1-6-  روش تحقیق.. 6

1-6-1- روش و ابزار گردآوری اطلاعات… 6

1-6-2-  روش تجزیه تحلیل داده‌ها 6

1-6-3- جامعه و نمونه آماری… 7

1-7- نتایج مورداستفاده پس از انجام تحقیق.. 7

1-8-  محدودیت‌های تحقیق.. 8

1-9-  تعاریف مفاهیم و واژه‌ها 8

انرژی‌ جزر و مد.. 8

انرژی‌های تجدیدپذیر. 8

ارزیابی اقتصادی پروژه. 9

هزینه چرخه عمر. 9

فصل دوم. 10

ادبیات موضوع.. 10

-1-2 مقدمه. 11

-3-2 اهمیت توجه به انرژی‌های پاک…. 12

-4-2 انواع انرژی‌های پاک…. 13

-5-2 انرژی جزر و مد.. 13

-6-2 مزایای تولید انرژی از جزر و مد.. 16

2-7- پتانسیل انرژی جزر و مد در دنیا 16

-8-2 پتانسیل انرژی جزر و مد در ایران.. 19

-9-2 خصوصیات مناطق مناسب برای اجرای طرح.. 20

-10-2 تکنیک‌های پیشین بهره‌برداری از انرژی جزر و مد.. 20

-11-2 سیستم‌ها و روش­های کنونی استفاده از انرژی جزر و مدی… 21

-12-2 مزایا و معایب نیروگاه­های جزر و مد.. 24

2-13- ظرفیت اسمی نیروگاه­ها ی کشور. 25

2-14- مروری بر پیشینه‌ی تحقیق.. 26

2-14-1- مطالعات داخلی.. 26

2-14-2- مطالعات خارجی.. 29

 

فصل سوم. 34

روش‌شناسی تحقیق.. 34

3-1- مقدمه. 35

3-2- پدیده جزر و مد.. 35

3-3- تئوری جزر و مد.. 36

3-4- پیش‌بینی جزر و مد.. 36

3-4-1- کشند نیم روزه (F ≤ 0.25). 38

3-4-2- کشند ترکیبی نیمروز ((0.25 < F ≤ 1.5. 40

3-4-3- کشند ترکیبی روزانه (1.5 <  F <  3). 40

3-4-4- کشند روزانه (F ≥  3). 41

3-5- تعیین ظرفیت نیروگاه. 43

3-6- تحلیل هزینه چرخه عمر (ALCC). 45

3-7- طرح توجیه اقتصادی… 47

3-7-1- ارزیابی اقتصادی… 48

3-7-1-1- ارزش خالص فعلی.. 48

3-7-1-2- نسبت فایده به هزینه. 48

3-7-1-3- نرخ بازده داخلی.. 48

3-8- تحلیل حساسیت…. 49

3-9- نرم‌افزار کامفار. 50

3-9-1- برخی از ورودی‌های مهم کامفار. 51

3-9-1-1- استهلاک و ارزش اسقاط… 51

3-9-1-2- نرخ تنزیل.. 52

 

