የኤል ኤን ጂ ብርድ የኢነርጂ ፈተና

የብርድ ዘላቂ የሚቀር ነው

የተወሰነ የተፈጥሮ ጋዝ በግልጽ የሚገኝ የግብአት ጣንክ ወደ -162°C ይመጣል። ይህ ከፍተኛ የማቀዝቀዝ አቅም ነው—የዚህ ብርድ ኢነርጂ ከመጀመሪያ በማጎለብታት ስራ ላይ በከፍተኛ ደረጃ የተገነባ ነው። ሆኖም፣ በእጅግ ትልቅ መጠን የተገነቡ የኤል.ኤን.ጂ ጣንኮች በባህር ውሃ ወይም በአካባቢ አየር ሙቀት የሚሞላ ማስቀጠል በመጠቀም የተወሰነ የተፈጥሮ ጋዝ ወደ ጋዝ ይቀየራሉ፣ እና ይህ ብርድ በቀጥታ ወደ አካባቢው ይፈሳል። ይህ ኢነርጂ በቀላሉ የሚወጣ የተጨመረ ምርት ብቻ እንደሆነ በማስተዋል የሚሰራ የፋሲሊቲ አይነት አይደለም፣ እንዲሁም ይህ ኢነርጂ በሙሉ የኢንዱስትሪያል ጋዝ ህብረት ውስጥ በጣም ያልተጠቀመ የኢነርጂ ፍሰት አንዱ ነው።

የቁጥሮች ታሪክ በጣም ግልጽ ነው። በአንድ ትልቅ የኤል.ኤን.ጂ የተቀበለ ጣንክ በአንድ ዓመት ውስጥ በሚቆጠር ሚሊዮን ቶን የሚቀበል በአንድ ጊዜ ብርድ ኢነርጂ ይለውጣል ዘር የሚመጣው በአስር ሚሊዮን ዋት የኤሌክትሪክ ማመንጫ አቅም ነው። ይህ ኢነርጂ በቀላሉ አልተገኘም—የተወሰነ የተፈጥሮ ጋዝ ማቀዝቀዝ በተጨማሪ የግቤት ጋዝ አካል ላይ ስራ ያደርጋል፣ በአጠቃላይ 8% እስከ 10% ድረስ። ይህ ብርድ በቀጥታ ለመፍሰስ ስለሚተው፣ ከኤክሴርጂ አንጻር የገንዘብ ማስቀመጥ ነው።

LNG የራዝ ሃይል በጣም ዋጋ ያለው የሆነው ምን ነው?

በጣም ራዘ የሆኑ ሙቀት ደረጃዎች ለማምረት ዋጋ ያላቸው ናቸው። የአየር መለየት፣ ኤቲሊን ምርት፣ ራዝ ማከማቸት እና ዳታ ማዕከል ራዝ ማድረጊያ ሁሉ በተለያዩ ሙቀት ደረጃዎች ላይ ራዝ ማድረጊያ ይፈልጋሉ። LNG መልሶ ጋዝ ማድረጊያ እነዚህ ሂደቶች ሁሉ ማገዝ የሚችል አቀጠኝ የራዝ ሙቀት ቀበሌ ይሰጣል።

ሙቀት መገለጫ አስፈላጊ ነው። LNG ከ-162°C ወደ ዙሪያ ሙቀት ሲሞላ በተለያዩ ሙቀት ክፍሎች ላይ ብዙ ተከታታይ መተግበሪያዎች ሊደግፍ ይችላል። በጣም ራዘ የሆነው ሙቀት (ከ-100°C በታች) ለበጣም ራዘ የሆነ የአየር መለየት ተስማሚ ነው፣ እዚህ ላይ ኦክስጅን፣ ናይትሮጅን እና አርጎን እንደ ሥንք ይመረታሉ። መካከለኛ ሙቀቶች ከ-50°C እስከ -80°C ያለው ሃይል ምርት ለኦርጋኒክ ራንካይን ዑደቶች ሊነቁ ወይም ራዝ ማከማቸት ግቢዎች ሊደግፉ ይችላሉ። 0°C ቅርብ ያለው የሙቀት ማጀመር ለግንባታ አየር ማስቀነቂያ ወይም ኢንዱስትሪያል ሂደት ራዝ ማድረጊያ ይሠራል።

