به‎کارگیری فناوری‎های نوین در کاهش گازهای سوزانده شده در ایران تحلیل هزینه- فایده با لحاظ عوامل زیست محیطی

علوم و تکنولوژی محیط زیست، دوره بیستم،شماره چهار ، زمستان 97

به‎کارگیری فناوری‎های نوین در کاهش گازهای سوزانده شده در ایران تحلیل هزینه- فایده با لحاظ عوامل زیست محیطی

زینب کسرائی[1]*

kasraei.z@gmail.com

آمنه حاجی حیدری[2]

چکیده

زمینه و هدف: حجم عظیم گازهای سوزانده شده در ایران علاوه بر اتلاف منابع انرژی، موجب از دست رفتن درآمدهای بالقوه حاصل از مصرف بهینه و ایجاد آلایندگی فراوان زیست محیطی شده است. به منظور جلوگیری از سوزانده شدن این گازها، به‎کارگیری فناوری‎های نوین گازی در ایران به‎عنوان سومین کشور جهان از لحاظ میزان گازهای سوزانده شده، ضروری به‎نظر می‎رسد.

روش بررسی: در این مقاله با استفاده از تحلیل هزینه- فایده و به‎کارگیری نرم افزار کامفار، استفاده از فناوری تبدیل گاز به فرآورده‌های مایع  برای گازهای سوزانده در پالایش‎گاه‎های فازهای به بهره‎برداری رسیده میدان گازی پارس جنوبی مورد ارزیابی فنی، اقتصادی و زیست محیطی قرار گرفته است.

یافته‌ها: نتایج حاصل از این پژوهش نشان دهنده توجیه اقتصادی کاربرد این فناوری در ایران با ارزش حال خالص و نرخ بازدهی داخلی قابل ملاحظه به‎منظور کاهش گازهای سوزانده شده است.

بحث و نتیجه‌گیری: از آن‎جا که در تحلیل هزینه – فایده با ملاحظه اثرات زیست محیطی، هزینه‎های اجتماعی انتشار آلاینده ها و منافع حاصل از کاهش انتشار نیز مورد توجه قرار می‎گیرد، ارزش‎گذاری پروژه با در نظر گرفتن این عوامل نیز انجام شده است.

واژه­های کلیدی: گازهای سوزانده شده، میدان گازی پارس جنوبی، فناوری‎های گازی نوین، تحلیل هزینه- فایده، مکانیزم توسعه پاک.

Application of New Technologies for Flare Gas Reduction in Iran, an Environmental Cost-Benefit Analysis

Zeinab Kasraei [3]*

kasraei.z@gmail.com

Ameneh Haji Heidari [4]

Abstract

Background and Objective: The large volumes of flared gas in Iran, leads to waste of energy reserves, loss of potential income and significant environmental pollution. In order to avoid gas flaring, the use of new technologies is necessary, in Iran as the world’s third gas flaring country.

Method: In this paper, an overview of new gas technologies has been provided and the cost-benefit analysis of utilizing gas to liquids technology has been conducted on flare gas in exploited‎ phases of “South-Pars” gas field refineries using COMFAR III software.

Findings: The results show that application of gas to liquids technology in Iran for this purpose is economically justified with high net present value (NPV) and considerable internal rate of return (IRR) as the economic evaluation criteria.

Discussion and Conclusion: Since environmental effects, social costs of pollutions and benefits of emissions reduction are included in environmental cost-benefit Analysis, valuation of the project has been also done considering the mentioned factors. 

Keywords: Flared Gas, South Pars Gas Field, New Gas Technologies, Cost- Benefit Analysis, Clean Development mechanism.

مقدمه

رشد روزافزون صنایع در دنیا و نیاز شدید به انرژی و در نتیجه استفاده غیر بهینه از انواع انرژی به‎خصوص انرژی‎های فسیلی سبب ایجاد انواع آلاینده‎های زیست محیطی شده است. گازهای سوزانده شده مهم‎ترین منبع گرمایش جهانی زمین و انتشار گازهای آلاینده است که موجب تخریب محیط زیست و اثرات سوء بر زندگی مردم می‎شود (1).

 بر اساس آخرین آمار منتشر شده توسط بانک جهانی، در سراسر جهان سالانه 140 میلیارد متر مکعب گاز سوزانده می شود که برابر 5 درصد کل تولید جهانی گاز می‎باشد. ایران از لحاظ میزان گازهای سوزانده شده با 5/10 میلیارد متر مکعب در سال 2012 پس از روسیه و نیجریه و بالاتر از کشورهای عراق و امریکا در رتبه سوم قرار گرفته است (2).

 این گازها، شامل گازهای همراه میادین نفتی و گازهای منابع گازی مستقل اعم از میادین بزرگ و کوچک بوده و در بخش‎های تولید و پالایش به هدر می‎رود. این جایگاه سومی در حالی است که میزان تولید و مصرف نفت و گاز ایران در مقایسه با برخی کشورها از جمله ایالات متحده امریکا کم‎تر است (3). بر اساس آمار ارایه شده در آخرین ترازنامه انرژی ایران، بخش قابل توجهی از این گازها در پالایش‎گاه‎های فازهای به بهره برداری رسیده میدان گازی پارس جنوبی سوزانده می‎شود که تحت عنوان گاز سوزانده شده و یا سوخت مشعل از آن یاد می شود که میزان آن در سال 1392 برابر با 7/151 میلیون متر مکعب بوده است (4).

