اقتصاد توليد الكهرباء

تعريف اقتصاديات توليد الكهرباء

في المشاريع الهندسية الحديثة، يعتبر التكلفة أمرًا مهمًا جدًا. يجب على المهندسين تحقيق النتائج المرجوة بأقل تكلفة ممكنة. في توليد الكهرباء، نختار غالبًا بين المعدات ذات التكلفة العالية والكفاءة العالية والمعدات ذات التكلفة المنخفضة والكفاءة الأقل. تتميز المعدات ذات التكلفة العالية بفوائد وأقساط استهلاك أعلى ولكن فواتير طاقة أقل.

يجب على المهندسين الكهربائيين موازنة التكاليف لتقليل النفقات الكلية للمصنع. يعد دراسة اقتصاديات توليد الكهرباء أمرًا حاسمًا لتحقيق هذا التوازن. لفهم اقتصاديات توليد الكهرباء، يجب أن نعرف النفقات السنوية للمصنع والعوامل المؤثرة فيها. يتم تقسيم النفقات السنوية الكلية إلى عدة فئات:

• التكاليف الثابتة

• التكاليف شبه الثابتة

• التكاليف التشغيلية

هذه هي جميع المعلمات الهامة المتعلقة باقتصاديات توليد الكهرباء وستتم مناقشتها بالتفصيل أدناه.

التكاليف الثابتة

تعتمد هذه التكاليف على القدرة المثبتة للمصنع وليس على إنتاج الطاقة. تتضمن:

الفوائد والاستهلاك على تكلفة رأس المال للمصنع المتولّد للطاقة، والشبكة الناقلة والتوزيع، والمباني والأعمال الهندسية الأخرى وما إلى ذلك. تشمل تكلفة رأس المال للمصنع أيضًا الفوائد المدفوعة أثناء بناء المصنع، وأجور المهندسين والعاملين الآخرين، وتطوير وإنشاء محطة الطاقة. كما تشمل التكاليف المتعلقة بالنقل والعمل وغيرها لإحضار المعدات إلى الموقع وتثبيتها، وكلها مرتبطة باقتصاديات توليد الكهرباء بشكل عام.

من الجدير بالذكر أنه في المحطات النووية، تشمل تكلفة رأس المال للمحطة تكلفة الرسوم الأولية للوقود النووي ناقصة قيمة الاسترداد المدفوعة في نهاية عمرها الإنتاجي. كما تشمل جميع أنواع الضرائب، ومبالغ التأمين المدفوعة على الوثائق لتغطية خطر الأعطال العرضية. بالإضافة إلى الإيجار المدفوع للأرض المستخدمة في الغرض البناء.

تشمل التكاليف الناتجة عن بدء وإيقاف تشغيل المفاعلات أيضًا في هذه الفئة، عندما تعمل محطة الطاقة بنظام دوام واحد أو اثنين.

التكاليف التشغيلية

تعتبر التكاليف التشغيلية أو تكلفة التشغيل للمصنع أحد أهم المعلمات عند النظر في اقتصاديات توليد الكهرباء لأنها تعتمد على عدد ساعات تشغيل المصنع أو على عدد الوحدات من الطاقة الكهربائية المنتجة. تتضمن أساسًا التكاليف المذكورة أدناه.

تكلفة الوقود المُسَلَّم مع تكلفة التعامل مع الوقود في المصنع. الفحم هو الوقود المستخدم في محطة الطاقة الحرارية، والزيت ديزل في حالة محطة ديزل. في حالة محطة الطاقة الكهرومائية لا توجد تكلفة وقود لأن الماء هدية مجانية من الطبيعة. ولكن تحتاج محطة الكهرومائية إلى تكلفة تركيب أعلى وناتج الطاقة الميجاوات الخاص بها أقل مقارنة بمحطات الطاقة الحرارية.

إهدار المواد التشغيلية والصيانة وأجور الموظفين المشرفين على تشغيل المصنع.

في حالة محطة الطاقة الحرارية، تشمل اقتصاديات توليد الكهرباء تكلفة الماء المستخدم في غليان الماء مثل تكلفة معالجة ومعالجة المياه. بما أن كمية التآكل للمعدات تعتمد على مدى استخدام المصنع، فإن تكلفة زيت التشحيم وتكاليف الصيانة والإصلاح للمعدات تدخل أيضًا ضمن التكاليف التشغيلية.

لذا يمكننا الختام بأن التكاليف السنوية الكلية لتوليد الكهرباء واقتصاديات توليد الكهرباء بشكل عام يمكن تمثيلها بالمعادلة،

حيث يمثل 'a' التكلفة الثابتة الكلية للمصنع، ولا علاقة لها بإجمالي الإنتاج للمصنع أو عدد الساعات التي يعمل فيها المصنع.

يمثل 'b' التكلفة شبه الثابتة، والتي تعتمد بشكل أساسي على إجمالي إنتاج المصنع وليس على عدد الساعات التي يعمل فيها المصنع. الوحدة المناسبة لـ 'b' هي الكيلو وات.

يمثل 'c' أساسًا التكلفة التشغيلية للمصنع، ويعتمد على عدد الساعات التي يعمل فيها المصنع لتوليد قدر معين من الطاقة الميجاوات. وحدته هي الكيلو وات ساعة.