ການນຳໃຊ້ເຕັກໂນໂລຊີກັງຫັນໃນພະລັງງານຄວາມຮ້ອນໃຕ້ດິນ
ພະລັງງານຄວາມຮ້ອນໃຕ້ດິນແມ່ນແຫຼ່ງພະລັງງານທົດແທນທີ່ມີທ່າແຮງທີ່ສຳຄັນ, ໂດຍສະເພາະໃນບັນດາປະເທດຕາມວົງແຫວນໄຟ, ເຊັ່ນ: ອິນໂດເນເຊຍ. ບໍ່ເຫມືອນກັບພະລັງງານແສງຕາເວັນ ແລະ ພະລັງງານລົມ, ເຊິ່ງຂຶ້ນກັບສະພາບອາກາດ, ພະລັງງານຄວາມຮ້ອນໃຕ້ດິນສາມາດນຳໃຊ້ໄດ້ຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງຕະຫຼອດປີ. ຢູ່ເບື້ອງຫຼັງຄວາມສາມາດຂອງໂຮງງານໄຟຟ້າຄວາມຮ້ອນໃຕ້ດິນ (PLTP) ໃນການຜະລິດໄຟຟ້າຢ່າງໜ້າເຊື່ອຖືແມ່ນອົງປະກອບຫຼັກທີ່ກຳນົດປະສິດທິພາບ ແລະ ຄວາມໜ້າເຊື່ອຖືຂອງລະບົບ: ກັງຫັນ. ກັງຫັນປ່ຽນພະລັງງານຄວາມຮ້ອນຈາກນ້ຳຄວາມຮ້ອນໃຕ້ດິນໄປເປັນພະລັງງານກົນຈັກ, ເຊິ່ງຫຼັງຈາກນັ້ນຈະຖືກປ່ຽນໂດຍເຄື່ອງກຳເນີດໄຟຟ້າໄປເປັນພະລັງງານໄຟຟ້າ. ບົດຄວາມນີ້ສົນທະນາກ່ຽວກັບການນຳໃຊ້ເຕັກໂນໂລຊີກັງຫັນໃນພະລັງງານຄວາມຮ້ອນໃຕ້ດິນ, ລວມທັງປະເພດຂອງມັນ, ວິທີການເຮັດວຽກຂອງມັນ, ແລະ ສິ່ງທ້າທາຍ ແລະ ນະວັດຕະກຳທີ່ກ່ຽວຂ້ອງ.
ຫຼັກການພື້ນຖານຂອງການຜະລິດພະລັງງານຄວາມຮ້ອນໃຕ້ດິນ
ພະລັງງານຄວາມຮ້ອນໃຕ້ດິນມີຕົ້ນກຳເນີດມາຈາກຄວາມຮ້ອນພາຍໃນໂລກ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ນ້ຳ ຫຼື ນ້ຳໃນອ່າງເກັບນ້ຳໃຕ້ດິນຮ້ອນ. ນ້ຳນີ້ອາດຈະເປັນໄອນ້ຳ, ນ້ຳຮ້ອນຄວາມດັນສູງ, ຫຼື ທັງສອງຢ່າງລວມກັນ. ໂດຍການເຈາະບໍ່ຜະລິດ, ນ້ຳຈະຖືກນຳມາສູ່ໜ້າດິນເພື່ອນຳໃຊ້. ໃນຂັ້ນຕອນນີ້, ກັງຫັນຈະກາຍເປັນອຸປະກອນຫຼັກສຳລັບຈັບພະລັງງານຈາກໄອນ້ຳ ຫຼື ນ້ຳທີ່ມີຄວາມດັນ.
