نیروگاه تلمبه‌ای-ذخیره‌ای سیاه‌بیشه

سیاه‌بیشه مازندران
شرکت توسعه منابع انرژی و آب ایران

سال بهره‌برداری:

1391

ظرفیت اسمی:

1040KW

تولید سالانه برق:

1500000MWh

نیروگاه تلمبه‌ ذخیره‌ای سیاه‌بیشه، نخستین و تنها نیروگاه از این نوع در ایران است که نقش حیاتی در پایداری شبکه برق کشور داشته و انرژی لازم برای تهران را تأمین می‌کند. برخلاف سدهای معمولی که صرفاً برای ذخیره آب ساخته می‌شوند، این نیروگاه یک سامانه پیچیده ذخیره‌سازی انرژی است که در زمان اوج مصرف، همانند یک باتری عظیم، برق مورد نیاز شبکه را تأمین می‌کند.

تاریخچه و مراحل اجرایی

مطالعات اولیه برای احداث نیروگاه سیاه‌بیشه به اوایل دهه ۱۹۷۰ میلادی بازمی‌گردد، زمانی که شرکت بلژیکی تراکسیونل چندین محل ازجمله سیاه‌بیشه را برای نیروگاه‌های تلمبه‌ ذخیره‌ای شناسایی کرد.

  • ۱۹۷۵: ارائه گزارش امکان‌سنجی به وزارت نیروی ایران
  • ۱۹۷۷–۱۹۷۸: پایان مطالعات کوه‌های البرز و آغاز مطالعات زمین‌شناسی
  • ۱۹۷۹: توقف پروژه به‌دلیل انقلاب اسلامی
  • ۱۹۸۳–۱۹۸۵: قرارداد طراحی فاز دوم با شرکت لاهمایر اینترناسیونال و آغاز ساخت تونل انحرافی
  • ۱۹۹۲: توقف ساخت و ساز به‌دلیل کمبود بودجه
  • ۲۰۰۲–۲۰۰۳: آغاز مجدد پروژه با قراردادهای جدید
  • ۲۰۱۲–۲۰۱۳: تکمیل ۹۰ درصد پروژه و راه‌اندازی نخستین ژنراتور
  • ۲۰۱۵: بهره‌برداری از سایر واحدها

نیروگاه سیاه‌بیشه، نخستین نیروگاه تلمبه‌ای ذخیره‌ای و همچنین اولین سد خاکی سنگریزه‌ای با رویه بتنی (CFRD) در ایران است.

موقعیت جغرافیایی

این نیروگاه در دامنه‌های رشته‌کوه البرز، مجاور روستای سیاه‌بیشه و در فاصله ۴۸ کیلومتری شهر چالوس، ۱۲۵ کیلومتری شمال تهران و ۱۰ کیلومتری شمال تونل کندوان در مسیر کرج–چالوس قرار دارد. نزدیکی آن به تهران، به‌عنوان بزرگ‌ترین مرکز مصرف برق کشور، یکی از مزیت‌های راهبردی پروژه محسوب می‌شود.

سازوکار و ویژگی‌های فنی

نیروگاه از دو مخزن بالا و پایین تشکیل شده است:

  • در زمان کم‌باری شبکه، آب با استفاده از برق ارزان از مخزن پایین به بالا پمپاژ می‌شود.
  • در اوج مصرف، آب مخزن بالا رها شده و با به‌چرخش درآوردن توربین‌ها برق تولید می‌کند.

فرایند ذخیره و تولید برق بسته به مقدار نیاز شبکه تکرار می‌شود و بدین شکل به کنترل بار شبکه سراسری کمک می‌کند. این نیروگاه ظرفیت تولیدی برابر ۱۰۴۰ مگاوات و ظرفیت پمپاژ ۹۴۰ مگاوات دارد.

مشخصات کلی نیروگاه
نوع نیروگاهتلمبه‌ای ذخیره‌ای زیرزمینی
انرژی متوسط سالیانه۱۵۰۰ گیگاوات ساعت
ظرفیت نیروگاه در مد توربین۱۰۴۰ مگاوات
ظرفیت نیروگاه در مد پمپ۹۶۰ مگاوات
نوع توربینفرانسیس عمودی
مشخصات تجهیزات نیروگاه
تعداد توربین۴ واحد
قدرت نامی هر توربین۲۶۰ مگاوات
راندمان توربین در شرایط نامی۹۸ درصد
ارتفاع طراحی توربین۵۰۰ متر
دبی توربین در نقطه طراحی۶۱ مترمکعب بر ثانیه
دبی پمپ در نقطه طراحی۴۳مترمکعب بر ثانیه
طراح و تامین‌کننده توربینVOITH اتریش
تعداد و نوع ژنراتورها۴ واحد سنکرون
قدرت نامی خروجی هر ژنراتور۳۰۰/۶ مگاولت‌آمپر
قدرت نامی در حالت موتور۲۹۰ مگاولت‌آمپر
ولتاژ اسمی هر ژنراتور۱۸ کیلو ولت
سرعت چرخش ژنراتور۵۰۰ دور در دقیقه
جریان نامی ژنراتور۱۰٫۰۰۰ آمپر
طراح و تأمین‌کننده ژنراتورFUJI ژاپن

