ការទាញយកថាមពលត្រជាក់ពី LNG

ថាមពលត្រជាក់ដែលនៅតែត្រូវបានខ្ជះខ្ជាយជាបន្តបន្ទាប់

ឧស្ម័នធម្មជាតិរាវ (LNG) មកដល់មជ្ឈមណ្ឌលនាំចូលនៅសីតុណ្ហភាពប្រហែល -១៦២°C។ នេះគឺជាសមត្ថភាពត្រជាក់ដ៏ធំមួយ — ថាមពលត្រជាក់ដែលត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយការប្រើប្រាស់ការងារសង្កាត់ (compression work) យ៉ាងច្រើន។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ មជ្ឈមណ្ឌល LNG ភាគច្រើនប៉ុន្មានបានគ្រាន់តែបំបាត់ស្ថានភាពរវាងសាច់របស់វាដោយប្រើទឹកសមុទ្រ ឬឧបករណ៍កំដៅដែលប្រើខ្យល់បរិសុទ្ធ ហើយបោះចោលថាមពលត្រជាក់នេះទៅក្នុងបរិស្ថានភ្លាមៗ។ វាមិនមែនជារឿងមិនធម្មតាទេ ដែលឃើញមានស្ថាប័នដែលចាត់ទុកថាមពលនេះគ្រាន់តែជាផលិតផលបន្ទាប់ (byproduct) ដែលត្រូវបានបោះចោល ទោះបីជាការពិតគឺថា វាបង្ហាញពីស្ទើរតែជាប្រភពថាមពលដែលត្រូវបានប្រើប្រាស់តិចបំផុតបំផុតមួយក្នុងគ្រប់វិស័យឧស្សាហកម្មផលិតឧស្ម័នទាំងមូលក៏ដោយ។

លេខទាំងនេះប្រាប់រឿងមួយដែលគួរឱ្យភ្ញាក់ផ្អើល។ មជ្ឈមណ្ឌលទទួលកាសធម្មជាតិរាវ (LNG) ប្រក្រតីមួយ ដែលដំណាំប្រមាណចំនួនប៉ុន្មានលានតោនក្នុងមួយឆ្នាំ បំពុលថាមពលត្រជាក់ដែលស្មើនឹងប្រមាណចំនួនរាប់សិបមេហ្គាវ៉ាត់នៃសមត្ថភាពផលិតថាមពល។ ថាមពលនេះមិនបានមកដោយងាយស្រួលទេ—ការធ្វើឱ្យកាសធម្មជាតិរាវ ប្រើប្រាស់កាសធម្មជាតិបញ្ជូនប្រមាណ ៨% ដល់ ១០% ជាទម្ងន់ប៉ះពាល់។ ការអនុញ្ញាតឱ្យការត្រជាក់នេះរាយចាយទៅដោយគ្មានប្រយោជន៍ គឺជាការបោះបង់ប្រយោជន៍សេដ្ឋកិច្ច ពីទស្សនៈនៃថាមពលប្រក្រតី (exergy)។

តើអ្វីជាមូលហេតុដែលធ្វើឱ្យថាមពលត្រជាក់របស់ LNG មានតម្លៃខ្ពស់?

សីតុណ្ហភាពក្រោមការរួមបញ្ចូល (cryogenic temperatures) គឺពិបាកនិងថ្លៃក្នុងការផលិត។ ការបំបែកខ្យល់ ការផលិតអ៊ីធីឡេន ការផ្ទុកត្រជាក់ និងការធ្វើឱ្យត្រជាក់មជ្ឈមណ្ឌលទិន្នន័យ ទាំងអស់នេះត្រូវការការធ្វើឱ្យត្រជាក់នៅកម្រិតសីតុណ្ហភាពផ្សេងៗគ្នា។ ការបំប្លែង LNG ពីស្ថានភាពរាវទៅជាកាស ផ្តល់ជាប្រភពត្រជាក់ដែលអាចប្រើបានភ្លាមៗ ដើម្បីបំរើដល់ដំណាំទាំងនេះដោយផ្ទាល់។