ໂດຍທົ່ວໄປ, ຂະບວນການເຮັດວຽກຂອງໂຮງງານໄຟຟ້າພະລັງງານຄວາມຮ້ອນໃຕ້ດິນປະກອບມີ: ການຜະລິດຂອງແຫຼວຈາກບໍ່, ການແຍກໄອນ້ຳ ແລະ ນ້ຳ (ຖ້າຈຳເປັນ), ການໄຫຼຂອງໄອນ້ຳ/ຂອງແຫຼວໄປຫາກັງຫັນ, ການປ່ຽນພະລັງງານເປັນໄຟຟ້າ, ແລະ ຫຼັງຈາກນັ້ນການກັ່ນຕົວຂອງແຫຼວ ແລະ ການສີດຄືນເຂົ້າໄປໃນອ່າງເກັບນ້ຳ. ການສີດຄືນແມ່ນມີຄວາມຈຳເປັນສຳລັບການຮັກສາຄວາມຍືນຍົງຂອງອ່າງເກັບນ້ຳ ແລະ ການຫຼຸດຜ່ອນການປ່ອຍອາຍພິດ.
ບົດບາດຂອງກັງຫັນໃນການປ່ຽນພະລັງງານ
ກັງຫັນເຮັດວຽກໂດຍອີງໃສ່ຫຼັກການຂອງການປ່ຽນພະລັງງານຄວາມຮ້ອນ ແລະ ພະລັງງານຄວາມກົດດັນໃຫ້ເປັນພະລັງງານຈົນ ແລະ ຫຼັງຈາກນັ້ນພະລັງງານກົນຈັກ. ໄອນ້ຳ ຫຼື ນ້ຳຄວາມຮ້ອນໃຕ້ດິນຄວາມດັນສູງຈະຖືກນຳໄປສູ່ໃບກັງຫັນ. ໃນຂະນະທີ່ນ້ຳໄຫຼ ແລະ ຂະຫຍາຍອອກ, ມັນຈະຍູ້ຕໍ່ກັບໃບກັງຫັນ ແລະ ໝຸນ rotor. ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ການໝຸນນີ້ຖືກສົ່ງໄປຫາເຄື່ອງກຳເນີດໄຟຟ້າ, ເຊິ່ງຜະລິດໄຟຟ້າ.
ປະສິດທິພາບຂອງກັງຫັນແມ່ນໄດ້ຮັບອິດທິພົນຈາກສະພາບໄອນ້ຳ (ຄວາມດັນ, ອຸນຫະພູມ, ແລະ ຄວາມຊຸ່ມຊື່ນ), ການອອກແບບໃບມີດ, ລະບົບຄວບຄຸມ, ແລະ ຄຸນນະພາບຂອງວັດສະດຸ. ເນື່ອງຈາກວ່ານ້ຳຄວາມຮ້ອນໃຕ້ດິນມັກຈະມີອາຍແກັສທີ່ລະລາຍ (ເຊັ່ນ CO₂ ແລະ H₂S) ແລະ ແຮ່ທາດ (ຊິລິກາ, ຄລໍໄຣດ໌), ກັງຫັນຄວາມຮ້ອນໃຕ້ດິນຕ້ອງການການອອກແບບທີ່ທົນທານຕໍ່ການກັດກ່ອນ ແລະ ການເປິະເປື້ອນຫຼາຍກວ່າກັງຫັນໄອນ້ຳແບບດັ້ງເດີມ.
ປະເພດຂອງກັງຫັນໃນໂຮງງານໄຟຟ້າພະລັງງານຄວາມຮ້ອນໃຕ້ດິນ
ການນຳໃຊ້ເຕັກໂນໂລຊີກັງຫັນໃນພະລັງງານຄວາມຮ້ອນໃຕ້ດິນໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນແບ່ງອອກເປັນຫຼາຍຮູບແບບການກຳນົດຄ່າຂອງເຄື່ອງກຳເນີດໄຟຟ້າ, ແຕ່ລະອັນມີກັງຫັນທີ່ສອດຄ້ອງກັນ.
1. ກັງຫັນໄອນ້ຳແຫ້ງ
ລະບົບໄອນ້ຳແຫ້ງໃຊ້ອ່າງເກັບນ້ຳທີ່ຜະລິດໄອນ້ຳສ່ວນໃຫຍ່ດ້ວຍປະລິມານນ້ຳຂອງແຫຼວໜ້ອຍທີ່ສຸດ. ໄອນ້ຳຈາກບໍ່ນ້ຳໄຫຼໄປຫາກັງຫັນໂດຍກົງໂດຍບໍ່ມີຂະບວນການແຍກທີ່ສັບສົນ. ກັງຫັນໄອນ້ຳແຫ້ງມັກຈະງ່າຍດາຍກວ່າໃນດ້ານຂະບວນການ, ແຕ່ເໝາະສົມກັບແຫຼ່ງຄວາມຮ້ອນໃຕ້ດິນທີ່ໄອນ້ຳແຫ້ງມີໜ້ອຍເທົ່ານັ້ນ.
