تولید برق بدون سوخت
هرچند زمان استفاده از این سوخت کوتاه خواهد بود و با افزایش دمای هوا و کاهش مصرف گاز بخش خانگی، این نیروگاه‌ها مجدد از گاز استفاده نخواهند کرد، اما لزوم توجه بیشتر به تنوع‌بخشی در سبد تولید انرژی الکتریکی با تاکید بر انرژی‌های تجدید‌پذیر، نقش خود را بیش از گذشته نمایان کرده که یکی از این روش‌ها، استفاده از توربین‌های انبساطی است. در واقع استفاده از این توربین‌ها به آن معنا است که هرجا فشار سیال (گاز یا بخار) کاهش یابد می‌توان از این افت فشار برای تولید برق استفاده کرد.
به‌طور کلی ایستگاه‌های کاهش فشار گاز در نزدیکی شهرهای بزرگ قرار داشته و تمامی نیروگاه‌های حرارتی و بیشتر صنایع بزرگ از جمله شرکت‌های فولادی و پتروشیمی‌ها دارای این نوع ایستگاه‌های گاز هستند. به همین جهت در این روش، افت فشار یاد شده باعث چرخش پره‌های توربینی با نام توربین انبساطی شده و یک ژنراتور که محور آن کوپل است می‌تواند برق لازم را تولید کند. نسبت کاهش فشار ورودی به خروجی و دبی جرمی گاز عبوری، تعیین‌کننده توان توربین انبساطی خواهد بود. از همین رو با توجه به تنوع انواع ایستگاه‌های گاز، توربین‌های انبساطی کوچک با توان حدود صد کیلووات تا توربین‌های انبساطی بزرگ با توان ۲۵ مگاوات در دنیا ساخته شده که در دست بهره‌برداری است.
نکته مهم این است که در این روش هیچ گونه سوختی مصرف نمی‌شود، بنابراین با توجه به محدودیت‌های گازی، استفاده از این روش بیش از گذشته اهمیت خود را نشان می‌دهد. البته علاوه بر آن از ایستگاه‌های تقلیل فشار در چاه‌های استخراج میعانات گازی نیز می‌توان با نصب توربین‌های یادشده، برق تولید کرد.
با توجه به اینکه بیش از ۹۰ نیروگاه حرارتی کوچک و بزرگ در سطح کشور وجود دارد، پتانسیل نصب توربین‌های انبساطی در ایستگاه‌های کاهش فشار این نیروگاه‌ها حداقل به میزان ۵۰۰ مگاوات برآورد می‌شود. همچنین در سطح کشور، نزدیک به ۳۷۰ ایستگاه کاهنده فشار (CGS) برای تامین گاز صنایع و شهرهای بزرگ و نزدیک به ۲ هزار ایستگاه کاهنده فشار (TBS) برای تامین گاز شهرهای کوچک و روستاها وجود دارد که بیشتر این ایستگاه‌های کاهش فشار گاز قابلیت نصب توربین انبساطی را دارند.
توان خروجی توربین‌های انبساطی قابل نصب در ایستگاه‌های CGS از حدود یک تا ۱۰ مگاوات و توان ایستگاه‌های TBS از ۵۰۰ کیلووات تا ۲ مگاوات برآورد شده است. حال آنکه تفاوت توان تولیدی ذکر شده ناشی از متفاوت بودن ظرفیت ایستگاه‌ها و نسبت فشار ورودی به خروجی آنهاست که در مجموع پتانسیل تولید برق در این ایستگاه‌ها حداقل هزار مگاوات برآورد می‌شود.
با فرض نصب توربین انبساطی برای ایستگاه‌های گاز یاد شده، در مجموع می‌توان افزایش ۱۵۰۰ مگاواتی ظرفیت تولید برق را در کشور انتظار داشت. در واقع تولید برق توربین‌های مفروض در سال با ضریب بهره‌برداری حدود ۸/ ۰ بالغ بر ۱۰ هزار گیگاوات ساعت انرژی الکتریکی و معادل مصرف برق حدود سه میلیون مشترک خانگی در سال خواهد شد. بنابراین اگر سوخت مصرفی به ازای تولید هر کیلووات ساعت انرژی را معادل ۳/ ۰ متر مکعب گاز لحاظ کنیم، بالغ بر سه میلیارد متر مکعب صرفه‌جویی گاز در سال را شاهد خواهیم بود.
از همین رو، وزارت نیرو استفاده از این روش تولید برق را از نظر دور نداشته و در هر یک از نیروگاه‌های شهید منتظری اصفهان، نکا و رامین اهواز دو توربین انبساطی هر یک با ظرفیت ۵/ ۷مگاوات در ایستگاه تقلیل فشار گاز ورودی به نیروگاه نصب کرده است. با پیگیری‌های به عمل آمده توربین‌های انبساطی نیروگاه شهید منتظری به عنوان نخستین نوع این توربین برای تولید برق در نیروگاه‌های کشور، از اوایل سال جاری وارد مدار شد که طی مدت یادشده نزدیک به ۲۵ میلیون کیلووات ساعت انرژی الکتریکی تولید کرده است. از سوی دیگر استفاده از توربین‌های انبساطی محدودیت‌هایی دارد. از تغییر ناخواسته فشار خط گاز ورودی تا تغییر میزان دبی مصرفی گاز صنعت یا شهر که بر میزان تولید برق توربین‌ها تاثیرگذار خواهد بود. همچنین متنوع بودن انواع ایستگاه‌های گاز و صنایع، تفاوت در فشار گاز ورودی و خروجی مورد نیاز هر ایستگاه گاز و در عین حال هزینه‌های تعمیرات و بهره‌برداری، از سایر عوامل تاثیرگذار در این روند هستند، اما نکته قابل توجه این است که با توجه به عدم مصرف سوخت، این موضوع گزینه‌ای بسیار مطلوب برای تامین انرژی کشور در این شرایط حساس صنعت برق و گاز به حساب می‌آید.
باتوجه به تنوع یاد شده انواع توربین‌ها، هزینه ساخت توربین انبساطی حدود ۵۰۰ یورو به ازای هر کیلووات ساعت برآورد می‌شود. هر چند این عدد تقریبا نزدیک به هزینه احداث نیروگاه سیکل ترکیبی است، اما در صورت دسته‌بندی و اولویت‌بندی ایستگاه‌های گاز با قابلیت ذکر شده می‌توان ضمن استفاده از پتانسیل سازندگان توانمند داخلی، نسبت به بومی‌سازی تجهیز و کاهش هزینه تمام شده اقدام کرد.
بر اساس آخرین تعرفه ابلاغی وزارت نیرو، نرخ خرید برق این‌گونه توربین‌ها فقط ۲۹۱۲ریال به ازای هر کیلووات ساعت است که حدود یک‌چهارم بهای برق تولیدی توسط نیروگاه‌های خورشیدی با ظرفیت مشابه است. به همین منظور در ادامه برای استفاده بهتر از این منبع تولید برق راهکارهایی از جمله دسته‌بندی انواع ایستگاه‌های تقلیل فشار گاز، تیپ کردن و اولویت‌بندی آنها برای نصب توربین انبساطی، استفاده از توان سازندگان داخلی برای بومی‌سازی این فناوری و افزایش بهای خرید تضمینی برق تولیدی با روش یاد شده برای جذب سرمایه‌گذاری پیشنهاد می‌شود.