اهمیت دو چندان میدان گازی پارس جنوبی با حدود 20 درصد از ذخایر جهانی گاز، به این سبب است که این میدان بین ایران و قطر مشترک بوده و علاوه بر آن، کشور قطر از سال 1992 و حدود 10 سال زودتر از ایران با مشارکت شرکت‎های معتبر بین المللی نفت و گاز به تولید گاز از این میدان مشترک پرداخته است. درحالی‎که از مجموع 24 فاز برنامه‎ریزی شده توسط ایران برای بهره‎برداری از منابع گازی این میدان، 10 فاز به بهره‎برداری کامل رسیده و بقیه فازها در مراحل مختلف توسعه قرار دارند. تاخیر در بهره‎برداری از این منبع مشترک و در نتیجه از دست دادن امکان استفاده از این ثروت ملی، هزینه فرصت قابل توجهی برای ایران است. از سوی دیگر، قطر با استفاده از شیوه‎های مختلف ذخیره‎سازی گاز، بازارهای بالقوه آتی ایران را نیز تسخیر خواهد کرد. کشورهای توسعه یافته با استفاده از فناوری‎های نوین (شامل فناوری‎های تبدیلات فیزیکی و شیمیایی گاز و نیز فناوری‎هایی که در مراحل مختلف بهره‎برداری گاز کم‎تری بسوزانند)، وضع قوانین و مقررات (بازدارنده و تشویقی)، بالا بردن آگاهی مردم، استفاده بیش‎تر از انرژی‎های پاک و تجدید پذیر و نیز ایجاد کارایی انرژی بالا در مصارف مختلف آن، می‎کوشند این آلودگی‎ها را به حداقل مقدار ممکن برسانند تا هم از ثروت‎های ملی خود استفاده بهینه نمایند و هم از آثار زیست‎محیطی آن بهره جویند. حال آن‎که متاسفانه، در کشورهای در حال توسعه مانند ایران این امر چندان مورد توجه قرار نگرفته است. با توجه به آن‎که ایران دارای منابع فراوان نفت و گاز می‎باشد، لذا در مراحل مختلف بهره‎برداری از آن‎ها، هم در بخش گازهای همراه نفت و هم در بخش تولید گاز طبیعی، مقدار زیادی گاز سوزانده می‎شود. همین امر ایران را در رتبه سومین کشور سوزاننده این گازها در جهان قرار داده است. با در نظر گرفتن شرایط مطرح شده، متوقف نمودن این روند امری ضروری و اجتناب ناپذیر دانسته می‎شود. بنابراین در این مقاله پس از مروری بر ادبیات موضوع، به موقعیت ایران از لحاظ گازهای سوزانده شده پرداخته می‎شود. سپس با مروری بر فناوری‎های نوین گازی، مدلی برای تحلیل هزینه- فایده به‎کارگیری فناوری تبدیل گاز به فرآورده‌های مایع به منظور کاهش گازهای سوزانده شده در کشور ارایه می‎گردد و در نهایت با ملاحظات زیست محیطی، اثرات آن بر نتایج ارزیابی مورد بررسی قرار می‎گیرد.

زمینه و هدف

به منظور کاهش اثرات منفی گازهای سوزانده شده، در کشورهایی با حجم قابل ملاحظه این گازها مطالعاتی صورت گرفته است. در عین حال استفاده از فناوری‎های نوین گازی از جمله فناوری تبدیل گاز به فرآورده های پاک GTL و ملاحظه اثرات زیست محیطی آن در پژوهش‎های جداگانه‎ای مورد بررسی قرار گرفته است. به‎کارگیری فناوری GTL در مقیاس صنعتی از دهه 1990 گسترش قابل ملاحظه ای یافته است و به‎دلیل ویژگی‎های زیست محیطی محصولات GTL و نیز امکان استفاده از گازهای سوزانده شده و گاز میادین گازی کوچک و دورافتاده به عنوان گاز خوراک واحدهای GTL علاوه بر میادین گازی بزرگ، مورد ملاحظه قرار گرفته است. اما از آن‎جا که به‎کارگیری هر فناوری نیازمند توجیه پذیری اقتصادی است، مطالعات امکان سنجی به منظور استفاده از این فناوری در بسیاری از کشورها و با در نظر گرفتن عوامل مختلف به انجام رسیده است. پوروانتو[5] و همکاران (2005) فناوری‎های گازی و ملاحظات اقتصادی را در اندونزی مورد بررسی قرار داده و کاربرد فناوریGTL  را برای ذخایر گازی این کشور از نظر فنی و اقتصادی تحلیل کردند. در سال 2007 آدوتا و همکاران به بررسی اقتصادی احداث واحد GTL در کشور بولیوی پرداخته و به این نتیجه دست یافتند که به‎کارگیری این فناوری علاوه بر تامین مصرف داخلی گازوییل و بنزین، در صادرات محصولات و کاهش آلایندگی محیط زیست نیز موثر است (5).