የቴክኒካል ማስተናገድ አስቸጋሪነት በሬጋሲፌኬሽን ሂደቱ የሙቀት ግሊድ እና በታችኛው መተግበሪያ የሚፈለገው የሙቀት ጥቅም ላይ የሚውል መስመር መስማማት ላይ ይመሰረታል። የሙቀት ልውውጥ መሳሪያዎች ሁለት-ፋዘ ፍሰት፣ ትልቅ የሙቀት ልዩነቶች እና ከአየር ጎን የሚገኝ የውሃ ወይም CO₂ መቆጣጠር እንዲሁም መፍሰስ የሚከሰት ስልጣን መያዝ አለባቸው። እነዚህ ቀላል የኢንጂነሪንግ ችግሮች አይደሉም፣ ነገር ግን በትክክለኛ ዲዛይን በተደረገ መልኩ በተሻለ ስለሚታወቁ እና በተፈጻሚ መልኩ ሊፈታ የሚችሉ ናቸው።

የቀዝቃዝ የሙቀት ማስወገድ በተግባር ውስጥ በእውነት የሚሰራው ቦታ

የአየር ማፍረድ ለኤል.ኤን.ጂ የቀዝቃዝ የሙቀት ማስወገድ ለንግድ ተስማሚ የሆነ መተግበሪያ አብረታል። የሙቀት ጥቅሞች በተሳካ ሁኔታ ይስማማሉ— cryogenic ASUs በኤል.ኤን.ጂ የሚፈልጉትን የቀዝቃዝ የሙቀት ኃይል በብዙ ላይ የሚፈለገውን የሙቀት ክልል ውስጥ በተሳካ ሁኔታ ይሰራሉ። የምርምር ጥናቶች ኤል.ኤን.ጂ ረጋሲፌኬሽን ትሬን ከ cryogenic ASU ጋር በማዋሃድ የጠቅላላ exergetic ችሎታ 90% ከላይ ሊደርስ ይችላል ተነግሯል። የዚህ የተዋሃድ አቀማመጥ ውስጥ የተገለጸው የተለየ የኢነርጂ ፍላጎት 0.022 ኪሎዋት-ሰዓት በክግ የአየር ማቀናባቂያ ነው—ይህ የ ASU በራሳቸው የሚሰሩ አቀማመጦች ጋር በመነሻ ይወዳል።

የቅርብ ጊዜ ፕሮጀክቶች የንግድ ፍላጎት ከፍ ያለ መሆኑን ያሳያሉ። ትልቅ LNG የቀዝ ኢነርጂ የአየር ማቀናባቂያ ፕሮጀክት በምስራቅ ቻይና ውስጥ የሚገኘው ትልቅ የተቀበል ተርሚናል ላይ በቅርብ ጊዜ ተጀመረ፣ በቀን የተፈጠረው የተፈሳሽ ምርት በተከታታይ ስለ 660 ቶን ነው። የተቋቋመው ሙስራት የ LNG የተፈሳሽ ማቀነባቂያ ስርዓቱን የአየር ማቀናባቂያ የቀዝ ቦክስ ጋር በቀጥታ ይዋሃዳል፣ የተቀየረው የቀዝ ኢነርጂ የኦክስጅን፣ የኒትሮጅን እና የአርጎን ማቀፋፋሽ ያደርጋል በጨረታ የቀዝ ማቀነባቂያ ኮምፕሬሰር የሌለበት። የዚህ የዋህዶች ለውጦች የክፒታል ኢንቨስትመንት በሚሊዮኖች የሪምቢ ይሆናል፣ ነገር ግን የተለየ የተጠቀመው የተከላካይ ወጪ በተለየ የ ASU ጋር በጣም ትልቅ ነው።