3-9-1-3-  نرخ بهره. 52

3-9-2- برخی از گزارش های مهم کامفار. 53

3-9-2-1- هزینه‌ها ثابت سرمایه‌گذاری… 53

3-9-2-2- سرمایه در گردش…. 53

3-9-2-3- دوره بازگشت سرمایه عادی (NBP). 53

3-9-2-4- دوره بازگشت سرمایه متحرک (DBP). 53

3-9-2-5- نرخ بازده داخلی (IRR). 53

3-9-2-6- نرخ بازده داخلی تعدیل‌شده (MIRR). 54

3-10- روش‌شناسی تحقیق.. 55

فصل چهارم. 56

تجزیه و تحلیل اطلاعات و نتایج.. 56

-1-4 مقدمه. 57

-2-4 اندازه­گیری انرژی جزر و مد.. 57

-1-2-4 انتخاب منطقه. 58

4-2-2- اختلاف ارتفاع جزر و مد.. 59

4-2-3- مساحت آبی.. 59

4-3- اندازه‌گیری میزان درآمد.. 61

4-4- هزینه‌ها 64

4-5- هزینه چرخه عمر سالانه. 65

4-5-1- درآمد اجتناب تولید گاز گلخانه‌ای… 66

4-5-2- هزینه تمام‌شده برق.. 67

4-6- محاسبات نهایی هزینه چرخه عمر سالیانه. 68

4-7- بررسی توجیه اقتصادی طرح‌ها 68

4-7-1- ارزیابی اقتصادی بندر بهمنی.. 70

4-7-2- ارزیابی اقتصادی بندر درگهان.. 72

4-7-3- ارزیابی اقتصادی بندر پل.. 74

4-7-4- ارزیابی اقتصادی بندر خور موسی.. 76

4-7-5- ارزیابی اقتصادی بندر امام خمینی.. 78

4-7-6- ارزیابی اقتصادی بندر کنگان.. 80

4-7-7- ارزیابی اقتصادی بندر بوشهر. 82

4-8- هزینه ظرفیت…. 85

4-9- هزینه انرژی… 86

4-10- مقایسه تعرفه یک بخشی و دو بخشی در بنادر منتخب…. 87

4-11- تحلیل حساسیت…. 89

4-12- تحلیل سربه‌سر. 93

4-13- تولید و فروش…. 95

4-14-  خالص ارزش‌افزوده ملی.. 96

4-15- تحلیل حساسیت قیمت تمام‌شده انرژی نسبت به نرخ تنزیل.. 97

4-16- تحلیل حساسیت هزینه چرخه عمر. 98

4-16-1- تحلیل حساسیت هزینه چرخه عمر نسبت به نرخ تنزیل.. 98

4-16-2- تحلیل حساسیت هزینه چرخه عمر نسبت به قیمت فروش برق.. 99

4-17-  سؤالات تحقیق.. 101

فصل پنجم.. 102

جمع‌بندی و تحلیل نتایج.. 102

5-1- جمع‌بندی… 103

5-2- نتایج تحقیق.. 104

5-3- پیشنهادهای اجرایی.. 105

5-4- پیشنهادهای تکمیلی.. 106

منابع و مأخذ.. 107

 

 

فهرست جداول

جدول 2-1. ارتفاع جزر و مد در مکان‌های مختلف جهان.. 17

جدول 2-2 . نیروگاه جزر و مد در کشورهای مختلف…. 17

جدول2-3 . مجموع ظرفیت اسمی نیروگاه­های وزارت نیرو(مگاوات ). 26

جدول 3-1.  چهار مؤلفه اصلی برای تعیین عدد کشند جزر و مد.. 38

جدول 4- 1. مساحت مرزهای آبی مربوط به بنادر منتخب…. 60

جدول 4- 2. توان قابل‌دستیابی مربوط به بنادر منتخب…. 62

جدول 4-3. درآمد تولید یکساله مربوط به بنادر منتخب…. 63

جدول 4- 4. هزینه‌های مربوط به احداث نیروگاه جزر و مد برای کشورهای خاورمیانه. 64

جدول 4- 5.  مشخصات فناوری مورداستفاده و مفروضات اولیه برای ارزیابی اقتصادی با استفاده از نرم‌افزار کامفار. 65

جدول 4- 6. درآمد اجتناب تولید گاز گلخانه‌ای در بنادر منتخب…. 67

جدول 4- 7. هزینه چرخه عمر سالیانه برای بنادر (هزار ریال). 68

جدول 4- 8. مفروضات اولیه برای ارزیابی اقتصادی طرح با استفاده از نرم‌افزار کامفار. 69

جدول 4- 9. محاسبات توجیه اقتصادی نیروگاه جزر و مد در بندر بهمنی.. 70

جدول 4- 10.  محاسبات توجیه اقتصادی نیروگاه جزر و مد در بندر درگهان.. 72

جدول 4- 11.  محاسبات توجیه اقتصادی نیروگاه جزر و مد در بندر پل.. 74

جدول 4- 12. محاسبات توجیه اقتصادی نیروگاه جزر و مد در خور موسی.. 76

جدول 5- 13. محاسبات توجیه اقتصادی نیروگاه جزر و مد در امام خمینی.. 78

جدول 4- 14.  محاسبات توجیه اقتصادی نیروگاه جزر و مد در کنگان.. 80

جدول 4- 15. محاسبات توجیه اقتصادی نیروگاه جزر و مد در بوشهر. 82

جدول 4-16.  مقایسه‌ای NPV‏‎، IRR و نسبت فایده – هزینه نیروگاه‌های جزر و مد بنادر منتخب خلیج‌فارس    84