چدید[6] و همکاران (2007)، پتانسیل به‎کارگیری فناوری GTL در کشور قطر را از نقطه نظر اقتصادی و با توجه به تقاضای پیش‎بینی شده در مناطق مختلف جهان مورد ارزیابی قرار دادند. علاوه بر امکان سنجی پروژه با توجه به عوامل تاثیر گذار از جمله حق مرغوبیت فرآورده‎های GTL نسبت به فرآورده‎های پالایشی، قیمت گاز خوراک و هزینه‎های سرمایه گذاری و نگه‎داری، تحلیل حساسیت نیز صورت گرفته است و بر اساس نتایج حاصل، نظر به ذخایر گازی فراوان در قطر و دسترسی به گاز خوراک ارزان، تولید محصولات از نظر اقتصادی توجیه پذیر است. در همان سال، انجمن ملی انرژی امریکا دلایل رشد تمایل به توسعه واحد های GTL با مقیاس بزرگ را مورد مطالعه قرار داده و ظرفیت آتی تولید محصولات حاصل از این فناوری را پیش‎بینی نموده است (6) .شرکت مشاوره هتچ[7] در سال 2011 به سفارش شرکت توسعه خط لوله گاز آلاسکا، مطالعه امکان‎سنجی ساخت واحد تولید فرآورده‎های حاصل از فناوری تبدیل گاز به مایع را به انجام رسانده است. این بررسی درباره توجیه پذیر بودن یا نبودن ایجاد تاسیسات GTL بر اساس عوامل موثری چون قیمت گاز طبیعی و نفت خام و هزینه‎های سرمایه‎گذاری صورت گرفته است (7). اسماعیل و اوموکورو (2012) اثرات چندگانه گازهای سوزانده شده را در مقیاس جهانی مورد مطالعه قرار داده و به بررسی روش‎های مختلف مورد استفاده در صنعت نفت و گاز در کاهش این گازها پرداخته‎اند. بر اساس نتایج حاصل از این پژوهش، روش یکسانی در تخمین حجم گاز سوزانده شده و میزان انتشار آلاینگی آن‎ها و اثرات آن بر محیط زیست و انسان‎ها در همه کشورها وجود ندارد (8).

 موسسه مطالعات انرژی آکسفورد در سال 2013 امکان جایگزینی محصولات GTL را با محصولات حاصل از پالایش نفت خام در بازارهای جهانی مورد ارزیابی قرار داده است. شرکت خدمات جهانی نفت و گاز در سال 2014 لزوم ملاحظات زیست محیطی و به‎کارگیری پروژه‎های مکانیزم توسعه پاک را در کشور مصر مورد توجه قرار داده است. ابانی و انیجکیو در سال 2014 تحلیلی از اثرات زیست محیطی گازهای سوزانده شده در منطقه دلتای نیجر را ارایه داده و به این نتیجه دست یافتند که استفاده از فناوری‎های نوین به منظور کاهش آلایندگی این گازها ضروری است (1).

 در ایران به منظور به‎کارگیری بهینه این فناوری اقداماتی صورت گرفته است. پژوهش‎گاه پلیمر و پتروشیمی ایران، پژوهش‎گاه صنعت نفت و واحد تحقیق و توسعه (R&D)[8] سازمان گسترش و نوسازی صنایع ایران اقدام به راه‌اندازی واحدهای کوچک، آزمایش‎گاهی و نیمه‌صنعتی GTL کرده‌اند، اما برای دستیابی به واحدهای صنعتی و تجاری GTL نیاز به همکاری و استفاده از دانش فنی شرکت‎های پیشرو در زمینه این فناوری وجود دارد. در عین حال مطالعاتی در زمینه ارزیابی فنی و اقتصادی کاربرد این فناوری صورت گرفته است. خلیلی عراقی و همکاران (1387)، به‎کارگیری فناوری GTL را در ایران از نقطه نظر فنی و اقتصادی مورد ملاحظه قرار داده و به بررسی بازارهای بالقوه برای محصولات تولیدی این فناوری و عوامل موثر بر اقتصاد پروژه‎های GTL پرداخته اند. بر اساس نتایج حاصل، کاربرد این فناوری در ایران با توجه به کیفیت محصولات و آلایندگی زیست محیطی کم‎تر نسبت به فرآورده حاصل از پالایش نفت خام از نقطه نظر اقتصادی مقرون به صرفه است (9).

 سلیمی فر و حسینی (1391) در پژوهش خود به این نتیجه دست یافتند که احداث واحد GTL پس از قانون هدف‎مندی یارانه‎ها و واقعی شدن قیمت گاز خوراک نیز دارای توجیه اقتصادی است. پورحسن و طراوت (2014) به بررسی رابطه بلندمدت بین مقادیرگازهای سوزانده شده، قیمت نفت و مقدار انتشار دی اکسید کربن پرداخته‎اند. در این مطالعه هشت کشور در حال توسعه دارای ذخایر نفت قابل ملاحظه از جمله ایران و عراق در نظر گرفته شده و بر اساس نتایج حاصل، رابطه معنی داری بین قیمت نفت و انتشار گاز CO₂و نیز حجم گاز سوزانده شده در کشورهای مورد بررسی وجود دارد (10). همان‎طور که ملاحظه می‎گردد، اگر چه به‎کارگیری فناوری‎های نوین از جمله GTL مورد توجه بوده است، اما استفاده از گازهای همراه و سوزانده شده به عنوان خوراک و لحاظ اثرات مثبت زیست محیطی آن در مطالعات انجام شده مورد توجه قرار نگرفته است. لذا در این مقاله با ملاحظه زیست محیطی به تحلیل هزینه- فایده به‎کارگیری فناوری GTL با توجه به کاهش قیمت نفت خام می‎پردازیم.

