توسعه صنایع فولاد در کشور و چالش تامین برق پایدار
دنیای معدن: رضا مرادی‌خلیق کارشناس ارشد برنامه‌ریزی و مدیریت سیستم‌های انرژی الکتریکی -«اولین کار مهمی که بعد از ورودم به تهران بر عهده من گذاشته شد، این کار ذوب‌آهن بود و مذاکره با شوروی‌ها... ایران مدت‌ها می‌خواست ذوب‌آهن ایجاد کند... از زمان رضاشاه و بعد چون با کروپ (شرکت آلمانی تولید فولاد) بود، مقداری پیش رفت و بعدا ناقص ماند. ولی کارخانه نسبتا کوچکی بود؛ ۵۰هزار تن که قابل تبدیل به صد‌هزار تن بود.» اینها گوشه‌ای از خاطرات محمد یگانه، دولتمرد دوره پهلوی دوم است که در کتابی تحت عنوان «خاطرات محمد یگانه» به کوشش حبیب لاجوردی گرد هم آمده است. محمد یگانه در آن دوره، معاونت وزارت اقتصاد را بر عهده داشت.
به گزارش دنیای معدن، وی در ادامه راجع به قصه تولید فولاد اضافه می‌کند: «آمریکایی‌ها صد درصد مخالف بودند و حتی بانک بین‌الملل را هم Discourage(دلسرد) کردند که این کار در ایران عمل بشود و تمام توصیه‌هایی که می‌کردند این به صلاح شما نیست دنبالش بروید... حتی باید بروید دنبال کشاورزی. ولی آلمان‌ها آمادگی داشتند که همان گروپ بیاید در یک‌جای دیگر، یک کارخانه جدیدی در ایران بسازد. دکتر عالیخانی (وزیر اقتصاد وقت ایران) ایشان را دعوت کرده بود به ایران. رئیس گروپ ۲۴ساعت قبل از پرواز، عزیمتش به ایران را لغو می‌کند... دولت آلمان به توصیه دولت آمریکا به رئیس گروپ توصیه کرد که صلاح نیست و شما هم نروید.» حکومت ایران از غرب ناامید شده و چاره‌ای جز مراجعه به بلوک شرق ندارد. برژنف نخست‌وزیر اتحاد جماهیر شوروی پیشنهاد ایجاد ذوب‌آهن را در جلسه‌ای که شاه نیز حاضر بود، مطرح می‌کند. گروهی متشکل از کارشناسان خبره به ریاست محمد یگانه تشکیل و مذاکرات فنی فشرده به صورت سری آغاز می‌شود. در نهایت، شوروی ذوب‌آهن اصفهان را طراحی و اجرا می‌کند و به این ترتیب تولید آهن و فولاد به شکل صنعتی و با مقیاس بزرگ در کشور ما آغاز می‌شود.
در سال‌های اخیر، فولاد و زنجیره تولید آن نقش مهمی در صنایع کشور ایفا کرده است. براساس آمارهای مجمع جهانی فولاد، تولید سالانه فولاد خام ایران قبل از سال ۱۳۵۷، یک‌میلیون و ۸۰۰هزار تن بوده که این رقم در سال ۱۳۹۹ به ۳۰میلیون و ۲۰۰هزار تن رسیده است. در سال‌های اخیر به‌رغم تحریم سراسری ایران، تولید محصولات فولادی و آهن همواره رشد مثبتی داشته و مقدار عددی رشد آن در برخی سال‌ها جزو بالاترین کشورهای جهان بوده؛ به صورتی که در دوماه ابتدای سال ۲۰۲۲ بیشترین میزان رشد در تولید فولاد در میان ۱۰ کشور برتر تولیدکننده این محصول مربوط به ایران بوده است. در میان تامین‌کنندگان انرژی صنایع فولاد، برق در جایگاه نخست قرار دارد. تامین برق این صنایع در سال‌های اخیر به دغدغه بزرگ صنعت برق تبدیل شده و شاهد آن نیز تابستان سال ۱۴۰۰ بود که برق تحویل‌شده به این صنایع از شبکه برق با محدودیت بسیار جدی مواجه شد.