ከአየር ማፍራስ በላይ፣ የቀዝቃዛ ኃይል መገኘት በኃይል ዝውተር ስርዓቶች ውስጥ ተወዳጅነት አግኝቷል። የሚስማማ የስራ ነገር የያዘ የኦርጋኒክ ራንኪን ሰብስ (ORC) ስርዓት ዝቅተኛ የሙቀት ደረጃ ያለውን ቀዝቃዛ ኃይል ወደ ኢሌክትሪክ ማመጣጠን ይችላል። አንድ የተከታታይ ጥቅም ስርዓት ከኤል.ኤን.ጂ. የቀዝቃዛ ኃይል ብቻ በአንድ ዓመት 26 ሚሊዮን ኪሎዋት-ሰዓት ኢሌክትሪክ ይመጣል ብለው የቀደመ ጊዜ ዘገባ አድርጓል። የዚህ ስርዓት ኢኮኖሚያዊ ጥቅሞች በከፍተኛ ሁኔታ ላይ የኢሌክትሪክ ዋጋ እና ለORC የታችኛ ዙርያ ስርዓት የሙቀት ምንጭ አገናኝነት ይመሰረታሉ፣ በሁኑላ የተለየ ሁኔታ ውስጥ ግን እነዚህ ስርዓቶች በተገቢ ጊዜ ውስጥ የራሳቸውን ዋጋ ይመልሳሉ።

የሥራ ሁኔታ የእውነታ ፍተሻ

የኤል.ኤን.ጂ. የቀዝቃዛ ኃይል መገኘት ላይ የሚካሄደው ማንኛውም እንክብካቤ ያለው ውይይት የተግባራዊ ገደቦችን ማስተዋል አለበት። እያንዳንዱ ተርሚናል በእርግጥ ለዚህ የተስማማ አይደለም። የኢኮኖሚያዊ ጥቅሞች በቀዝቃዛ ኃይል ላይ የተመሰረተ ቋሚ እና የመሠረት ግዴታ ቢኖር ብቻ ይሰራሉ—የአየር ማፍራስ ተቋማት ከኤል.ኤን.ጂ. የሚፈራውን ለውጥ ጋር በማስተዋል ማስተዋል አይችሉም። በከፍተኛ ደረጃ የሚለወጡ የሪጋሲፋኬሽን ፍጥነቶች ያላቸው የፒኪንግ ተርሚናሎች በጣም ትልቅ የማዋሃድ አስቸጋሪነት ያቀርባሉ።

እንዲሁም የቀዝቃዛ ሙቀት በተግባራዊ መልኩ ማስወገድ የሚችሉት የቴክኒካዊ ገደቦች አሉ። የሙቀት መለዋወጫ ስርዓቱ ላይ የሚከሰቱ ችግሮች፣ በተለይም በአየር ዘንግ ላይ የውሃ ክሪስታሎች ሲፈጠሩ የሚከሰቱ ችግሮች፣ በጣም ጥንካሽ ሂደት ቁጥጥር ይ треብኛል። የቀዝቃዛ ሙቀት ማስወገድ ሂደት ውስጥ የሚከሰተው ግፊት መቀነስ የኤል.ኤን.ጂ ግቤት ማሽን ስራ ያሳድራል። እንዲሁም ይህ የማያያዝ ስርዓት የተርሚናል ክስተቶችን የበለጠ የማያስተዳድር ያደርጋል—የተለመደ የሆነ የተሰራጨ ምክንያት ነው።

ከላይ ያለው ሰንጠረዥ የመሰረታዊ የተካፋፈለ የመረጣች ነገር ያሳያል። የማዋሃድ ስራ እውነተኛ የስራ ወጪ ጥቅም ይሰጣል፣ ነገር ግን የቦታ መምረጥ ተለዋዋጭነት እና የስራ ነፃነት ይቀንሳል። ለተረጋጋ እና ቅድመ-ተገለጸ የላቀ የግስ ማስገባት የስራ ግራፍ ያላቸው ተርሚናሎች—በተለይም የእንዲሁ የኢንዱስትሪ ወይም የዩቲሊቲ በስተቀር የሚሰሩ የብዛት ግዢያችን—ይህ ምክንያት በጣም ጥሩ ነው። ለፔኪንግ ተርሚናሎች ግን እንዲህ አይደለም።