مروری بر فناوری‎های گازی به منظور جلوگیری از سوزانده شدن گاز

به‎منظور جلوگیری از سوزانده شدن گاز، می‎توان از فناوری های مایع سازی گاز طبیعی، فشرده سازی گاز طبیعی، تبدیل گاز به برق و تبدیل گاز به فرآورده‌های مایع بهره برد.

گاز طبیعی مایع شده (LNG)[9] ، یکی از فناوری‏های انتقال گاز طبیعی است که برای انتقال گاز به فواصل دور استفاده می‏شود. این روش دارای سابقه نسبتاً طولانی 35 ساله است که در آن ابتدا با انجام یک تبدیل فیزیکی، گاز طبیعی را به‏شدت سرد کرده و به مایع تبدیل می‏کنند. سپس آن‏را در مخازن مخصوص جا داده و به بازار هدف منتقل می‏سازند و نهایتاً در بازار مقصد مجدداً دمای گاز مایع را افزایش داده به گاز تبدیل می‏کنند و سپس به‏وسیله خط‏لوله، ریل یا کامیون منتقل می‏نمایند.گاز طبیعی فشرده شده CNG))[10]، همان گاز طبیعی است که در فشار بالا فشرده می‎شود و دو کاربرد عمده دارد. اول آن‏که روشی برای انتقال و صادرات گاز به‏حساب می‏آید و دوم آن‏که به‏عنوان سوخت وسایل نقلیه گازسوز کاربرد دارد. تبدیل گاز به برق (GTW)[11] به معنی تولید برق از طریق انتقال گاز طبیعی به نیروگاه‏های حرارتی و انتقال و صادرات برق حاصل توسط کابل می‏باشد. در حال حاضر بخش عظیمی از گاز خریداری شده توسط کشورها به‏عنوان سوخت برای تولید برق مصرف می‏شود. برق را می‏توان در هر نقطه‏ای تولید نمود. بنابراین می‏توان این‏کار را در نزدیکی مخزن گاز انجام داد و به‏واسطه خطوط انتقال برق آن‏ را به مقصد رساند (11).

 فناوری تبدیل گاز به فرآورده‌های مایع (GTL)[12] ، به فرآیندی اطلاق می‌شود که در آن گاز طبیعی به فرآورده‌های با ارزشی از جمله متانول، دی متیل اتر و سایر فرآورده‌های میان تقطیر تبدیل می‌شود و فرآورده‌های آن در مقایسه با فرآورده‌های حاصل از پالایش نفت خام از کیفیت بالاتر و آلایندگی کم‌تری برخوردارند. فرآیند تبدیل گاز طبیعی به فرآورده‌های مایع شامل 4 مرحله خالص‌سازی گاز، تولید گاز سنتز، فرآیند فیشر- تروپش[13] و ارتقاء کیفیت محصول است. محصولات اصلی تولیدی از فرآیند GTL شامل فرآورده‌های میان تقطیر مانند بنزین، دیزل، نفت سفید، سوخت جت، فرآورده‌های پتروشیمیایی از جمله نفتا، گاز مایع و در ابعاد کوچک‌تر شامل محصولاتی خاص مثل حلال‌ها، واکس‌ها و روانکارها است که این فرآورده‌ها عاری از سولفور می‌باشد.

 در جدول (1)، دیزل با محتوای گوگرد بسیار پایین حاصل از پالایش نفت با دیزل حاصل از فرآیند GTL بر اساس آخرین استانداردهای اروپا مورد مقایسه قرار گرفته است.

جدول 1- مقایسه دیزل حاصل از پالایش نفت و فرآیند GTL (12)

Table 1-The Comparison between Ultra Low-Sulfur Diesel and Diesel from GTL Process