ຂໍ້ໄດ້ປຽບຫຼັກຂອງມັນແມ່ນປະສິດທິພາບທີ່ຂ້ອນຂ້າງສູງເນື່ອງຈາກການສູນເສຍຄວາມຮ້ອນຫຼຸດລົງ. ເຖິງຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ຕ້ອງໄດ້ຮັບການຮັກສາຄຸນນະພາບຂອງໄອນ້ຳເພື່ອປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ມັນປຽກເກີນໄປ, ຍ້ອນວ່າຢອດນ້ຳສາມາດເຮັດໃຫ້ເກີດການກັດເຊາະຂອງໃບກັງຫັນໄດ້.
2. ກັງຫັນໄອນ້ຳແບບແຟລດ (ແຟລດດ່ຽວ/ຄູ່)
ໃນແຫຼ່ງຄວາມຮ້ອນໃຕ້ດິນຫຼາຍແຫ່ງ, ນ້ຳທີ່ໄຫຼອອກຈາກບໍ່ນ້ຳແມ່ນນ້ຳຮ້ອນທີ່ມີຄວາມດັນສູງ. ເມື່ອຄວາມດັນຫຼຸດລົງໃນເຄື່ອງແຍກ, ນ້ຳບາງສ່ວນຈະຖືກ "ປ່ຽນເປັນໄອນ້ຳ" ໄອນ້ຳ. ໄອນ້ຳນີ້ໃຊ້ເພື່ອໝຸນກັງຫັນ. ລະບົບນີ້ເອີ້ນວ່າໄອນ້ຳແບບໄວ.
- ໄຟແຟລດດ່ຽວ: ໃຊ້ຂັ້ນຕອນການແຍກ/ໄຟແຟລດດຽວເພື່ອຜະລິດໄອນ້ຳ.
– ໄຟກະພິບສອງເທົ່າ: ປະຕິບັດໄຟກະພິບຄັ້ງທີສອງດ້ວຍຄວາມກົດດັນຕ່ຳເພື່ອເພີ່ມການຜະລິດໄອນ້ຳ ແລະ ພະລັງງານທີ່ອອກມາ.
ກັງຫັນໄອນ້ຳແບບກະພິບແມ່ນພົບເຫັນຫຼາຍເພາະວ່າມັນເໝາະສົມກັບອ່າງເກັບນ້ຳທີ່ມີອຸນຫະພູມປານກາງຫາສູງ. ສິ່ງທ້າທາຍຕ່າງໆລວມມີການຄວບຄຸມການຕົກຕະກອນ (ການຕົກຕະກອນແຮ່ທາດ) ໃນທໍ່, ຕົວແຍກ, ແລະ ກັງຫັນ, ພ້ອມທັງການຄຸ້ມຄອງອາຍແກັສທີ່ບໍ່ສາມາດກັ່ນຕົວໄດ້, ເຊິ່ງສາມາດຫຼຸດຜ່ອນປະສິດທິພາບຂອງເຄື່ອງຄວບແໜ້ນ.
3. ກັງຫັນໃນລະບົບວົງຈອນຖານສອງ (ORC/Kalina)
ສຳລັບອ່າງເກັບນ້ຳທີ່ມີອຸນຫະພູມຕ່ຳ, ລະບົບວົງຈອນຄູ່ຈະມີປະສິດທິພາບຫຼາຍກວ່າ. ນ້ຳຄວາມຮ້ອນໃຕ້ດິນບໍ່ໄດ້ຂັບເຄື່ອນກັງຫັນໂດຍກົງ, ແຕ່ແທນທີ່ຈະໃຫ້ຄວາມຮ້ອນແກ່ນ້ຳເຮັດວຽກສຳຮອງ (ເຊັ່ນ: ໄອໂຊບິວເທນ, ໄອໂຊເພນເທນ, ຫຼື ສ່ວນປະສົມແອມໂມເນຍ-ນ້ຳ) ຜ່ານເຄື່ອງແລກປ່ຽນຄວາມຮ້ອນ. ນ້ຳເຮັດວຽກສຳຮອງມີຈຸດເດືອດຕ່ຳກວ່າ, ຊ່ວຍໃຫ້ມັນສາມາດລະເຫີຍ ແລະ ຂັບເຄື່ອນກັງຫັນໄດ້.
