چکیده

امروزه دسترسی به انرژي پاك و سازگار با محیط زیست از اهمیت ویژهاي برخوردار است. در ایـن میـان تولیـد انـرژي برقآبی با توجه به پتانسیل بالقوه آب هاي روان نیز مورد توجه قرار گرفته است. با توجه به جایگاه ممتاز نـروژ در میـان کشورهاي پیشرو در صنعت برقآبی، در نوشتار حاضر ضمن مروري بر تاریخچه احداث نیروگاههاي زیرزمینی بـرق آبـی در نروژ، روند طراحی و اجراي پروژههاي برقآبی طی سالهاي ۱۹۱۹ تاکنون در آن کشور مـورد توجـه قـرار گرفتـه و روش طراحی تونلها و شفتهاي بدون پوشش که بهنوعی فلسفه نگهداري محسوب میشـود، معرفـی شـده اسـت. در ادامه، ضمن معرفی پتانسیلها و کارهاي صورت گرفته مربوط به طرحهاي برقآبی در داخل کشور، مقایسه مختصري با موارد مشابه در نروژ صورت گرفته است.

واژگان کلیدي: نیروگاه برقآبی، تونل تحت فشار، نروژ و ایران

a.alipour@mie.uut.ac.ir *

مقدمه

انرژي برقآبی به انرژي الکتریکی تولیدي از نیروي آب اطلاق میشود. طبـق پیـشنهاد وزارت نیـرو، تعریـف مرکز آمار ایران، نیروگاه برقآبی نیروگاهی است که در آن انرژي پتانسیل (طبیعی یا مصنوعی) آب بـراي بـه حرکت درآوردن توربینهاي مولد برق به کار می رود (مرکز آمار ایران .(۱۳۸۷ بـر اسـاس اطلاعـات موجـود، طی سالهاي ۱۹۸۵ تا ۱۹۹۶، رشد مصرف منابع انرژي در جهان بـراي انـرژي هـستهاي %۵۶،گـاز طبیعـی
%۲۶، برق آبی %۲۵ ، نفت %۱۵ و زغال سـنگ %۵ بـوده اسـت. در حـال حاضـر انـرژي بـرقآبـی در حـدود
۷۱۵۰۰۰ مگاوات یا ۱۹٪ از کل انرژي الکتریکی تولیدي جهان را پوشش میدهد. نیروي برقآبـی همچنـین
۶۳٪ از انرژي الکتریکی تولیدي از منابع تجدیدپذیر را نیز شامل میشود .( Wikipedia 2007)
کشور نروژ از ۷۱۵ گیگاوات ظرفیت برقآبی در جهان سهم مناسـبی را بـه خـود اختـصاص داده اسـت. ۹۹
درصد از برق تولیدي نروژمی بهصورت برقآبی تولید شود، در این راستا تاجیکستان با ۹۶ درصد، قرقیزستان

با ۹۴ درصد، برزیل با ۷۶ درصد در رتبههاي بعدي قرار دارند و ایران در این ردهبندي جهانی تنها ۱۵ درصد سهم تولید انرژي خود را به برقآبـی اختـصاص داده اسـت. در جـدول ۱ میـزان تولیـد انـرژي بـرقآبـی در کشورهاي مختلف جهان آمده است. در این نیروگاه ها هیچگونه مشکلی براي محیط زیست ایجـاد نمـیشـود؛ زمان راهاندازي این نیروگاهها بسیار کوتاه است و در زمان کمی (حدود چند دقیقه ) قـادر بـه همـاهنگی بـا شبکه و وصل شدن به آن است (علیپور .(۱۳۸۳
دستهبندي پروژههاي برق آبی بر اساس دبی آب رودخانه بدین قرار است .(IEEE1988)

نیروگاه بر روي رودخانهها بدون ذخیره سازي آب: هدف از ایـن نیروگـاههـا، اسـتفاده حـداکثر از آب اسـت و باتوجه به دبی آب این رودخانه ها قدرت تولیدي این نیروگاه ها کم است. نیروگاه بر روي رودخانههاي جـاري با ذخیرهسازي آب: این نوع نیروگاهها که همراه با ذخیره سازي آب می باشند، تامینکننـده تغییـرات سـاعتی بار در پستها هستند. نیروگاههاي مخزنی: در این نوع نیروگاه ها، آب به مقدار زیادي در پـشت سـد ذخیـره میشود و در نتیجه این نیروگاهها را میتوان بهعنوان بار پایه و بار حداکثر شبکه مورد استفاده قرار داد.

جدول -۱ میزان تولید هیدروالکتریسیته در کشورهاي مختلف جهان (علیپور (۱۳۸۳

کشور تولید سالیانه هیدروالکتریسیته (TWh) ظرفیت ثابت (GW)
جمهوري خلق چین ۴۱۶/۷ ۱۲۸/۵۷
کانادا ۳۵۰/۳ ۸۸/۹۷۴
برزیل ۳۴۹/۹ ۶۹/۰۸
ایالات متحده ۲۹۱/۲ ۷۹/۵۱۱
روسیه ۱۵۷/۱ ۴۵
نروژ ۱۱۹/۸ ۲۷/۵۲۸
هند ۱۱۲/۴ ۳۳/۶۰
ژاپن ۹۵ ۲۷/۲۲۹
سوئد ۶۱/۸ –
فرانسه ۶۱/۵ ۲۵/۳۳۵

۱۱۶۲

با این تفاسیر، بیشتر نیروگاههاي برقآبی انرژي مورد نیاز خود را از انرژي پتانسیل آب پشت یک سد تـامین میکنند. در این حالت انرژي تولیدي از آب به حجم آب پشت سد و اختلاف ارتفاع بین منبع و محل خـروج آب سد وابسته است. به این اختلاف ارتفاع، هد فشاري می گویند. در واقع میزان انرژي پتانسیل آب با ارتفاع فشاري آن متناسب است. براي افزایش فاصله یا ارتفاع فشاري، آبمعمولاً براي رسیدن به توربین آبی فاصله زیادي را در یک لوله بزرگ بنام پنستاك طی میکند .(IEEE1988) در شکل ۱ نمایی از یـک نیروگـاه بـرق آبی زیرزمینی به تصویر کشیده شده است.