دراسة جدوى تقنيتي حقن البخار والدورة المركبة استنادًا إلى التحليل الاقتصادي

الملخص

تهدف هذه الدراسة إلى تقييم الجدوى الاقتصادية لتقنيتي حقن البخار (SIGT) والدورة المركبة (CCPP) عند تطبيقهما على وحدتين غازيتين من نوع Siemens SGT5-2000E. تم تطوير نموذج اقتصادي متكامل يعتمد على مؤشرات الأداء المالية الرئيسة، تشمل تكلفة رأس المال (Capital Cost)، والقيمة الحالية الصافية (NPV)، وفترة استرداد رأس المال (PBP)، ومعدل العائد السنوي (ARR)، ومؤشر الربحية (PI)، بالإضافة إلى دراسة تأثير تغير أسعار الكهرباء والوقود على الأداء الاقتصادي للأنظمة المدروسة. أظهرت النتائج أن تقنية حقن البخار حققت أفضل أداء اقتصادي مقارنة بالدورة المركبة والدورة البسيطة، حيث ارتفعت تكلفة رأس المال بنسبة محدودة بلغت 4.1% فقط مقارنة بالحالة الأساسية، في حين حققت أعلى قيمة حالية صافية بلغت 1845.71 مليون دولار، وأقصر فترة استرداد بلغت 0.61 سنة، وأعلى معدل عائد سنوي بلغ 71.0%، بالإضافة إلى أعلى مؤشر ربحية بلغ 5.97. في المقابل، تطلبت تقنية الدورة المركبة زيادة كبيرة في تكلفة رأس المال بلغت 50%، مما انعكس على مؤشرات الجدوى الاقتصادية رغم التحسن الملحوظ في الأداء. كما أظهرت تحليلات الحساسية الاقتصادية أن ارتفاع سعر بيع الكهرباء من 0.055 إلى 0.08 USD/kWh أدى إلى تحسين جميع المؤشرات الاقتصادية للأنظمة الثلاثة، بينما حافظت تقنية حقن البخار على أعلى قيم للقيمة الحالية الصافية ومعدل العائد السنوي ومؤشر الربحية، إلى جانب أقصر فترة استرداد عند جميع مستويات الأسعار المدروسة. ومن ناحية أخرى، بينت النتائج أن ارتفاع سعر الوقود من 0.019 إلى 0.079 USD/kg أدى إلى تراجع الأداء الاقتصادي لجميع الأنظمة، إلا أن تقنية حقن البخار أظهرت أعلى قدرة على مقاومة تأثير تقلبات أسعار الوقود، محافظةً على أعلى عائد استثماري وأفضل مؤشرات ربحية وكفاءة اقتصادية. تؤكد نتائج الدراسة أن تقنية حقن البخار تمثل الخيار الأكثر جدوى من الناحية الاقتصادية لتطوير محطات التوليد الغازية من نوع SGT5-2000E، حيث توفر توازناً مثالياً بين التكلفة الاستثمارية والعائد الاقتصادي، وتحقق استرداداً سريعاً لرأس المال مع قدرة أكبر على مواجهة تغيرات أسعار الطاقة والوقود. وتمثل هذه النتائج أداة دعم مهمة لصناع القرار والمخططين في قطاع الطاقة عند اختيار التقنيات المناسبة لتحسين الأداء الاقتصادي لمحطات التوليد الغازية.