نقش برق در صنایع تولید فولاد
امروزه در ریخته‌گری از چهار نوع کوره اصلی شامل کوره‌های کوپل، کوره‌های القایی، کوره‌های بوته‌ای و کوره‌های قوس‌الکتریکی استفاده می‌شود. کاربردهای خاص هر کوره به نحوه عملکرد و همچنین منبع اصلی گرما بستگی دارد. به عنوان مثال، کوره‌های کوپل از طریق سوزاندن کک، زغال‌سنگ و سوخت سنگ‌آهک گرم می‌شوند. کوره‌های قوس الکتریکی با استفاده از برق می‌‌‌توانند آهن قراضه یا سنگ‌آهن را فرآوری کنند. دمای ذوب و تخلیه در این کوره‌ها در حدود ۱۶۰۰درجه سلسیوس بوده که برای ایجاد این دما از سه‌الکترود گرافیتی متصل به خطوط برق بهره گرفته می‌شود. دیگر نوع کوره‌ها که از قدرت برق برای عملیات ذوب بهره می‌گیرند، کوره‌های القایی هستند. این کوره‌ها براساس اصل میدان مغناطیسی عمل می‌کنند، به‌این‌ترتیب که ولتاژی با فرکانس متغیر تولید شده و به سیم‌پیچ اصلی کوره اعمال می‌شود. این کوره‌ها از نظر مباحث مربوط به طراحی، نصب، اجرا، بهره‌برداری و تعمیر و نگهداری دارای قابلیت‌های متنوعی هستند که در این بحث قرار نمی‌گیرد. مقدار متوسط مصرف برق برای تولید یک‌تن فولاد در ایران برابر با ۸۰۰کیلووات ساعت است. با احتساب قیمت ۹۰تومان برای هر کیلووات ساعت برق صنعتی و با فرض قیمت ۳۲۵دلار برای هر تن فولاد (با احتساب نرخ دلار برابر با ۲۰هزار تومان) مقدار نسبت هزینه برق به قیمت محصول برابر ۱/ ۱درصد خواهد بود. این عدد در سطح جهان برابر ۱۴درصد است که از اختلاف زیاد بین هزینه برق برای واحدهای فولادی در کشور و خارج از کشور حکایت دارد. در بررسی کلی نیز به این نتیجه می‌رسیم که قیمت برق فروخته‌شده به صنایع ایران برابر ۳/ ۰سنت یورو برای هرکیلووات بوده که این عدد برابر با ۵سنت یورو برای هر کیلووات در سطح جهان است. با وجود سهم اندک قیمت برق در محصول نهایی فولاد، کمبود برق و قطعی آن در تابستان سال ۱۴۰۰ باعث ایجاد خسارت به این صنعت شد، به طوری که صنعتگران این حوزه معتقدند بالغ بر ۶میلیارد دلار خسارت از این ناحیه به آنها وارد شده است. با توجه به شرایط فعلی صنعت برق کشور و توسعه صنایع فولاد، موارد زیر در آینده این صنعت مطرح است:
۱) هدف‌گذاری انجام‌شده برای تولید فولاد و صنایع جانبی آن در سال ۱۴۰۴ بالغ بر ۵۵میلیون تن بوده که حداقل نیاز آن به برق عددی برابر با ۱۰هزار مگاوات است. تامین این حجم از برق و انرژی الکتریکی نیاز به برنامه‌ریزی دقیق خواهد داشت.
۲) یکی از چالش‌های صنایع فولاد و سیمان در زمان ساعات پیک مصرف برق، قطع برق آنهاست (این مهم به دلیل بالا بودن سهم مصرف آنها نسبت به سایر صنایع و مصارف است). این موضوع را می‌توان با بررسی بیشتر به دیگر صنایع نیز تعمیم داد و از سهم قطع برق برای فولاد و سیمان کاست. علاوه بر این می‌توان عملیات تعمیر اساسی واحدهای تولید فولاد را در زمان پیک مصرف برق انجام داد، به این ترتیب مقدار انرژی تامین‌نشده این واحدها کاهش خواهد یافت.
۳) شدت مصرف انرژی برق در صنایع فولادسازی کشور نسبت به دیگر کشورها بالاتر بوده، به نحوی که شدت مصرف انرژی در کشورهای دیگر ۷۲درصد این شاخص در ایران است.
۴) ۱۰درصد مصرف صنایع سنگین کشور از جمله فولاد در نیروگاه‌های خودتامین تولید می‌شود که در این راستا وزارت صمت برنامه نصب ۱۶هزار مگاوات نیروگاه در کشور توسط صنایع سنگین را هدف‌گذاری کرده است. لازم به ذکر است که موافقت اصولی این واحدهای تولید برق توسط وزارت نیرو ابلاغ و ساختگاه‌های بیشتر آن مشخص شده است. عمده این واحدها از نوع حرارتی خواهند بود که تامین گاز یا سوخت مایع و آب مصرفی آن باید مدنظر قرار گیرد.
۵) در حوزه صرفه‌جویی مصرف انرژی در واحدهای تولید فولاد باید اشاره کرد که امکان صرفه‌جویی به میزان ۲۰درصد کل انرژی مصرفی وجود دارد.
۶) یکی از بهترین روش‌ها برای تولید برق در برخی از واحدهای فولادی استفاده از روش ORC یا همان بازیابی حرارت گازهای داغ خروجی از کوره‌هاست.
دیدگاهتان را بنویسید