ការផ្លាស់ប្តូរសីតុណ្ហភាពមានសារៈសំខាន់។ នៅពេលដែលអេឡេស៊ីអេនជី (LNG) កើនសីតុណ្ហភាពពី -162°C ទៅសីតុណ្ហភាពបរិយាកាស វាអាចគាំទ្រការប្រើប្រាស់ច្រើនប្រភេទជាបន្តបន្ទាប់ តាមរយៈជួរសីតុណ្ហភាពផ្សេងៗគ្នា។ សីតុណ្ហភាពត្រជាក់ប៉ះប៉ុងប៉ុណ្ណោះ—ទាបជាង -100°C—គឺល្អបំផុតសម្រាប់ការបំបែកខ្យល់តាមវិធីប៉ះប៉ុង ដែលអុកស៊ីសែន នីទ្រូសែន និងអាហ្សុនត្រូវបានផលិតជាទឹករាវ។ សីតុណ្ហភាពកណ្តាលប្រហែល -50°C ដល់ -80°C អាចបំបែកចរន្តរ៉ាន់គីនអុរ្គានិកសម្រាប់ផលិតថាមពល ឬគាំទ្រមជ្ឈមណ្ឌលផ្ទុកត្រជាក់។ ការទាញយកសីតុណ្ហភាពក្តៅជាងនេះ នៅជិត 0°C អាចប្រើសម្រាប់ការត្រជាក់ខ្យល់នៅក្នុងអាគារ ឬការត្រជាក់ដែលប្រើក្នុងដំណាំឧស្សាហកម្ម។

បញ្ហាបច្ចេកទេសស្ថិតនៅក្នុងការផ្គូផ្គងការផ្លាស់ប្តូរសីតុណ្ហភាពរបស់ដំណាំការបំប្លែង LNG ត្រឡប់ទៅជាទឹករាវ ជាមួយនឹងតម្រូវការកំដៅរបស់ការប្រើប្រាស់បន្ទាប់។ ឧបករណ៍ផ្លាស់ប្តូរកំដៅត្រូវតែអាចទប់ទល់នឹងលំហូរពីរដំណាំ ភាពខុសគ្នានៃសីតុណ្ហភាពយ៉ាងខ្លាំង និងគ្រោះថ្នាក់នៃការរឹងរ៉ាក់នៃសំណើម ឬ CO₂ ពីផ្នែកខ្យល់។ ទាំងនេះមិនមែនជាបញ្ហាបច្ចេកទេសសាមញ្ញទេ ប៉ុន្តែពួកគេត្រូវបានយល់ដឹងយ៉ាងច្បាស់ ហើយអាចដោះស្រាយបានដោយការរចនាដែលត្រឹមត្រូវ។

ទីកន្លែងដែលការទាញយកសីតុណ្ហភាពត្រជាក់ពិតប្រាកដដំណាំក្នុងការអនុវត្ត

ការបំបែកខ្យល់ បានក្លាយជាការអនុវត្តដែលមានសក្ដានុពលផ្នែកពាណិជ្ជកម្មច្រើនបំផុតសម្រាប់ការទាញយកថាមពលត្រជាក់ពី LNG។ តម្រូវការសីតុណ្ហភាពសមស្របយ៉ាងល្អ—ស្ថានីយ៍បំបែកខ្យល់ប្រភេទ cryogenic ដំណាំក្នុងជួរសីតុណ្ហភាពដែល LNG បំបែកថាមពលត្រជាក់ច្រើនបំផុតរបស់វា។ ការសិក្សាបានបង្ហាញថា ការបញ្ចូលគ្រឿងបរិក្ខារបំបែក LNG ជាមួយស្ថានីយ៍បំបែកខ្យល់ប្រភេទ cryogenic អាចសម្រេចបាននូវប្រសិទ្ធភាព exergetic សរុបលើសពី ៩០% ការប្រើប្រាស់ថាមពលជាក់ស្តែងក្នុងការរៀបចំបែបបញ្ចូលគ្នាបែបនេះ ត្រូវបានរាយការណ៍ថា មានប្រហែល ០,០២២ kWh ក្នុងមួយគីឡូក្រាមខ្យល់ដែលត្រូវបានដំណាំ—តម្លៃនេះប្រៀបធៀបបានល្អជាមួយនឹងប្រតិបត្តិការស្ថានីយ៍បំបែកខ្យល់ឯង។