جدول  4-17. مقایسه‌ هزینه‌های ظرفیت و انرژی نیروگاه‌های جزر و مد بنادر منتخب خلیج‌فارس طی سه سناریو. 88

جدول5-1 مقایسه ارزیابی  بنادر موجود در سواحل جنوبی، شمالی و مرکزی خلیج‌فارس…. 104

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فهرست نمودارها

نمودار2- 1. خصوصیات چند نیروگاه جزر و مد در جهان.. 19

نمودار 4- 1. تغییر در پارامترهای اقتصادی به دلیل تغییر در نرخ تنزیل در بندر بهمنی.. 90

نمودار 4- 2. تغییر در پارامترهای اقتصادی به دلیل تغییر در نرخ تنزیل در بندر بوشهر. 90

نمودار 4- 3. تغییر در پارامترهای اقتصادی به دلیل تغییر در نرخ تنزیل در بندر درگهان.. 91

نمودار 4- 4. تغییر در پارامترهای اقتصادی به دلیل تغییر در نرخ تنزیل در بندر امام خمینی.. 91

نمودار 4- 5. تغییر در پارامترهای اقتصادی به دلیل تغییر در نرخ تنزیل در بندر کنگان.. 92

نمودار 4-  6. تغییر در پارامترهای اقتصادی به دلیل تغییر در نرخ تنزیل در خور موسی.. 92

نمودار 4- 7. تغییر در پارامترهای اقتصادی به دلیل تغییر در نرخ تنزیل در بندر پل.. 93

نمودار 4- 8. تحلیل سربه‌سر با در نظر گرفتن منابع تأمین مالی.. 94

نمودار 4- 9. تحلیل سربه‌سر بدون در نظر گرفتن منابع تأمین مالی.. 94

نمودار 4- 10. مقایسه منافع کاهش آلودگی طرح نسبت به میزان کل فروش برق.. 95

نمودار 4- 11.  ساختار ارزش‌افزوده ملی (میلیون ریال) طی سال‌های بهره‌برداری… 96

نمودار 4- 12. تحلیل حساسیت قیمت تمام‌شده انرژی نسبت به نرخ تنزیل.. 97

نمودار 4- 13. تغییر هزینه چرخه عمر سالیانه به دلیل تغییر در نرخ تنزیل.. 98

نمودار 4- 14. مقایسه میزان هزینه چرخه عمر سالیانه در نرخ‌های تنزیل مختلف…. 99

نمودار 4- 15. تغییر هزینه چرخه عمر سالیانه به دلیل تغییر در قیمت فروش برق.. 100

نمودار 4- 16. مقایسه میزان هزینه چرخه عمر سالیانه در قیمت‌های مختلف…. 100

 

 
فصل اول
 

 
کلیات تحقیق
 

 

 

 

 

 

-1-1 مقدمه
انرژی موتور محرکه توسعه هر کشور می‌باشد و یکی از مهم‌ترین مسائل جوامع، نحوه تأمین این انرژی است. برق نه‌تنها نوعی انرژی است بلکه زیرساخت رشد صنعتی است. در قانون پنج سال پنجم توسعه جمهوری اسلامی ایران وزارت نیرو برای پاسخ‌گویی به بخش تقاضای برق باید به دنبال ایجاد ظرفیت‌های جدید برای تولید باشد.صنعت برق با قدمت چندین دهه فعالیت به عنوان یکی از پیچیده‌ترین و عظیم‌ترین پروسه‌های ساخت دست بشر است که نقش بسیار مهمی در توسعه پایدار هر کشور ایفا می‌کند یکی از اجزاء اصلی توسعه پایدار، توسعه اقتصادی است. با توجه به موقعیت استراتژیک کشور ایران و بهره‌گیری از کرانه‌های وسیع خلیج‌فارس می‌توان از این فرصت به عنوان راهکاری مناسب و به‌صرفه برای استحصال انرژی استفاده کرد.