የመመልከት ዋጋ ያለው የስራ ምሳሌ

በደቡብ ምስራቅ አስያ ውስጥ ያለው አንድ ፕሮጀክት ሁለቱንም የተስፋ እና የችግር ነጥቦች ያሳያል። የተወሰነው ተርሚናል በቀን ላይ በስተቀር ስለ 30 ሚሊዮን ስታንዳርድ ካብስ ፊት የግስ ማስገባት አለው፣ እና የኢንዱስትሪ ግዢያችን ቡድን ያገለግላል። የፕሮጀክት ቡድኑ ብዙ የቀዝቃዝ ማስወገድ መንገዶችን ተመልክቶ እና በመጨረሻ ሁለት ደረጃ አቀራረብ ለመምረጥ ተስፋ አደረገ፡ የተደረደረ ቀዝቃዝ ወደ የአጎራባች አየር ማፍሰስ የተቋቋመ የኦክስጅን እና የኒትሮጅን ማምረት ስርዓት፣ እና የመካከለኛ ቀዝቃዝ ወደ የአጎራባች የንግድ ቤቶች የማቀዝቀዝ ስርዓት።

የASU የተዋሃዱት እንደ ዲዛይን ተሰራ፣ የተፈጠሩት የተለያዩ ምርቶች የኢንዱስትሪ መደበኛ ጥራት ያላቸው ናቸው። በድስትሪክት ማቀዝቀዣ ክፍል ግን ችግሮች ተከስተዋል። የLNG የማገነባት የሙቀት መለዋወጥ የሙቀት መጠን በመጀመሪያ የተገነቡት ሞዴሎች እንደ ተናገሩት የማቀዝቀዣ ግብአት መገለጫ ጋር በጣም ተመሳሳይ አልነበረም። ይህ ፕሮጀክት ተጨማሪ የማቆሚያ ማከማቻ እና የሁለተኛ ሬፍሪጅሬንት ዑደት ያስፈልጋል ለማስተካከል የማይስማማውን ነገር። የተገኘው የማስተማር ትምህርት ቀላል ነው፡ የቀዝቀዣ ማስተዳደር በሙቀት ሚዛን ዲያግራም ላይ በጣም ጥሩ ይመስላል፣ ነገር ግን የቅጽል የማቅረቢያ እና የፅዕኖ ድርጊት በተለያዩ ጊዜያት በትክክል መስማማት ነው የሚያስቸግር የሆነው።

የኢንዱስትሪ የምትሄድበት ቦታ

የመንግስት የማወቅ ስርዓቱ የቀዝቃዛ እንደገና መጠቀም አለማቋረጥ የሚያደርገውን ተግባር ያሳያል። የካርቦን ዋጋ ማሰናጃ እና የኢነርጂ ቅንጣቢነት የሚያስፈልጋቸው የሕግ ቅድመ ሁኔታዎች የተበላሽተውን ፀረይ እና የቀዝቃዛ እንደገና መጠቀም ከማወቅ አንጻር የበለጠ ጥሩ የሆነ አማራጭ ያደርገዋል። የአውሮፓ ኢነርጂ ኤጀንሲ የኤል.ኤን.ጂ ዋጋ ሙከራ ውስጥ የቅንጣቢነት ስራዎች የጠቅላላ ኬሚካላዊ አፍታ ጥንካሬን ለመቀነስ የሚያስተዋል ሚና አለው ተናግሯል። የቀዝቃዛ እንደገና መጠቀም በቀጥታ የCO₂ ኬሚካላዊ አፍታን በጨረር ላይ አያቀንስም፣ ነገር ግን የኤሌክትሪክ ፍጆታን ያስወግዳል ይህም በሌላ መልኩ ከኤሌክትሪክ ሬሾ ይመጣል—እና በብዙ ክልሎች ይህ ሬሾ አሁንም የፍሶል የነዳጅ መሰረት ነው።