ការអភិវឌ្ឍន៍គម្រោងថ្មីៗបានឆ្លុះបញ្ចាំងពីការចាប់អារម្មណ៍ផ្នែកពាណិជ្ជកម្មកាន់តែច្រើនឡើង។ គម្រោងបំបែកខ្យល់ដែលប្រើថាមពលត្រជាក់ពី LNG មួយគម្រោងសំខាន់ បានចាប់ផ្តើមកសាងនៅស្ថានីយ៍ទទួល LNG ធំមួយនៅភាគខាងកើតប្រទេសចិន ដែលមានសមត្ថភាពផលិតរាវប្រចាំថ្ងៃប្រហែល ៦៦០ តោន រោងចក្រនេះបានបញ្ចូលប្រព័ន្ធបំលែងអ៊ីស៊ីជីអេនអេលជី (LNG) ទៅជាអាស៊ីដេនដោយផ្ទាល់ទៅក្នុងប្រអប់ត្រជាក់ដែលបំបែកខ្យល់ ដោយប្រើកំដៅត្រជាក់ពីការបំលែងអ៊ីស៊ីជីអេនអេលជី (LNG) ដើម្បីធ្វើឱ្យអុកស៊ីសែន អាស៊ីត និងអាហ្សូនក្លាយជាបរិសុទ្ធ ដោយគ្មានការប្រើប្រាស់ម៉ាស៊ីនបើកបរត្រជាក់បន្ថែម។ ការវិនិយោគដើមនៅក្នុងការបញ្ចូលបែបនេះមានតម្លៃរាប់រយលានយ័ន (RMB) ប៉ុន្តែប្រសិទ្ធភាពថ្លៃដើមប្រតិបត្តិការ លើសពីប្រព័ន្ធបំបែកខ្យល់ធម្មតា (ASUs) គឺគួរឱ្យកត់សម្គាល់។

លើសពីការបំបែកខ្យល់ ការទាញយកកំដៅត្រជាក់ក៏បានរីករាយនៅក្នុងវិស័យផលិតអគ្គិសនី។ ប្រព័ន្ធបរិវេណអាឡេសាន (Organic Rankine cycle) ដែលប្រើសារធាតុធ្វើការដែលសមស្រប អាចបំប្លែងកំដៅត្រជាក់គុណភាពទាបទៅជាអគ្គិសនី។ គម្រោងប្រើប្រាស់ជាបន្តបន្ទាប់មួយ បានរាយការណ៍ថា បានផលិតអគ្គិសនីប្រចាំឆ្នាំចំនួន ២៦ លាន kWh ពីថាមពលត្រជាក់របស់អ៊ីស៊ីជីអេនអេលជី (LNG) តែប៉ុណ្ណោះ។ សេដ្ឋកិច្ចនៃប្រព័ន្ធទាំងនេះ អាស្រ័យយ៉ាងខ្លាំងលើតម្លៃអគ្គិសនី និងការមានប្រភពកំដៅសម្រាប់ប្រព័ន្ធបរិវេណអាឡេសាន (ORC bottoming cycle) ប៉ុន្តែក្នុងបរិបទដែលសមស្រប ប្រព័ន្ធទាំងនេះអាចផ្តល់ផលត្រឡប់វិនិយោគក្នុងរយៈពេលសមរម្យ។

ការពិនិត្យឡើងវិញនូវស្ថានភាពប្រតិបត្តិការ

ការពិភាក្សាដែលមានសច្ចាប័ទ្មអំពីការប្រមូលផលការត្រជាក់របស់ LNG ត្រូវតែទទួលស្គាល់ពីការរឹតត្បិតដែលអាចអនុវត្តបាន។ មិនមានស្ថានីយ៍ណាមួយទាំងអស់ដែលសមស្របទេ។ ផលប៉ះពាល់ផ្នែកសេដ្ឋកិច្ចគ្រាន់តែប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាពនៅពេលដែលមានតម្រូវការស្ថិរភាព និងបន្តសម្រាប់ការត្រជាក់—រោងចក្របំបែកខ្យល់មិនអាចបើក ឬបិទតាមការប្រែប្រួលនៃការបញ្ជូន LNG បានទេ។ ស្ថានីយ៍ដែលដំណាំជាស្ថានីយ៍កំពូល ដែលមានអត្រាបំប្លែងឡើងវិញខុសគ្នាខ្លាំង បង្កឱ្យមានបញ្ហាប្រឈមយ៉ាងធ្ងន់ធ្ងរក្នុងការបញ្ចូលគ្នា។