امروزه بحران انرژی و وابستگی شدید به سوخت‌های فسیلی و منابع انرژی‌های تجدید ناپذیر، آسیب‌های جدی زیست­محیطی به وجود آمده از مصرف این نوع سوخت‌ها و همچنین مشکلات دوردست بودن بعضی از مراکز مصرف، بشر را به سمت استحصال انرژی از اقیانوس­ها کشانده است ازاین‌رو با توجه به افزایش آلاینده‌های بخش نیروگاهی طی سال‌های اخیر، بررسی توانایی­های بالقوه تولید انرژی‌های تجدیدپذیر و لایتناهی یکی از مباحثی است که می‌تواند زمینه توسعه پایدار را پیش روی صنعت و اقتصاد کشور باز کند.

با توجه به موقعیت استراتژیک کشور ایران و بهره گیری از کرانه های وسیع خلیج­فارس می توان از این فرصت به عنوان راهکاری مناسب و به صرفه برای استحصال انرژی استفاده کرد و با مطالعه روی جنبه های مختلف، امکان سنجی بر فاکتورهای مثبت و منفی آن داشت. خلیج­فارس و دریای عمان، به لحاظ گوناگون از جمله اقتصادی و سیاسی برای ما حائز اهمیت اند. ولی متأسفانه، اطلاعات ما در مورد شرایط فیزیکی این منابع عظیم و حیاتی بسیار کم و ناچیز است. انرژی جزر و مد مهمترین زیرمجموعه های انرژی دریایی است که بر خلاف انرژی حاصل از سوخت های فسیلی مانند نفت و زغال سنگ،  قابل تجدید و لایزال بوده و آلودگی زیست محیطی به همراه ندارد.

 

 

این مطالعه در پنج فصل تهیه و تدوین‌شده است:

در فصل اول کلیات تحقیق موردبررسی قرار می‌گیرد، در فصل دوم مفاهیم پایه‌ای جزر و مد و انواع روش‌های استحصال این انرژی ذکر می‌شود به‌علاوه خلاصه‌ای از پیشینه تحقیق نیز ارائه‌ شده است. در فصل سوم مبانی نظری تولید انرژی برق از جزر و مد، روش و تکنیک‌های مورداستفاده برای ارزیابی اقتصادی طرح ذکر می‌شود. فصل چهارم یافته‌های تحقیق ارائه گردیده و اطلاعات طرح مورد پردازش و بررسی قرار می‌گیرد. فصل پنجم شامل خلاصه‌ای از تحقیق و نتایج به‌دست‌آمده است و درنهایت پیشنهاد‌هایی در راستای بهبود و گسترش مطالعات آینده مطرح می‌شود.

 

 -2-1 مسئله‌ تحقیق
بشر در عصر حاضر با دو بحران بزرگ روبرو است که بسیار باهم مرتبط هستند، از طرفی جوامع صنعتی و همچنین شهرهای بزرگ با مشکل آلودگی محیط­زیست مواجه­­اند و از طرف دیگر مواد اولیه و سوخت با شتاب روزافزون در حال اتمام است که منجر به رشدی وسیع در تولید نیروی تجدیدپذیر پاک برای راهبری تولید برق شده است. تأکید زیادی بر روی تولید نیروی باد بوده ‌که به‌عنوان یکی از پیشرفته‌ترین اشکال تولید تجدیدپذیر است، با این حال، طبیعت متغیر و نسبتاً غیرقابل‌پیش‌بینی آن منجر به افزایش چالش­ها برای بهره‌بردارهای سیستم برق بادی می­شود. تولید انرژی جزر و مدی از سوی دیگر تقریباً کاملاً قابل پیش­بینی است و به همین دلیل ممکن است یک جایگزین مناسب برای تولید نیروی باد باشد(اینور دنی[1]، 2009).

بحران انرژی در جهان و پایان‌پذیری سوخت‌های فسیلی، امروزه دستیابی به منابع جدید انرژی را از توجه خاصی برخوردار نموده است، یکی از این منابع انرژی پایان‌ناپذیر، انرژی جزر و مد است (پسنده، 1385).