همان‌طور که ملاحظه می‌شود، دیزل حاصل از فرآیند GTL به‌سبب محتوای گوگرد و پلی آروماتیک پایین‌تر و عدد ستان بالاتر، آلایندگی کم‌تر و کیفیت بهتری دارد و این حق مرغوبیت سبب افزایش قیمت نسبی فرآورده خواهد شد. در این فناوری، حجم گاز طبیعی مورد نیاز برای تولید یک بشکه GTL در حدود 10 هزار فوت مکعب است. فرآورده‌های تولیدی در این فرآیند، اساسا با محصولات تولیدی از یک واحد پالایش نفت خام متفاوت است. برای تولید فرآورده‎های GTL، علاوه بر میادین گازی عظیم و مستقل، قابلیت استفاده از ذخایر گازی کوچک، گازهای سوزانده شده و نیز گاز مناطق دورافتاده، هم‌چنین گازهای همراه نفت نیز وجود دارد. در این مقاله، استفاده از فناوری GTL پیشنهاد می‎گردد چرا که علاوه بر تولید محصولات پاک و سازگار با محیط زیست، فرآورده‎های آن در مقایسه با محصولات مشابه تولید شده از نفت خام بسیار حایز اهمیت می‎باشد. استفاده از GTL برای جلوگیری از سوزانده شدن گاز دارای این مزیت است که میدان گازی پارس جنوبی در موقعیتی ژئوپلیتیک قرار دارد و لذا پتانسیل خوبی برای صادرات محصولات مازاد بر مصرف داخل وجود خواهد داشت. بنابراین تولید فرآورده‌های GTL در ایران می‌تواند مورد عنایت ویژه برنامه‎ریزان و سیاست‎گذاران بخش انرژی کشور قرار گیرد. انتخاب فناوری GTL به‌عنوان راهکاری در استفاده از منابع گازی، علاوه بر آن‌که می‌تواند درآمدهای مناسبی را برای کشور به وجود آورد، قادر است زمینه مساعدی را برای رشد و توسعه دانش فنی آن در کشور فراهم نماید تا حتی بتوان روزی از دانش فنی آن ارزش افزوده بیش‌تری نسبت به صدور فرآورده  به‎دست آورد. بر اساس مطالعات و بررسی‎های صورت گرفته، برای محصولات حاصل از فناوری تبدیل گاز به فرآورده‎های مایع تقاضای قابل ملاحظه‎ای وجود دارد. سه منطقه دارای حجم زیاد تقاضای فرآورده‎های نفتی شامل امریکای شمالی، اروپا و آسیا پاسیفیک طی سال‎های آتی با کمبود عرضه محصولاتی چون دیزل، گازوییل و نفتا مواجه خواهند بود (13). پیش‌بینی‌های صورت گرفته توسط دیگر شرکت‌ها و موسسات معتبر بین‌المللی از جمله ‌EIA و IEA در زمینه تقاضای بلندمدت فرآورده‌های نفتی، موید رشد تقاضای این حامل‌ها طی سال‌های آتی است. در عین حال باید این موضوع را نیز مورد توجه قرار داد که طی سال‌های اخیر، به‌دلیل ملاحظات زیست محیطی و رعایت قوانین جدید ارتقای کیفیت فرآورده‌های تولید شده در پالایش‎گاه‌های نفت، بعضی پالایش‎گاه‌های جهان مجبور به انجام سرمایه‌گذاری زیاد برای ارتقای توان پالایشی خود شده‌اند و به همین دلیل برخی برای اجتناب از سرمایه‌گذاری‌های مذکور، به متقاضیان مهم فرآورده‌های GTL تبدیل گشته‌اند. با توجه به مقادیر قابل توجه کمبود عرضه در بازار فرآورده‌هایی چون دیزل و نفتا، بازار بسیار وسیعی پیش روی ایران برای عرضه فرآورده‌های نفتی خصوصا فرآورده‌های GTL به دلیل خواص برتر آن‌ها وجود خواهد داشت. ضمن این‌که نمی‌توان از بازار داخلی با حجم زیاد مصرف فرآورده‌های نفتی غافل شد.

بررسی با استفاده از تحلیل هزینه- فایده

در این بخش با استفاده از فناوری تبدیل گاز به فرآورده های مایع، جلوگیری از سوزانده شدن گازهای پالایش‎گاه های میدان گازی پارس جنوبی مورد ارزیابی اقتصادی و تحلیل هزینه- فایده قرار می‎گیرد. به این ترتیب که با طراحی مدل و بررسی عوامل تاثیرگذار بر اقتصاد پروژه، معیارهای روش جریان نقدی تنزیل شده را مورد محاسبه قرار می‎دهیم.  در صورتی که درآمدها و هزینه های یک پروژه در طول عمر آن با استفاده از نرخ تنزیل به زمان حال منتقل شده و مابه‌التفاوت ارزش حال درآمدها و هزینه‎ها را به‎دست آوریم، ارزش حال خالص پروژه (NPV)[15] محاسبه می‎شود.

که در آن 0C، هزینه سرمایه‎گذاری اولیه پروژه، B_t و C_t به ترتیب درآمدها و هزینه‎ها در طول عمر پروژه و r نرخ تنزیل است.

نرخ بازدهی داخلی (IRR)[16] نرخ تنزیلى است که ارزش حال هزینه‏هاى طرح را با ارزش حال منافع طرح برابر مى‏کند، یعنی داریم:

در معیار دوره بازگشت سرمایه (PP)[17] مدت زمانى که سود خالص یا سایر منافع حاصل از اجراى طرح، میزان هزینه سرمایه‎گذارى صورت گرفته را جبران می‌کند، محاسبه مى‏شود و طرحی که در مدت زمان کوتاه‌تری اصل سرمایه را بازگرداند، جذابیت بیش‌تری خواهد داشت. بنابراین، دوره بازگشت برابر با تعداد سال‏هایى است که طى آن مجموع سود به دست آمده با مقدار سرمایه‎گذارى برابر مى‏شود.

مهم‎ترین عوامل موثر بر اقتصاد پروژه‌های GTL عبارت اند از: هزینه‌های سرمایه‌‌گذاری، هزینه‌های عملیاتی، هزینه گاز خوراک، مالیات، قیمت نفت خام، قیمت فرآورده‌هایGTL، حق مرغوبیت فرآورده‌های GTL نسبت به فرآورده‌های عادی، میزان تورم، طول دوره ساخت و بهره‌برداری و استهلاک.