មានដែលកំណត់ផ្នែកបច្ចេកទេសផងដែរ ចំពោះបរិមាណការត្រជាក់ដែលអាចប្រមូលបានជាក់ស្តែង។ ការប៉ះពាល់ដល់ heat exchanger ជាពិសេសនៅផ្នែកខ្យល់ ដែលសំណើមអាចរឹងបាន តម្រូវឱ្យមានការគ្រប់គ្រងដំណាំដែលមានភាពប្រុងប្រយ័ត្ន។ ការធ្លាក់សម្ពាធ (pressure drop) តាមរយៈខ្សែប៉ះពាល់ការត្រជាក់ បន្ថែមការងារដល់ម៉ាស៊ីនបើកបរ LNG។ ហើយការបញ្ចូលគ្នានេះផ្ទាល់ បង្កឱ្យមានភាពស្មុគស្មាញក្នុងដំណាំស្ថានីយ៍—ដែលអ្នកប្រើប្រាស់មានការប្រុងប្រយ័ត្នដោយសារតែមានហេតុផល។

តារាងខាងលើបានចាប់យកនូវការប្រកួតប្រជែងដែលសំខាន់បំផុត។ ការបញ្ចូលគ្នាផ្តល់នូវអត្ថប្រយោជន៍ពិតប្រាកដសម្រាប់ការប្រើប្រាស់ប្រតិបត្តិការ ប៉ុន្តែត្រូវបាក់បែកនូវភាពអាចផ្លាស់ប្តូរទីតាំងបាន និងស្វ័យភាពប្រតិបត្តិការ។ សម្រាប់មជ្ឈមណ្ឌលដែលមានកាលវិភាគផ្ញើចេញដែលស្ថិរស្ថេរ និងអាចទស្សន៍ទាយបាន—ជាទូទៅគឺមជ្ឈមណ្ឌលដែលផ្តល់សេវាកម្មដល់អតិថិជនឧស្សាហកម្មធំៗ ឬអ្នកប្រើប្រាស់ថាមពលស្ថិរស្ថេរ—ការសម្រេចចិត្តនេះគឺមានឥទ្ធិពលខ្លាំង។ ចំពោះមជ្ឈមណ្ឌលប្រើប្រាស់សម្រាប់ការប៉ះពាល់កំពូល ការសម្រេចចិត្តនេះគឺមានឥទ្ធិពលតិចជាង។

ករណីវាលមួយដែលគួរពិនិត្យ

គម្រោងមួយនៅអាស៊ីអាគ្នេយ៍បានបង្ហាញពីទាំងសក្ដានុពល និងគ្រោះថ្នាក់។ មជ្ឈមណ្ឌលដែលគេកំពុងនិយាយនេះ មានការផ្គត់ផ្គង់ស្ថិរភាពប្រហែល ៣០ លានហាត់កាបូនគីឡូម៉ែត្រការ៉េក្នុងមួយថ្ងៃ ដើម្បីបម្រើអតិថិជនឧស្សាហកម្មមួយចំនួន។ ក្រុមគម្រោងបានវាយតម្លៃផ្លូវដែលអាចទាញយកការត្រជាក់បានច្រើន ហើយចុងក្រាយបានជ្រើសរើសវិធីសាស្ត្រពីរជំហាន៖ ការត្រជាក់ជ្រៅទៅកាន់អ៊ីស្សូឡេស្យូនអុកស៊ីសែន (ASU) ដែលនៅជាប់គ្នា ដើម្បីផលិតអុកស៊ីសែន និងអាសូតលីគីត និងការត្រជាក់កណ្ដាលទៅកាន់ប្រព័ន្ធការត្រជាក់តំបន់ ដែលបម្រើអាគារពាណិជ្ជកម្មនៅជាប់គ្នា។