انرژی جزر و مد، یکی از انواع انرژی‌ها است که برخلاف انرژی حاصل از سوخت‌های فسیلی مانند نفت و زغال‌سنگ، قابل‌تجدید و لایزال بوده و آلودگی زیست‌محیطی هم به همراه ندارد. (اکبری نسب، کتابداری، 1389)

امروزه روند بهره‌برداری از منابع انرژی تجدیدپذیر و سازگار با محیط‌زیست مانند جزر و مد در مقابل انرژی حاصل از سوخت‌های فسیلی یک ضرورت به نظر می‌رسد. با افزایش جمعیت کره زمین، نیاز به انرژی بیشتر از یک‌طرف و آلودگی و مشکلات استفاده از سوخت‌های فسیلی و محدودیت این منابع از طرف دیگر، باعث شده که توجه بشر به استفاده از سوخت‌های غیر فسیلی معطوف گردد. سوخت‌های فسیلی، منبع اصلی تأمین انرژی موردنیاز جهان، به‌سرعت درحال کاهش بوده و اثرات جانبی بر روی سیستم زیست‌محیطی از نگرانی‌های عمده به شمار می‌رود. استفاده از انرژی تجدیدپذیر، برای رویارویی با چالش‌های آینده است.

نرژی جزر و مد یکی از قدیمی‌ترین شکل‌های انرژی است. تاکنون چندین نیروگاه جزر و مدی در کشورهای مختلف دنیا ساخته‌شده است که بزرگ‌ترین و معروف‌ترین نیروگاه جزر و مدی در شمال غربی فرانسه بنام لارنس، خلیج سورن در جنوب غربی انگلستان و خلیج فاندی در شرق کانادا که دامنه کشند آن از 17 متر تجاوز می‌کند واقع‌شده است. پتانسیل بالای این مناطق برای تولید انرژی الکتریکی،  مناسب و دستاوردهای زیست‌محیطی و اقتصاد کلان را به همراه خواهد داشت  (کوائیک[2]، 2004).  جذب انرژی مفید از اقیانوس‌ها، دریاها و رودخانه­ها به‌عنوان یکی از پاکیزه­ترین منابع بکر به جهان معرفی گردیده است. بحران انرژی در دهه 1970 میلادی،  فکر دانشمندان را به‌سوی منابع انرژی مستقل از سوخت فسیلی کشانده که از آن جمله استفاده از انرژی پایان‌ناپذیر نهفته در دریاها است.

از‌نظر اقتصادی، هزینه‌های بهره‌برداری از انرژی جزر و مد شامل هزینه‌های سرمایه‌گذاری اولیه و بهره­برداری خواهد بود. هزینه سرمایه‌گذاری برای این‌گونه طرح‌ها نسبت به خروجی قابل‌استفاده، در مقایسه با سایر نیروگاه‌ها با سوخت فسیلی بالاتر است لذا ازآنجاکه عوامل شناخته‌شده و ناشناخته زیادی در این عرصه وجود دارد مطالعات پایه‌ای در این عرصه باید توجیه اقتصادی داشته باشد. (حسین زاده، حسین زاده،1391)

ایران از نظر انرژی‌های تجدیدپذیر با توجه به موقعیت اقلیمی خاص خود، از پتانسیل بسیار بالایی در این زمینه برخوردار است. از سوی دیگر نیروهای بومی و توانمند تخصصی داخلی خوبی در ایران وجود دارد که امکان استفاده از این انرژی‌ها را با حداقل نیاز به خارج قابل توسعه می‌کند، اما تاکنون آن‌گونه که شایسته این پتانسیل و توانایی توسعه‌ای کشور بوده عمل نشده و باوجود گذشت چند دهه فعالیت در زمینه­ انرژی‌های نو در ایران، هنوز جایگاه مناسبی در این زمینه حتی در منطقه خاورمیانه به دست نیاورده است. که این امر عمدتاً به برنامه‌ریزی پراکنده، هدف­گذاری نامناسب و نیز عدم بهره‌گیری مناسب از نیروهای بومی متخصص، مربوط بوده است. لذا با توجه به اهمیت موضوع، در این تحقیق میزان انرژی قابل استحصال از جزر و مد آب‌های خلیج‌فارس را مورد بررسی قرار می‌گیرد، با توجه به هزینه­های سرمایه‌گذاری و عملیاتی، برای کاربرد این انرژی در زمینه تولید برق به ارزیابی اقتصادی این موضوع پرداخته می‌شود.