የציוד ምስክር ባለቤቶች በተጨማሪ የተደራጁ ዕቃዎች በመስጠት ምላሽ ሰጠዋል። በቅድመ-ተዘጋጅተው የሙቀት መለዋወጫ ስብስብ እና የቆጣሪ ስርዓቶች የተሸከመ የቀዝቃዛ እንደገና መጠቀም ክፍሎች በቀጥታ የተገናኘው ከተማ ኦፕሬተሮች ላይ የሚውሉ የህንፃ ሥራዎችን ያቀንሳል። ይህ ቴክኖሎጂ ከተለየ የተዘጋጅተው መፍትሄ ወደ ተጨማሪ የሞጁላር፣ የተደጋጋሚ ዲዛይኖች ወደ እንዲሄድ ይጓዛል።

አንድ የሚከታተል ክልል የቀዝቃዛ ማስወገድ ጋር የካርቦን መጠብቅ ጥምረት ነው። አንዳንድ የአሁኑ ፍላጎቶች የኤል.ኤን.ጂ ቀዝቃዛ ኢነርጂ ጥቅም ላይ የዋለውን ከ አላም ዑደት ጋር ተያያዘዋል—የኦክስጅን የእሳት ማጥመን ሂደት የ CO₂ የበለጠ ቀጣይነት ያለው ድፍት የማከማቻ ለማድረግ የሚያስችል ነው። የኤል.ኤን.ጂ የማስወገድ ጊዜ የሚፈጠረው ቀዝቃዛ ለኦክስጅን ማመንጨት የአየር ማለፊያ ሲስተም ማስተዋል እና ለማስተላለፍ የ CO₂ የተወሰነ ቅርጫት ማድረግ ሊያስችል ይችላል። የተገናኘው ጥቅም እውነተኛ ነው፣ ቢሆንም የስስተሞች ውስብስት እና ከፍተኛ ኢንቨስትመንት ያስፈልጋል።

የቀዝቃዛ ማስወገድ የሚገለጽ የተሰራተኞች ለመገምገም የሚጀምሩት የማስተላለፍ አቀማመስ፣ የአካባቢ ኢነርጂ ገበያ እና የቀዝቃዛ ለማቅረብ የሚቻል የተወሰነ የውጭ ግዢ የሚኖርበት አካባቢ ነው። እያንዳንዱ ቦታ የማይስተዋል ሊሆን ይችላል። ቢሆንም ለእነዚህ ቦታዎች የሥራ ወጪ ጥቅም እና የአካባቢ ጥቅም ጥሩ ምክንያት ይሰጣሉ።

የግሪንፒር የሚባል ኩባንያ ይህን የማዋሃድ አገልግሎት ለመስጠት በቀላል ሙቀት የሚሰራ የፕሮሰስ መሳሪያ ማቅረብ ላይ የተመሰረተ የስራ ታሪክ አለው። በኤስኤምኢ እና ሲኢ የተፈቀደ ቢሆንም፣ በአፍሪካ፣ በአውሮፓ እና በእስያ የሚገኙ የዓለም አቀፍ ፕሮጀክቶች የተሰራው በማሽነሪ ማቅረብ እና በጥራት ቁጥጥር ስርዓቶች ላይ የሚመሰረት ነው፣ እነዚህ ደግሞ የቀላል ሙቀት የሚገኝ የማቆጣጠሪያ ስርዓቶችን ለማስተዋወቅ የሚያስችሉ ናቸው። የኢንጂነሪንግ እውቀት አለ፤ ጥያቄው ግን ፕሮጀክቱ ኢኮኖሚያዊ እና የመንግስት ግፊት በአጠቃላይ የተለየ የማዋሃድ አገልግሎት ለማስተዋወቅ ያስተዋውቃሉ ወይስ አይደሉም።