WEMS-1؛ مدل یکپارچه سیستم واترژی (آب-انرژی) برای ارزیابی ترکیب بهینه فناوری در صنعت فولاد (نمونه مورد مطالعه: فولاد مبارکه اصفهان)

صنعت فولاد صنعتی به شدت انرژی بر و همچنین به شدت آب بر است. در ایران، تولیدکننده های بزرگ فولاد در مناطق گرم و خشک قرار گرفته اند که اهمیت بررسی یکپارچه آب و انرژی را بیش از پیش کرده است. در این تحقیق، مفهوم واترژی توسعه یافته ارایه و نمودار مرجع سیستم واترژی (WERS) برای صنعت فولاد ترسیم شده است. این مفهوم برای تحلیل ارتباط بین آب و انرژی در واحدهای مختلف فولاد استفاده شده و به عنوان مدل مفهومی برای تحلیل پیوند آب و انرژی به کار گرفته شده است. در ادامه، مدل ریاضی سیستم واترژی صنعت فولاد (WEMS-1) با استفاده از مدل ESM توسعه یافته است. ترکیب بهینه فناوری های سیستم بر اساس تابع بهینه سازی پارتو و با تابع هدف چندمعیاره کمینه هزینه کل ارزیابی شده است. برای اعتباربخشی، نتایج مدل برای وضعیت فعلی (BAU) نمونه مورد مطالعه (فولاد مبارکه اصفهان) با مقادیر طرح جامع فولاد کشور مقایسه شده است. سپس WEMS-1 با در نظر گرفتن رشد قیمت منابع آب و انرژی الکتریکی، برای ارزیابی تحول فناوری در فولاد مبارکه اجرا شده است. در سناریو بهینه با تحول فناوری و افزایش اندکی در مصرف انرژی الکتریکی، در کارخانه فولاد مبارکه اصفهان شاخص مصرف آب از m3/ton steel 78/6 فعلی (آب متعارف) به حدود m3/ton steel 5/5  مصرف آب نامتعارف در دوره انتهایی رسیده است.