توان تولیدی اقتصاد
در پروژههای مهندسی مدرن، هزینه بسیار مهم است. مهندسان باید نتایج مورد نظر را با کمترین هزینه به دست آورند. در تولید انرژی، معمولاً بین تجهیزات با هزینه بالا و کارایی بالا و تجهیزات با هزینه پایین و کارایی پایین انتخاب میکنیم. تجهیزات با هزینه بالا دارای مخارج بهره و سهمیهبندی بالاتر اما قبضهای انرژی کمتری هستند.
مهندسین برق باید هزینهها را تعادل بخشند تا مجموع هزینههای نیروگاه را به حداقل برسانند. مطالعه اقتصاد تولید انرژی برای دستیابی به این تعادل ضروری است. برای درک اقتصاد تولید انرژی، باید هزینههای سالانه نیروگاه و عوامل مؤثر بر آن را بشناسیم. مجموع هزینههای سالانه به چند دسته تقسیم میشود:
هزینههای ثابت
هزینههای نیمه ثابت
هزینههای عملیاتی
این همه پارامترهای مهم مربوط به اقتصاد تولید انرژی هستند که در زیر به جزئیات آنها اشاره شده است.
هزینههای ثابت
این هزینهها به ظرفیت نصب شده نیروگاه بستگی دارد اما به خروجی انرژی آن وابسته نیست. شامل موارد زیر است:
بهره و سهمیهبندی هزینههای سرمایه نیروگاه تولید، شبکه انتقال و توزیع، ساختمانها و سایر کارهای مهندسی عمرانی و غیره. هزینه سرمایه نیروگاه همچنین شامل بهرهای که در طول ساخت نیروگاه پرداخت میشود، حقوق مهندسان و سایر کارکنان، توسعه و ساخت نیروگاه. همچنین شامل هزینههای حمل و نقل، کارگری و غیره برای انتقال تجهیزات به محل و نصب آنها که همه برای اقتصاد کلی تولید انرژی لازم است.
به ویژه در نیروگاههای هستهای، هزینه سرمایه نیروگاه شامل هزینههای اولیه سوخت هستهای منهای ارزش بازیافتی که در پایان عمر مفید آن پرداخت میشود. همچنین شامل تمام نوع مالیاتها، حق بیمه پرداخت شده برای پوشش ریسک خرابی تصادفی. هزینه اجاره زمینی که برای مقاصد ساخت و ساز استفاده میشود.
هزینههای ناشی از روشن و خاموش کردن نیروگاهها نیز در این دسته قرار میگیرند، وقتی که نیروگاه در یک یا دو شیفت عملیاتی است.
هزینههای عملیاتی
هزینههای عملیاتی یا هزینههای اجرایی یک نیروگاه، احتمالاً یکی از مهمترین پارامترها در نظر گرفتن اقتصاد تولید انرژی است زیرا به تعداد ساعات عملیاتی نیروگاه یا تعداد واحد انرژی الکتریکی تولید شده بستگی دارد. اساساً شامل هزینههای ذکر شده زیر است.
هزینه سوخت تحویل داده شده همراه با هزینه مدیریت سوخت در نیروگاه. زغال سنگ سوخت استفاده شده در نیروگاه حرارتی و نفت دیزل در نیروگاه دیزلی است. در نیروگاههای هیدروالکتریک هزینه سوخت وجود ندارد زیرا آب هدیه رایگان طبیعت است. اما یک نیروگاه هیدروالکتریک نیاز به هزینه نصب بالاتری دارد و خروجی مگاوات تولید انرژی آن نسبت به نیروگاههای حرارتی کمتر است.
پسماند مواد عملیاتی و نگهداری و حقوق کارکنان نظارتی مشغول اجرای نیروگاه.
در نیروگاه حرارتی، اقتصاد تولید انرژی شامل هزینه آب فیدر برای دیگ، مثل هزینه تصفیه و تنظیم آب است. چون میزان خوردگی و سایش تجهیزات به میزان استفاده از نیروگاه بستگی دارد، بنابراین هزینه روغن لیوبریکانت و هزینه تعمیر و نگهداری تجهیزات نیز در هزینههای عملیاتی شامل میشود.
بنابراین میتوانیم نتیجه بگیریم که مجموع هزینههای سالانه در تولید انرژی و اقتصاد کلی تولید انرژی میتواند با معادله زیر نمایش داده شود،
که در آن 'a' نمایانگر هزینه ثابت کل نیروگاه است و هیچ ارتباطی با خروجی کل نیروگاه یا تعداد ساعاتی که نیروگاه در حال اجرا است ندارد.
'b' نمایانگر هزینه نیمه ثابت است که عموماً به خروجی کل نیروگاه بستگی دارد و نه به تعداد ساعاتی که نیروگاه در حال اجرا است. واحد 'b' ایدهآلاً به کیلووات انتخاب میشود.
'c' اساساً نمایانگر هزینه عملیاتی نیروگاه است و به تعداد ساعاتی که نیروگاه در حال اجرا است برای تولید یک مگاوات خاص از انرژی بستگی دارد. واحد آن به کیلووات-ساعت است.