بر این اساس، با استفاده از داده‌های مطابق با واقعیت و آخرین اطلاعات پروژه‌های در حال اجرای GTL، مدل ارزیابی طراحی شده و نتایج آن مورد بررسی قرار می‌گیرد که در آن مفروضات زیر در نظر گرفته شده است:

هزینه سرمایه‎گذاری: 80 هزار دلار برای ایجاد هر واحد ظرفیت (بشکه در روز) [18]

برای واحد تولید GTL، هزینه‌های عملیاتی 5 درصد هزینه‌های سرمایه‌گذاری در نظر گرفته می‌شود که علاوه بر هزینه‎های تعمیر و نگه‎داری، بازاریابی و نیروی کار، هزینه‎های انتقال گاز تحویلی به واحد تولید را نیز در بر می‎گیرد و گاز خوراک از گازهای سوزانده شده پالایش‎گاه‎های مذکور تامین خواهد شد.

در محاسبات صورت گرفته با توجه به تجهیزات مورد استفاده، استهلاک واحد  GTLبه‌صورت خط مستقیم لحاظ شده و ارزش اسقاط در پایان عمر پروژه صفر در نظر گرفته شده است.

به‌دلیل وابستگی تجهیزات پروژه به بازارهای بین‌المللی، محاسبات به صورت دلاری انجام و نرخ تورم جهانی معادل %5/3 درنظرگرفته می‌شود. این تورم در طی سال‌های عمر پروژه بر هزینه‌های پروژه اعم از هزینه‌های سرمایه‌گذاری و عملیاتی اثر می‎گذارد.

قیمت نفت خام به‌دلیل تاثیر‌گذاری بر قیمت فرآورده‌های نفتی و در نتیجه درآمدهای حاصل از پروژه، از جمله مهم‌ترین عوامل تاثیر‌گذار بر اقتصاد پروژه‌های GTL است. بر اساس پیش‌بینی موسسات معتبر بین‌المللی و به‌منظور به‌حداقل‌رساندن خطرپذیری تغییر قیمت نفت بر اقتصاد پروژه، قیمت نفت خام 50 دلار در هر بشکه در نظرگرفته می‎شود (18-14 و 2).

به‌دلیل وجود چند فرآورده در یک بشکه GTL تولیدی، برای قیمت‌گذاری هر بشکه فرآورده، از روش قیمت‌گذاری ترکیبی (میانگین وزنی قیمت فرآورده‌‌ها)[19] استفاده شده و فرآورده‌های تولیدی از واحدهای  GTLبر اساس محصولات پالایشی ارزش‌گذاری می‌شوند. با توجه به فناوری‌های مختلف، هر بشکه فرآورده تولیدی شامل 60 درصد گازوییل، 25 درصد نفتا و 15 درصد سایر فرآورده‌ها است. با توجه به متوسط سهم گازوییل، نفتا و سایر فرآورده‌های GTL در فرآیندهای مختلف تولید و با توجه به محاسبات صورت گرفته توسط نویسندگان مقاله، میانگین وزنی که مازاد قیمت فرآورده‌های نفتی نسبت به نفت خام را نشان می‌دهد، 10 دلار در هر بشکه درنظرگرفته می‌شود.

به‌دلیل کیفیت بالاتر و آلایندگی کم‌تر فرآورده‌های GTL نسبت به فرآورده‌های عادی، برای فرآورده‎های حاصل از این فناوری حق مرغوبیتی در حدود 4 دلار به ازای هر بشکه درنظرگرفته می‌شود که برای محاسبه قیمت یک بشکه فرآوردهGTL، این حق مرغوبیت به قیمت نفت خام و نیز میانگین وزنی تفاوت قیمت فرآورده‌ها با نفت خام افزوده
می‌شود.

بر اساس ماده 132 قانون مالیات‌های مستقیم، برای طرح‌های اجرایی با مرکزیت بندر عسلویه که جزء مناطق محروم به‌شمار می‌آید، معافیت مالیاتی 10 ساله برای سرمایه‌گذاری وجود دارد و از سال یازدهم بهره‌برداری، نرخ مالیات بر فروش، سالانه 25 درصد درنظرگرفته می‌شود. بنابراین در پروژه مورد نظر این شرایط مالیاتی اعمال می‎گردد (ماده 105 قانون مالیات‌های مستقیم). نرخ تنزیل مورد استفاده در پروژه نیز %11 است.

جدول 2- مفروضات مدل ارزیابی اقتصادی

Table 2- The Assumptions of Economic Evaluation Model

نتایج و یافته‎ها

 همان‌طور که در نمودار زیر ملاحظه می‌شود، نرخ بازدهی داخلی پروژه 2/20 درصد، ارزش حال پروژه با توجه به درآمدها و هزینه‌های طرح طی 25 سال، 701 میلیون دلار و دوره بازگشت سرمایه سال ششم بهره‌برداری خواهد بود. نتیجه بررسی این‌که اجرای پروژه تحت مفروضات مدل از توجیه اقتصادی لازم برخوردار است و بنابراین تولید فرآورده‌های حاصل از تبدیل گاز به مایع (GTL) در ایران، از نقطه نظر تحلیل اقتصادی مقرون به صرفه است.

