوان یک متخصص برق عرض میکنم محاسبات شما درست نیست.

  • فرداد فرهودی پاسخ

    فقط یک مور اضافه کنم در جهت اشتباه بودن تحلیل ارائه شده راندمان لوکوموتیو دیزلی بین 20 تا 25 درصد است درحالت نو اما لکوموتیو های بسار کهنه ما قطعا زیر 20 درصد راندمان دارند
    ضمنا متوسط راندمان نیروگاههای ما در حال حاضر حدود 42 تا 43 درصد است که با اضافه کردن واحد های گازی به واحدهای بخار این عددمی تواند تا 48 درصد بالا برود از طرفی تلف توان در حوزه توزیع کمتر از 5 درصد است و ده درصد عددی ناردست است.