ປະເພດຂອງກັງຫັນທີ່ໃຊ້ໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນກັງຫັນຂະຫຍາຍສຳລັບນ້ຳຢາອິນຊີ (ໃນວົງຈອນ Rankine ອິນຊີ/ORC) ຫຼື ກັງຫັນທີ່ດັດແປງມາສຳລັບວົງຈອນ Kalina. ຂໍ້ໄດ້ປຽບຂອງວົງຈອນຄູ່ແມ່ນການປ່ອຍອາຍພິດຕ່ຳຫຼາຍ ເພາະວ່ານ້ຳຢາຄວາມຮ້ອນໃຕ້ດິນໄຫຼວຽນຢູ່ໃນວົງຈອນປິດ ແລະ ບໍ່ໄດ້ຖືກປ່ອຍອອກສູ່ຊັ້ນບັນຍາກາດ. ຍິ່ງໄປກວ່ານັ້ນ, ເທັກໂນໂລຢີນີ້ເປີດໂອກາດໃຫ້ນຳໃຊ້ສະໜາມຄວາມຮ້ອນໃຕ້ດິນທີ່ມີອຸນຫະພູມປານກາງທີ່ບໍ່ມີປະສິດທິພາບໃນເມື່ອກ່ອນ.
ການອອກແບບກັງຫັນຄວາມຮ້ອນໃຕ້ດິນ ແລະ ເຕັກໂນໂລຊີວັດສະດຸ
ກັງຫັນຄວາມຮ້ອນໃຕ້ດິນຕ້ອງທົນທານຕໍ່ສະພາບການດຳເນີນງານທີ່ທ້າທາຍ. H₂S ແລະ CO₂ ສາມາດກະຕຸ້ນການກັດກ່ອນ, ໃນຂະນະທີ່ຄລໍໄຣດ໌ ແລະ ອະນຸພາກແຂງສາມາດເລັ່ງການກັດກ່ອນ. ດັ່ງນັ້ນ, ໃບພັດກັງຫັນ ແລະ ເປືອກກັງຫັນມັກຈະໃຊ້ເຫຼັກປະສົມພິເສດ, ການເຄືອບຕ້ານການກັດກ່ອນ, ແລະ ການອອກແບບທີ່ຫຼຸດຜ່ອນເຂດປັ່ນປ່ວນບ່ອນທີ່ສ້າງຕະກອນໄດ້ງ່າຍ.
ການອອກແບບທີ່ທັນສະໄໝຍັງຮັບຮອງເອົາ:
- ປັບປຸງລະບົບການປະທັບຕາເພື່ອປ້ອງກັນການຮົ່ວໄຫຼຂອງໄອນ້ຳ ແລະ ເພີ່ມປະສິດທິພາບ.
- ເຊັນເຊີຄວບຄຸມດິຈິຕອລ ແລະ ເຊັນເຊີສະພາບ (ການສັ່ນສະເທືອນ, ອຸນຫະພູມ, ຄວາມດັນ) ສຳລັບການບຳລຸງຮັກສາແບບຄາດຄະເນ.
- ການເພີ່ມປະສິດທິພາບຂອງອາກາດໄດນາມິກຂອງໃບມີດ ເພື່ອໃຫ້ມັນສາມາດເຮັດວຽກໄດ້ຢ່າງໝັ້ນຄົງໃນການປ່ຽນແປງຂອງຄຸນນະພາບການໂຫຼດ ແລະ ໄອນ້ຳ.