ការបញ្ចូល ASU ដំណាំតាមរចនាប័ទ្ម ហើយផ្តល់ផលិតផលរាវដែលមានសុវ័នភាពត្រូវនឹងស្តង់ដារឧស្សាហកម្ម។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ ផ្នែកធ្វើអោយត្រជាក់ក្នុងតំបន់បានជួបប្រទះបញ្ហា។ ការប្រែប្រួលសីតុណ្ហភាពនៃការបំបាត់ស្ថានភាពរាវនៃ LNG មិនសមស្របនឹងគំរូផ្ទុកធ្វើអោយត្រជាក់ដូចដែលគំរូដំបូងបានព្យាករណ៍ទេ។ គម្រោងនេះត្រូវការការរក្សាទុកបន្ថែម និងរង្វង់រាវធ្វើអោយត្រជាក់បន្ថែមដើម្បីធ្វើអោយសមស្របនឹងការមិនសមស្របទាំងនេះ។ មេរៀនដែលយើងរៀនបានគឺច្បាស់លាស់៖ ការទាញយកការត្រជាក់មើលទៅល្អណាស់នៅលើដ្យាក្រាមសមតុល្យកំដៅ ប៉ុន្តែបញ្ហាគឺស្ថិតនៅលើការសមស្របគ្នាដែលប្រែប្រួលរវាងការផ្តល់ និងតម្រូវការ។

ទិសដៅដែលឧស្សាហកម្មកំពុងដើរទៅ

បរិយាកាសនៃការគ្រប់គ្រងកំពុងផ្លាស់ប្តូរទៅកាន់ការស្តារភាពត្រជាក់។ យន្តការកំណត់តម្លៃលើកាបូន និងការបង្គាប់អំពីប្រសិទ្ធភាពថាមពល កំពុងធ្វើឱ្យការស្តារកំដៅដែលខ្ជះខ្ជាយ និងភាពត្រជាក់កាន់តែទាក់ទាញជាងមុនពីទស្សនៈនៃការគោរពតាមច្បាប់។ ឃ្លាំងថាមពលអន្តរជាតិ (IEA) បានលើកឡើងពីតួនាទីនៃវិធានការប្រសិទ្ធភាពនៅតាមឆាក់ទាំងមូលនៃសារធាតុឧស្ម័នធម្មជាតិរាវ (LNG) ក្នុងការកាត់បន្ថយការប៉ះពាល់សរុបចំពោះបរិស្ថាន។ ការស្តារភាពត្រជាក់មិនកាត់បន្ថយការប៉ះពាល់ CO₂ ដោយផ្ទាល់នៅលើប៉ះម៉ាស៊ីនដុតនោះទេ ប៉ុន្តែវាបំលែងការប្រើប្រាស់ថាមពលអគ្គិសនី ដែលបើមិនមានវាក៏នឹងត្រូវបានផ្គត់ផ្គង់ពីបណ្តាញអគ្គិសនី—ហើយនៅតំបន់ជាច្រើន ថាមពលនេះនៅតែប្រើប្រាស់ប្រេងឥន្ធនៈ។

អ្នកផលិតឧបករណ៍បានឆ្លើយតបដោយផ្តល់ផលិតផលដែលមានស្តង់ដារកាន់តែច្បាស់លាស់។ ឯកតាស្តារភាពត្រជាក់ដែលត្រូវបានដាក់លើគ្រាប់ (skid-mounted) ដែលមានប្រព័ន្ធប្តូរកំដៅ និងប្រព័ន្ធគ្រប់គ្រងដែលត្រូវបានរចនាមុន កំពុងក្លាយជាប្រក្រតីកាន់តែច្រើន ដែលធ្វើឱ្យការរចនាប្រក្រតីសម្រាប់អ្នកប្រើប្រាស់ឈរទិញកាន់តែងាយស្រួល។ បច្ចេកវិទ្យានេះកំពុងផ្លាស់ប្តូរពីដំណោះស្រាយដែលត្រូវរចនាជាក់លាក់ ទៅកាន់ការរចនាដែលមានលក្ខណៈម៉ូឌុល និងអាចធ្វើម្តងទៀតបាន។