نمودار 1- رابطه بین ارزش خالص فعلی پروژه و نرخ بازده‌های مختلف (مأخذ : یافته‌های تحقیق)

Figure 1-The Relationship between Project’s NPV and Different Rates of Return

یافته های فوق با تاکید بر مسایل فنی و اقتصادی پروژه GTL برای استفاده از گازهای سوزانده شده پارس جنوبی به‎دست آمده است که نشان‎دهنده سودآوری بالا و توجیه پذیری اقتصادی قابل ملاحظه این طرح می‎باشد.

تحلیل حساسیت

با توجه به این‎که تغییر در پارامترهای اثرگذار بر اقتصاد پروژه، بر نتایج حاصل از ارزیابی اقتصادی موثر است، تحلیل حساسیت صورت می‎گیرد. تحلیل حساسیت عبارت است از تکرار محاسبات در یک فرآیند مالی با تغییر دادن پارامترها و مقایسه نتایج به‌دست آمده با نتایج حاصل از اطلاعات اولیه. اگر با تغییر کوچکی در یک پارامتر، در نتایج تغییر چشم‌گیری حاصل
گردد، گفته می‌شود طرح نسبت به آن پارامتر حساسیت دارد.

به منظور بررسی میزان حساسیت پروژه به پارامترهای اصلی، از نمودار حساسیت^[20] استفاده می‌شود و تاثیر تغییرات مساوی در پارامترهای اصلی بر نرخ بازدهی داخلی پروژه سنجیده می‌شود. صعود یا نزول بیش‌تر یک خط، نشان‌دهنده حساسیت بیش‌تر طرح نسبت به آن عامل است.

بر اساس نمودار (2)، حساس‎ترین عامل، هزینه ثابت سرمایه‎گذاری است که با تغییر مقدار آن، IRR بیش‎ترین تغییر را دارد و  بنابراین شیب خط بیش‎تر است. عامل دوم، درآمد حاصل از فروش است و تغییر در هزینه های عملیاتی، حساسیت کم‎تری را در پروژه ایجاد می‎کند.

نمودار 2- حساسیت IRR نسبت به مهم‎ترین عوامل اثر گذار بر اقتصاد پروژه

Figure 2- The Sensitivity of IRR

تحلیل هزینه – فایده با لحاظ عوامل زیست محیطی

محاسبات انجام گرفته در بخش تحلیل هزینه- فایده از دو منظر قابل توجه است:

اول این‎که گازهای سوزانده شده به خودی خود دارای ارزش اقتصادی هستند که با جلوگیری از سوزاندن آن‎ها با روش‎های مختلف از جمله فناوری مورد بررسی، ارزش آن‎ها حفظ می‎گردد.

دوم اینکه سوزاندن گازها به علت تولید گاز دی اکسید کربن به‎طور مستقیم بر روی گرم شدن زمین تاثیر داشته و تخریب لایه ازن و نیز ایجاد باران‎های اسیدی را موجب می‎شود. از آن‎جا که اثرات زیست محیطی و هزینه‎های اجتماعی در نتیجه انتشار آلاینده‎ها باید در ارزش‎گذاری‎ها مد نظر قرار گیرد، صدمات ناشی از انتشار مواد آلاینده و گازهای گلخانه‎ای باید کمّی شده و به عنوان هزینه انجام فعالیت در تحلیل هزینه- فایده و ارزش‎گذاری پروژه‎ها لحاظ گردد. معمولا در کشورهای مختلف برای انتشار این آلاینده‎ها که مهم‎ترین‎شان گاز دی اکسیدکربن است مالیات وضع می‎گردد و تحت عنوان مالیات دی اکسید کربن[21] از آن نام برده می‎شود. این مالیات که در سال 1991 معرفی گردید، برای کاهش انتشار دی اکسید کربن در صنعت نفت و گاز است. مالیات CO₂ به ازای هر متر مکعب استاندارد گازهای سوزانده شده یا رها شده و نیز به ازای هر لیتر نفت سوزانده شده محاسبه می‎شود.

بر اساس کنوانسیون‎های کاهش آلایندگی در دنیا از این آلایندگی به ازای هر متر مکعب بر اساس واحد پول هر کشور مالیات دریافت می‎گردد. بر مبنای آخرین ترازنامه انرژی ایران، این رقم بر مبنای مطالعات بانک جهانی و سازمان حفاظت محیط زیست ایران، به ازای هر تن انتشار دی اکسید کربن 80000 ریال در نظر گرفته شده است.

اجرای این پروژه مانع از تعلق گرفتن مالیات CO₂ به‎دلیل سوزاندن گاز می‎شود. بنابراین عدم پرداخت مالیات به دلیل جلوگیری از آلایندگی بخشی از گازهای سوزانده شده در پروژه مورد نظر، نوعی درآمد به حساب می‎آید که با احتساب آن، نرخ بازدهی داخلی پروژه 3/29 درصد، ارزش حال خالص پروژه، 412/1 میلیارد دلار و دوره بازگشت سرمایه سال چهارم بهره‌برداری می‎شود. در عین حال بر اساس محاسبات صورت گرفته، ارزش حال خالص به ازای هر واحد سرمایه گذاری در سال که نشان‎گر بازده سالانه طرح است، 6 درصد می‎باشد. نتایج به‎دست آمده حاکی از درآمدزایی و سودآوری زیاد این پروژه می باشد که نشان‎دهنده جذابیت قابل ملاحظه سرمایه گذاری و لزوم استفاده از این فناوری برای اجرای طرح جلوگیری از سوزاندن گاز است.