ດ້ວຍວິທີການນີ້, ຄວາມໜ້າເຊື່ອຖືຂອງກັງຫັນຈະເພີ່ມຂຶ້ນ ແລະ ໄລຍະຫ່າງຂອງການສ້ອມແປງສາມາດຂະຫຍາຍອອກໄປໄດ້, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ຕົ້ນທຶນການດຳເນີນງານມີປະສິດທິພາບຫຼາຍຂຶ້ນ.
ສິ່ງທ້າທາຍໃນການດຳເນີນງານ: ຄວາມຊຸ່ມ, ການເກີດຕະກອນ, ແລະ ອາຍແກັສທີ່ບໍ່ສາມາດກັ່ນຕົວໄດ້
ໜຶ່ງໃນບັນຫາຫຼັກຂອງກັງຫັນຄວາມຮ້ອນໃຕ້ດິນແມ່ນໄອນ້ຳປຽກ. ຖ້າປະລິມານນ້ຳສູງເກີນໄປ, ຢອດນ້ຳຂະໜາດນ້ອຍສາມາດກະທົບກັບໃບພັດດ້ວຍຄວາມໄວສູງ, ເຮັດໃຫ້ເກີດການກັດເຊາະ. ດັ່ງນັ້ນ, ລະບົບແຍກໄອນ້ຳ-ນ້ຳ ແລະ ລະບົບລະບາຍຄວາມຮ້ອນຈຶ່ງມີຄວາມຈຳເປັນເພື່ອປັບປຸງຄວາມແຫ້ງຂອງສ່ວນໜຶ່ງກ່ອນທີ່ໄອນ້ຳຈະເຂົ້າໄປໃນກັງຫັນ.
ບັນຫາອີກອັນໜຶ່ງແມ່ນການເກີດຕະກອນ, ໂດຍສະເພາະແມ່ນການຕົກຕະກອນຂອງຊິລິກາ ແລະ ຄາບອນເນດ. ການຕົກຕະກອນເຫຼົ່ານີ້ສາມາດເຮັດໃຫ້ຫົວສີດອຸດຕັນ, ຫຼຸດພື້ນທີ່ຕັດຂວາງຂອງການໄຫຼ, ແລະ ຫຼຸດປະສິດທິພາບຂອງກັງຫັນ. ເພື່ອແກ້ໄຂບັນຫານີ້, ຜູ້ປະຕິບັດງານໃຊ້ການຄວບຄຸມທາງເຄມີ (ເຊັ່ນ: ການປັບ pH), ການອອກແບບທໍ່ທີ່ເໝາະສົມ, ແລະ ການທຳຄວາມສະອາດເປັນປະຈຳ.
ອາຍແກັສທີ່ບໍ່ສາມາດກັ່ນຕົວໄດ້ (NCGs) ເຊັ່ນ CO₂ ຍັງສາມາດຫຼຸດປະສິດທິພາບຂອງເຄື່ອງຄວບແນ່ນໄດ້ໂດຍການຍັບຍັ້ງການຖ່າຍໂອນຄວາມຮ້ອນ. ດັ່ງນັ້ນ, ໂຮງງານໄຟຟ້າພະລັງງານຄວາມຮ້ອນໃຕ້ດິນມັກຈະມີລະບົບເຄື່ອງດູດຄວາມຮ້ອນ ຫຼື ປໍ້າສູນຍາກາດເພື່ອກຳຈັດ NCGs ອອກຈາກເຄື່ອງຄວບແນ່ນ, ຮັກສາສູນຍາກາດ, ແລະ ເພີ່ມຜົນຜະລິດຂອງກັງຫັນ.
