مدل‌سازی پراكنش آنلاین آلودگی هوا؛ ابزاری موثر در مديريت كيفيت هواي نيروگاه‌ها

به گزارش پایگاه اطلاع‌رسانی وزارت نیرو (پاون)، از آنجایی‌که هوا نقش بسیار مهمی را در محیط‌زیست و چرخه حیاتی انسان ایفا می‌کند، آلودگی آن توجه بسیاري از دانشمندان و مسئولان مرتبط با محیط‌زیست و سلامت انسان را به خود معطوف ساخته است.
بنابراین لازم است با بررسی و شناسایی منابع تولید آلاینده‌ها و پایش آن‌ها، راهکارهاي كاهش انتشار آلودگي هوا براي تأمین رفاه و سلامت انسان فراهم شود. مدل‌سازی آلودگی هوا در یک سیستم مدیریت كيفيت هوا نقش کلیدی دارد و ملزومات اجرای آن وجود داده‌های مربوط به میزان انتشار آلاينده‌هاي هوا، داده‌هاي هواشناسي و توپوگرافي منطقه به همراه وجود داده‌های پایش شده محيطي برای صحه‌گذاری آن است. همچنین مدل‌سازی آلودگی هوا نقش اساسی در تدوین استراتژی‌های کنترل آلودگی هوا دارد به‌طوری‌که با استفاده از مدل‌سازی آلودگی هوا می‌توان نقاط بحرانی را تعیین کرد و در تدوین استراتژی‌ها و برنامه‌ریزی‌های شهری و صنعتی به این نقاط توجه ویژه‌ای کرد.
از طرف دیگر می‌توان برخی از استراتژی‌ها را قبل از اجرای هزینه‌بر آن‌ها با مدل‌سازی آزمایش کرد. به‌عنوان‌مثال در سیستم مدیریتی که هدف آن بهبود کیفیت هوای محیط‌هاي باز است که در مدل‌سازی می‌بایست این امر مدنظر قرار گیرد و مدل موردنظر قابلیت‌ها و توانایی‌های لازم را برای این منظور داشته باشد.
بنابراین در انتخاب و کاربست مدل‌های موجود یا تدوین و توسعه مدل‌های جدید می‌بایست جزئیات بسیاری را موردتوجه قرار داد. در این بین مدل‌سازی آنلاین از اهمیت زیادی برخوردار است و برخي از دانشگاه‌هاي مطرح دنيا نظير دانشگاه .Georgia Tech در خصوص مدل سازی پخش و پراكنش آنلاین آلودگی هواي نيروگاه‌ها از سال 2016 با هدف كاهش هزينه‌هاي خارجي توليد برق ناشي از انتشار آلاينده‌هاي هوا مشتمل بر NOx، CO و SO2 بر سلامت انسان پيشگام بوده‌اند. اين نوع مدل‌سازي داراي تفاوت‌های عمده‌ای با مدل سازی آفلاین است از جمله:
استفاده از داده‌های هواشناسی آنلاين از وب سايت‌هاي معتبر جهاني (فایل‌های Global Forecast System)
استفاده از داده‌های آنلاین انتشار سيستم هاي پايش مداوم دود (Continuous Emission Monitoring System)
نوشتن اسکریپت‌های لازم جهت اجرای خودکار برنامه و همبسته‌سازی مدل‌ هواشناسی و مدل انتشار
ارائه خروجی گرافیگی آنلاین بصورت كانتور هاي رنگي لحظه اي و برخط در تمام طول سال
ميانگين گيري از داده هاي مدل سازي آنلاين و مقايسه با استاندارد هاي هواي پاك
با توجه به موارد فوق الذكر براي اولين بار در كشور پروژه " طراحی، پیاده‌سازی و استقرار سامانه مدل‌سازی On-line پراکنش آلاینده‌های گازی و ذرات معلق در یک نیروگاه منتخب" در فاصله سال‌هاي 1398 تا 1400 از محل اعتبارات بند "و" تبصر 9 بودجه كشور شركت مادر تخصصي توليد برق حرارتي به كارفرمايي و نظارت پژوهشگاه نيرو و هدايت و راهبري دفتر فناوري و بومي سازي نيروگاه‌ها و دفتر HSE شركت توليد برق حرارتي توسط محققين پژوهشكده سوخت، خودرو و محيط زيست دانشگاه تهران در نیروگاه بخار شهید رجایی پیاده‌سازی و اجرا شد.
در اين پروژه از با استفاده از مدل هواشناسی (Weather Research and Forecasting Model) WRF و مدل پخش و پراکنش آلاينده هاي هوا CALPUFF و ارائه مدل همبسته آنها، پخش و پراکنش آلاینده‌هاي خروجي دودكش واحد‌هاي بخاري نيروگاه شهيد رجايي بصورت برخط تا شعاع 200 کیلومتر به صورت كانتورهاي رنگي قابل رويت در سامانه نرم افزاري تدوين شده در پروژه است.
از اين سامانه نرم افزاري به منظور اندازه‌گیری کیفیت هوا در تمامی زمان ها و همه نقاط اطراف نيروگاه شهيد رجايي بصورت برخط استفاده مي‌شود. همچنين از داده‌هاي اين سامانه جهت دفاع از حقوق نيروگاه ها در مراجع قضايي و جلوگیری از شکایات بی مورد مناطق اطراف استفاده خواهد شد.
علاوه بر اين خلا داده‌های هاي سيستم هاي گران قيمت پايش محيطي آلاينده ها را در مناطق اطرف نيروگاه از بين رفته و سهم‌ نيروگاه در غلظت آلاينده هاي هوا در محیط اطرف نيروگاه تعيين مي‌شود. اين موضوع موجب تعيين استراتژي‌هاي موثر برای کاهش هزینه‌هاي خارجي توليد برق از نيروگاه‌ها خواهد شد.