سهم آلایندگی گاز دی اکسید کربن نسبت به سایر آلاینده های منتشر شده حاصل از تولید و مصرف انرژی از جمله مونوکسید‎کربن، متان، دی اکسید گوگرد و اکسیدهای نیتروژن در بخش سوخت‎های فسیلی و به‎ویژه نفت و گاز بیش‎ترین مقدار است.

مکانیزم توسعه پاک[22] به‎عنوان یکی از اصول اولیه توسعه پایدار با استفاده از منابع، سرمایه‎گذاری‎ها، توسعه فناوری و تغییرات نهادی به حفظ محیط زیست و ارتباط آن با نسل‎های آینده می‎پردازد. بر اساس پروتکل کیوتو که در سال 1997 به تصویب رسید، اعضا برای مجموعه‎ای از تعهدات لازم الاجرا به منظور کاهش انتشار گازهای گل‎خانه‎ای به توافق رسیدند. در حال حاضر در اکثر کشورهای جهان، قوانین و محدودیت‎های زیادی بر فعالیت‎های صنایع نفت و گاز به منظور کاهش آلایندگی، کاهش انتشار گازهای گل‎خانه‎ای و حفظ کیفیت هوا به کمک فناوری‎های جدید اعمال می‎گردد (17).

گواهی کاهش انتشار(CER)[23] کربن در پروژه‎هایی که تحت عنوان پروژه CDM بوده و در جهت کاهش آلایندگی دی اکسید کربن تعریف می‎گردند دریافت شده و قابل فروش در بازار کربن است. با تعریف پروژه استفاده از گازهای سوزانده شده یا مشعل در جهت تولید فرآورده‎هایی چون اتان، NGL و میعانات گازی و یا استفاده از فناوری GTL برای تبدیل این گازها به فرآورده‎های نفتی، علاوه بر کاهش آلایندگی و تولید فرآورده‎هایی با ارزش افزوده بالا، می‎توان از فروش گواهی‎های کاهش انتشار کربن نیز منافعی نصیب کشور نمود.

در صورتی که پروژه مورد مطالعه تحت مکانیزم توسعه پاک در سازمان ملل به ثبت برسد، به ازای هر گواهی کاهش انتشار که
برای جلوگیری از انتشار یک تن کربن صادر می گردد حداقل 11 دلار به ازای هر گواهی قابل فروش است (18) که در نتیجه به ازای میزان کل کاهش انتشار کربن و فروش آن‎ها، سودآوری پروژه به میزان چشم‎گیری افزایش خواهد یافت.

بحث و نتیجه گیری

در مقاله حاضر، به‎کارگیری فناوری GTL به منظور کاهش گازهای سوزانده شده در پالایش‎گاه‎های میدان گازی پارس جنوبی مورد ارزیابی قرار گرفت که نتایج حاصل از بررسی‎ها نشان می‎دهد سودآوری پروژه بسیار قابل توجه است.

به دلیل حجم عظیم گازهای سوزانده شده در ایران که آن را در جایگاه سوم جهان از این منظر قرار داده است و  نظر به توجیه اقتصادی بالای پروژه مورد مطالعه که تنها برای بخشی از گازهای سوزانده شده ایران انجام گرفته است، لزوم به‎کارگیری این فناوری برای سایر منابع گازهای سوزانده شده از جمله گازهای همراه میادین نفتی و میادین گازی بزرگ و کوچک برای تولید فرآورده‎های پاک نمودار می‎گردد.

هم‎چنین لازم است که سایر فناوری‎های نوین که در مقاله مورد اشاره قرارگرفته است، مورد ارزیابی فنی- اقتصادی و زیست محیطی قرار گیرد تا بر حسب میزان توجیه‎پذیری هر فناوری و شرایط منبع مورد نظر برای به‎کارگیری آن‎ها تصمیم‎گیری صورت گیرد.

حذف آلودگی ناشی از سوزاندن این حجم وسیع گاز در کنار اقتصادی بودن طرح تبدیل گاز به فرآورده‌های مایع بسیار حایز اهمیت است. با به‎کارگیری این فناوری هم‎چنین کاهش هزینه‎های اجتماعی و زیست‎محیطی و علاوه بر آن امکان کسب درآمد حاصل از کاهش انتشار کربن نیز فراهم می‎گردد که در این مقاله مورد تحلیل و بررسی قرار گرفت.

جدول 3- اطلاعات مربوط به پروژه و هزینه‎های سرمایه‎گذاری

Table 3- The Information of Project and Investment Costs

جدول4- اطلاعات مربوط به هزینه‎ها و درآمدهای طرح و نسبت‎های ارایه شده

Table 4- The Information of Project’s Income, Costs and Ratios