ທິດທາງນະວັດຕະກໍາ ແລະ ການພັດທະນາ
ການພັດທະນາເຕັກໂນໂລຊີກັງຫັນຄວາມຮ້ອນໃຕ້ດິນໃນປະຈຸບັນກຳລັງນຳໄປສູ່ປະສິດທິພາບ ແລະ ຄວາມຍືດຫຍຸ່ນທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນ. ນະວັດຕະກຳທີ່ສຳຄັນອັນໜຶ່ງແມ່ນການຈັດຕັ້ງປະຕິບັດກັງຫັນໄຟຟ້າແບບໂມດູນສຳລັບໂຄງການຂະໜາດນ້ອຍຫາຂະໜາດກາງ, ເໝາະສຳລັບພື້ນທີ່ຫ່າງໄກສອກຫຼີກ. ນອກຈາກນັ້ນ, ການເຊື່ອມໂຍງວົງຈອນຄູ່ເປັນວົງຈອນລຸ່ມສຸດໃນໂຮງງານໄຟຟ້າຄວາມຮ້ອນໃຕ້ດິນແບບໄອນ້ຳແບບໄວໄຟກຳລັງຖືກພັດທະນາ, ໂດຍນຳໃຊ້ຄວາມຮ້ອນທີ່ເຫຼືອ (ນ້ຳເກືອ) ເພື່ອຜະລິດໄຟຟ້າເພີ່ມເຕີມ.
ລະບົບຄວບຄຸມທີ່ອີງໃສ່ AI ແລະ ການວິເຄາະຂໍ້ມູນຍັງຖືກນຳໃຊ້ເພື່ອຄາດຄະເນການເສື່ອມສະພາບຂອງອົງປະກອບ, ເພີ່ມປະສິດທິພາບການດຳເນີນງານ, ແລະ ຫຼຸດຜ່ອນເວລາທີ່ຢຸດເຮັດວຽກ. ການສ້າງແບບຈຳລອງຕົວເລກຊ່ວຍໃຫ້ຜູ້ປະກອບການສາມາດພັດທະນາຍຸດທະສາດການດຳເນີນງານທີ່ດຸ່ນດ່ຽງການຜະລິດໄຟຟ້າ ແລະ ຄວາມຍືນຍົງຂອງອ່າງເກັບນ້ຳ.
ສະຫຼຸບ
ກັງຫັນແມ່ນຫົວໃຈຂອງໂຮງງານໄຟຟ້າພະລັງງານຄວາມຮ້ອນໃຕ້ດິນ, ເຊິ່ງມີບົດບາດໂດຍກົງໃນການປ່ຽນພະລັງງານຄວາມຮ້ອນໃຕ້ດິນໄປເປັນໄຟຟ້າ. ກັງຫັນປະເພດຕ່າງໆ - ໄອນ້ຳແຫ້ງ, ໄອນ້ຳໄວ, ແລະ ວົງຈອນຄູ່ - ແມ່ນຖືກຄັດເລືອກໂດຍອີງໃສ່ຄຸນລັກສະນະຂອງອ່າງເກັບນ້ຳ ແລະ ອຸນຫະພູມຂອງນ້ຳ. ການນຳໃຊ້ເຕັກໂນໂລຊີກັງຫັນໃນພະລັງງານຄວາມຮ້ອນໃຕ້ດິນຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີວັດສະດຸ ແລະ ການອອກແບບທີ່ທົນທານຕໍ່ການກັດກ່ອນ, ການກັດເຊາະ, ແລະ ການຕົກຕະກອນແຮ່ທາດ. ສິ່ງທ້າທາຍຕ່າງໆເຊັ່ນ: ໄອນ້ຳປຽກ, ການຕົກຕະກອນ, ແລະ ອາຍແກັສທີ່ບໍ່ສາມາດກັ່ນຕົວໄດ້ ຕ້ອງໄດ້ຮັບການຄຸ້ມຄອງຜ່ານການອອກແບບລະບົບທີ່ເໝາະສົມ, ການຄວບຄຸມການດຳເນີນງານ, ແລະ ການບຳລຸງຮັກສາ. ດ້ວຍນະວັດຕະກຳໃນການອອກແບບກັງຫັນ, ການຫັນເປັນດິຈິຕອນຂອງການຄວບຄຸມ, ແລະ ການເຊື່ອມໂຍງວົງຈອນເພີ່ມເຕີມເພື່ອນຳໃຊ້ຄວາມຮ້ອນທີ່ເຫຼືອ, ພະລັງງານຄວາມຮ້ອນໃຕ້ດິນສາມາດເປັນເສົາຄ້ຳທີ່ສຳຄັນໃນການຫັນປ່ຽນໄປສູ່ລະບົບພະລັງງານທີ່ສະອາດ, ໜ້າເຊື່ອຖື, ແລະ ຍືນຍົງ.