ویژگی‌های برجسته فنی:

  • شفت‌های مایل با زاویه ۶۷ درجه و طول ۵۰۴ متر
  • توانایی راه‌اندازی خودکار در شرایط خاموشی کامل
  • استفاده از توربین–پمپ‌های فرانسیس عمودی
  • ژنراتورها توسط FUJI ژاپن و توربین‌ها توسط VOITH اتریش تأمین شده‌اند

مشخصات مهندسی

سدها و مخازن:

سد بالادست این نیروگاه از نوع سنگریزه‌ای با ریزش بتونی و ارتفاع ۸۶ متر با حجم مخزن ۳.۶ میلیون متر مکعب است و سد پایین‌دست آن ۱۰۴ متر ارتفاع بوده و مخزنش ۳.۷ میلیون متر مکعب حجم دارد. این نیروگاه خودراه‌انداز است و پاسخ سریعی به تغییرات ناگهانی بار در شبکه دارد و می‌تواند در تنظیم ولتاژ و کنترل فرکانس شبکه مؤثر باشد. ظرفیت تخلیه برای سد بالا ۲۰۳ متر مکعب بر ثانیه و برای سد پایینی ۱۹۸.۲۵ متر مکعب بر ثانیه است.

سیستم انحراف آب و تونل‌ها:

  • تونل‌های انتقال و ضربه‌گیر جهت کنترل پدیده ضربه قوچ
  • دریچه‌های آبگیر و پمپ-ژنراتورها برای جریان و پمپاژ آب

اقتصاد پروژه

برآورد اولیه هزینه اجرا حدود ۵٬۴۳۸ میلیارد ریال بود، اما با تأخیرهای پروژه، هزینه‌ها تا زمان بهره‌برداری در سال ۱۳۹۴ به حدود ۱۳۰۰۰ میلیارد ریال رسید. این نیروگاه توانایی کاهش هزینه‌های استهلاک نیروگاه‌های حرارتی و ایجاد صرفه‌جویی سالانه میلیون‌ها دلار دارد.

ملاحظات زیست‌محیطی

طبق توافق‌نامه‌ای، سازمان منابع طبیعی و سازمان محیط زیست بخشی از جنگل‌های شمال ایران را تحت عنوان «۱۰ درصد جنگلی» برای حفاظت به سازمان محیط زیست واگذار کردند. سد سیاه‌بیشه در محدوده این مناطق تحت حفاظت بود. ساخت نیروگاه و سدهای سیاه‌بیشه موجب تخریب جنگل، بهره‌برداری از معادن در منطقه حفاظت‌شده، کاهش ۷ هزار متر مربعی وسعت دریاچه دریوک و ناامن شدن منطقه برای حیات وحش شد. اگرچه طبق قوانین هرگونه دخل و تصرف و واگذاری و بهره‌برداری از منابع در مناطق تحت حفاظت سازمان محیط زیست ممنوع بود، این سازمان اجازه داد پروژه ادامه یابد.

احداث سد سیاه‌بیشه در کنار رود چالوس باعث کاهش آب‌های زیرزمینی شده‌ است. همچنین رسانه‌ها از رانش زمین در محدوده پل زنگوله در مسیر شمال به جنوب محور چالوس خبر دادند که درازای شکاف به وجود آمده ۱۰۰ متر و ارتفاع آن ۲۰ سانتی‌متر اعلام شد. از دلایل رانش زمین، «بار ترافیکی»، «سد سیاه بیشه» و «نیروگاه‌های برقابی» و «تغییر کاربری اراضی، تخریب جنگل‌ها، ساخت‌وساز غیراصولی، احداث سدها و اقدامات افراطی راه‌سازی و جاده‌سازی» در مناطق شیب‌داری که جنس خاک آن مستعد لغزش زمین است، بیان شد.

تصاویر نیروگاه تلمبه‌ای-ذخیره‌ای سیاه‌بیشه

نیروگاه‌های مشابه

نیروگاه هسته‌ای بوشهر
فعال

تولید سالانه: 5.14MW

نیروگاه بادی کهک
فعال

تولید سالانه: 180000MW

کهک قزوین

نیروگاه خورشیدی جرقویه اصفهان
فعال

ظرفیت خروجی: 8.52KW

جرقویه اصفهان

نیروگاه منجیل
فعال

ظرفیت خروجی: 95KW

تولید سالانه: 200MW