តំបន់មួយដែលគួរតែតាមដានគឺការបញ្ចូលការទាញយកសីតុណ្ហភាពទាបជាមួយការចាប់យកកាបូន។ ការស្នើសុំថ្មីៗខ្លះបានផ្សំការប្រើប្រាស់ថាមពលសីតុណ្ហភាពទាបពីអេឡិចត្រូនីកអេលអេនជី (LNG) ជាមួយវដ្តអាឡាម (Allam cycle) — ដែលជាដំណាំឆេះដោយប្រើអុកស៊ីសែន ដែលផលិតស្ទ្រេម CO₂ សុទ្ធ ដែលអាចទទួលយកបានសម្រាប់ការផ្ទុកក្នុងដី . សីតុណ្ហភាពទាបពីការបំប្លែងអេឡិចត្រូនីកអេលអេនជី (LNG) ពីស្ថានភាពរាវទៅស្ថានភាពឧស្ម័ន អាចគាំទ្រដំណាំបំបែកខ្យល់ដើម្បីផលិតអុកស៊ីសែន ហើយក៏អាចជួយដល់ការបំប្លែង CO₂ ទៅជាបរិស្ថានរាវសម្រាប់ដឹកជញ្ជូនផងដែរ។ ការសហការគ្នារវាងប្រព័ន្ធទាំងនេះគឺមានស្ថេរភាពពិតប្រាកដ ទោះបីជាប្រព័ន្ធទាំងនេះមានភាពស្មុគស្មាញ និងទាមទារថវិកាដ៏ខ្ពស់ក៏ដោយ។

សម្រាប់អ្នកប្រតិបត្តិដែលកំពុងវាយតម្លៃការទាញយកសីតុណ្ហភាពទាប ចំណុចចាប់ផ្តើមគួរតែជាការវាយតម្លៃដោយស្មោះត្រង់អំពីគំរូការផ្ញើចេញ ទីផ្សារថាមពលក្នុងតំបន់ និងការរកបាននូវអ្នកទិញសេវាកម្មសីតុណ្ហភាពទាបដែលសមស្រប។ មិនមានគ្រប់ទីតាំងទាំងអស់ដែលអាចធ្វើឱ្យមានប្រសិទ្ធភាពទេ។ ប៉ុន្តែសម្រាប់ទីតាំងដែលអាចធ្វើបាន អត្ថប្រយោជន៍លើការកាត់បន្ថយថ្លៃដើមប្រតិបត្តិការ និងអត្ថប្រយោជន៍លើបរិស្ថាន បង្ហាញពីភាពចាំបាច់យ៉ាងច្បាស់។

ក្រុមហ៊ុនដូចជា GreenFir បានសាងសង់ប្រវែងប្រវេសន៍ក្នុងការផ្តល់ឧបករណ៍ដំណាំដែលមានសីតុណ្ហភាពទាប ដែលគាំទ្រយុទ្ធសាស្ត្របញ្ចូលទាំងនេះ។ ដោយមានវិញ្ញាបនប័ត្រ ASME និង CE និងគម្រោងអន្តរជាតិដែលរាប់បញ្ចូលទ្វីបជាច្រើន សមត្ថភាពផលិតកម្ម និងប្រព័ន្ធគ្រប់គ្រងគុណភាពមានស្រាប់ដើម្បីគាំទ្រជំនាន់បន្ទាប់នៃការដំឡើងសម្រាប់ការទាញយកថាមពលតាមរយៈសីតុណ្ហភាពទាប ចំណេះដឹងផ្នែកវិស្វកម្មមានរួចហើយ។ សំណួរគឺថា តើសេដ្ឋកិច្ចគម្រោង និងសម្ពាធ​តាម​បទបញ្ញាតិ នឹងប្រមូលផ្តុំគ្នាដើម្បីជំរុញការអនុវត្តយ៉ាងទូទៅឬអត់។