علیرضا حاتمی

بر اساس آمار انرژی کشور، مصرف انرژی الکتریکی در بخش کشاورزی در حدود 16% است و رتبه سوم بخش پرمصرف را به خود اختصاص داده است. در بیش از 20 درصد استان‌های کشور (از جمله استان همدان) مصرف برق در بخش کشاورزی بیش از مصرف در بخش صنعت است. افزایش شدت مصرف انرژی طی چند سال گذشته بیانگر بهره‌وری پایین انرژی در این بخش است که لازمست اصلاحاتی برای بهبود آن صورت گیرد . عمده انرژی الکتریکی در بخش کشاورزی برای پمپاژ آب توسط الکتروپمپ‌ها مصرف می‌شود. کارکرد تعداد زیادی الکتروپمپ در فصل‌های بهار و تابستان بار سنگینی را به شبکه توزیع برق تحمیل می‌کند و علاوه بر افزایش تلفات، تاثیراتی را بر کیفیت ولتاژ به‌شرح زیر می‌گذارد فلش ولتاژ (به‌ویژه در لحظه راه اندازی الکتروپمپ) {کاهش در ولتاژ موثر به اندازه 10تا 90 درصد در فرکانس نامی بوده که برای مدت زمانی از 5/0 سیکل تا یک دقیقه تداوم یابد (استانداردهای صنعت برق)} کاهش پروفیل ولتاژ بلند مدت {کاهش اندازه ولتاژ از مقدار مؤثر آن برای بیش از یک دقیقه} در اثر اضافه بار اعمالی به شبکه به علت کارکرد همزمان تعداد زیادی الکتروپمپ، فلیکر {تاثیر زود گذر که یک منبع روشنایی روی حس بینایی انسان گذاشته} در اثر راه اندازی الکتروپمپ و هارمونیک‌های میانی {هامونیک‌های میانی ولتاژها و جریان‌های سینوسی هستند که که فرکانس آنها مضرب صحیحی از فرکانس اصلی نیست و منبع آنها مبدل‌های فرکانس، موتورهای القایی و .. هستند} هدف از اجرای این پروژه تحقیقاتی حاضر، بررسی مصرف انرژی و توان الکتروپمپ‌های مورد استفاده در کشاورزی و تاثیر آن‌ها بروی کیفیت توان و ارائه راه‌کارهایی برای:  بهبود شاخص‌های کیفیت‌ توان؛  مدیریت مصرف انرژی مشتمل بر اقداماتی مانند هم‌چون کاهش مصرف انرژی و کاهش پیک بار (مدیریت بار) شبکه توزیع می‌باشد. در این پروژه در مرحله اول در فصل اول: مدیریت مصرف انرژی در سیستم‌های پمپاژ آب کشاورزی بحث میشود؛ در فصل دوم فصل دوم به بررسی و مقایسه الکتروپمپ‌ها در سیستم‌های پمپاژ آب کشاورزی پرداخته شده است؛ در فصل سوم روش‌های راه‌اندازی الکتروپمپ‌ها و فصل چهارم روشهای کنترل الکتروپمپ بررسی شده است؛ در فصل دوم گزارش حاضر ناظر به ارائه برخی تحلیل‌های کلی و دسته‌بندی‌های مختلف چاه‌های کشاورزی و تجزیه و تحلیل‌های صورت گرفته مرتبط با آنست. برای این منظور از گزارش‌هایی نظیر الف) گزارش‌های آماری وزارت نیرو؛ ب) اطلاعات مرتبط با مصرف برق چاه‌های کشاورزی طی سال‌های 96-94 در سطح استان همدان؛ ج) اطلاعات مرتبط با آب استحصالی طی سال‌های 96-94 در سطح استان همدان؛ و د) اطلاعات مرتبط با مشترکین چاه‌های کشاورزی در بانک‌های اطلاعاتی شرکت توزیع و آب منطقه‌ای استان همدان استفاده شده است و سعی شده است از مناظر مختلف اطلاعات آماری و تجزیه و تحلیل‌های مفیدی در اختیار کارشناسان شرکت توزیع قرار گیرد. در مطالعات میدانی با همکاری معاونت محترم تحقیقات شرکت توزیع نیروی برق همدان، تعداد 60 چاه نمونه در شهرستانهای استان شامل همدان، ملایر، تویسرکان، نهاوند، رزن، بهار، فامنین، کبودرآهنگ مشخص گردید و اطلاعات و پارمترهای الکتریکی و مکانیکی چاه برداشت شده است. • پارامترهای الکتریکی شامل توان ظاهری، توان راکتیو و توان حقیقی، و ضریب توان هر یک از فازها و همچنین سه فاز، و جریان هر یک از فازها، ولتاژ فاز و خط، و هارمونیکهای جریان و ولتاژ است. همچنین قبض برق مصرفی برخی چاهه نیز مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. • پارامترهای مکانیکی شامل عمق چاه، نوع الکتروپمپ، قطر لوله آب، دبی آب، نوع سیستم آبیاری، حجم مخزن و استخر چاه (درصورت وجود)، و اختلاف ارتفاع مخزن با سطح آب استخراج شده است؛ • برای مقایسه وضعیت بازدهی چاههای کشاورزی نسبت به دیگر مناطق، الف) آﻣﺎر ﺑﺮق روﺳﺘﺎﯾﯽ، آﻣﺎر تفصیلی ﺻﻨﻌﺖ ﺑﺮق وﯾﮋه ﻣﺪﯾﺮان، روند ده ساله صنعت برق ایران، برق منطقه‌ای توزیع و استانی، آمار و نمودارهای انرژی ایران و جهان و گزارش صنعت برق ایران در سالهای مورد مطالعه نیز مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته است. مطابق با نتایج اندازه‌گیری‌های انجام شده • ضریب توان بار مصرفی در هر یک از شهرستان‌های استان همدان در بازه زمانی مورد مطالعه به صورت متوسط 89% است. در مطالعه صورت گرفته مشاهده می‌شود تنها شهرستان‌های همدان، بهار و رزن دارای ضریب توان بیش از 90٪ هستند و در سایر شهرستان ها و به‌ویژه ملایر و نهاوند ضریب توان از مقدار تکلیفی وزارت نیرو کمتر است. • در اغلب چاه‌های کشاورزی از الکتروپمپ‌های شناور استفاده می‌شود و راندمان ماکزیمم این نوع الکتروپمپ‌ها ( در شرایط صحیح طراحی و انتخاب) 75 درصد است. درحالی که راندمان پمپاژ در سیستم های استحصال آب کشاورزی کم و بطور متوسط در حد 30 درصد است. راندمان پمپاژ در شهرهای کبودرآهنگ و اسدآباد از متوسط استانی بالاتر بوده و شهرستان تویسرکان کمترین راندمان پمپاژ را دارا می باشد. • شدت انرژی مصرفی در طول دوره مطالعه در محدوده KWh/m3 74/0 تا 61/0 است و شهرهای همدان و اسدآباد دارای بیشترین شدت انرژی می‌باشند.