Вақти хониш: 7 дақиқа

#ангишт #Нерӯгоҳи барқи #CO2 #устуворӣ #изи карбон

Пешрафтҳо дар технологияҳои назорати партовҳои нерӯгоҳи барқии ангишт

Нерӯи ангиштсанг санги асоси тавлиди нерӯи барқи ҷаҳонӣ боқӣ мемонад, ки то соли 36 тақрибан 2023% талаботи ҷаҳониро ба нерӯи барқ таъмин мекунад (IEA). Махсусан дар кишварҳои рӯ ба тараққӣ, ки амнияти энергетикӣ ва дастрасии онҳо аз ҳама муҳим аст, иншооти истихроҷи ангишт дар устуворсозии шабакаҳои миллӣ ва қонеъ кардани талаботи сарбории саноатӣ нақши муҳим мебозанд.

Дар заминаи афзоиши ӯҳдадориҳои иқлимӣ, сахттар кардани чаҳорчӯбаҳои танзимкунанда ва афзоиши интизориҳои ҷонибҳои манфиатдор аз сармоягузорон то истеъмолкунандагон, назорати партовҳо дар фаъолиятҳои ангиштсанг дигар ихтиёрӣ нест. Ин як зарурати стратегӣ аст, ки қобилияти ояндаи ангиштро ҳамчун манбаи энергия ташаккул медиҳад.

Барои фаҳмидани он, ки саноат ба ин мушкилот чӣ гуна вокуниш нишон медиҳад, мо бояд аввал ифлоскунандаҳои асосии аз ҷониби нерӯгоҳҳои ангишт коркардшуда ва стратегияҳои назоратро, ки барои коҳиш додани таъсири онҳо истифода мешаванд, тафтиш кунем.

Профили партовҳои иншоотҳои ангиштсанг

Объектҳои ангиштсӯзӣ яке аз манбаъҳои аз ҳама санҷидашудаи саноатии партовҳои атмосфера боқӣ мемонанд. Фаҳмиши дақиқи профили партовҳои онҳо барои таҳияи стратегияҳои самараноки назорат, ки ҳам риояи меъёрҳо ва ҳам устувории муҳити зистро ҳал мекунанд, муҳим аст.

Дудкаши аз нерӯгоҳҳои ангиштӣ хориҷшуда омехтаи мураккаби газҳо ва зарраҳо мебошад, ки асосан аз гази карбон (CO2) иборат аст.₂); газҳои гулхонаии асосӣ, ки боиси тағйирёбии иқлим мешаванд. Ба ҳисоби миёна, як иншооти анъанавии ангиштсанг тақрибан 820–1050 г CO2 хориҷ мекунад.₂/кВт/соат, вобаста ба самаранокии нерӯгоҳ ва навъи ангишти истифодашуда (IEA, 2021). CO₂ тақрибан 70-80%-и ҳаҷми умумии газҳои дудкашро ташкил медиҳанд.

Ҳамроҳи CO₂ сатҳи назарраси оксидҳои сулфур (SOx) мебошанд, ки асосан аз пайвастагиҳои сулфури хоси ангишт ба вуҷуд меоянд. Партовҳо метавонанд аз 2 то 6 г SO4 бошанд.₂/кВт/соат, ки аз миқдори сулфур дар ашёи хом вобастагии зиёд дорад.

Оксидҳои нитроген (NOx); дар натиҷаи реаксияҳои сӯзиши ҳарорати баланд ба вуҷуд меоянд; одатан тақрибан 1-3 г NOx/кВт/соат ба қайд гирифта мешаванд. Ин газҳо мустақиман ба борони кислотаӣ, пайдоиши озон дар сатҳи замин ва бемориҳои роҳи нафас мусоидат мекунанд.

Зарраҳои модда (PM), ки асосан дар шакли хокистари парвозкунанда ва боқимондаҳои карбони сӯхтанашуда мебошанд, як нигаронии ҷиддии дигарро ба вуҷуд меоранд. Бе назорати партовҳо ба монанди боришоти электростатикӣ ё филтрҳои халтача, консентратсияи PM дар гази дуд метавонад ба 50-150 мг/Нм расад.³.

Илова бар ин, унсурҳои микроэлементҳо ба монанди симоб (Hg), арсен ва пайвастагиҳои органикии идоранашаванда (VOC) таъсири экологӣ ба фаъолиятҳои ангиштсангро боз ҳам мураккабтар мекунанд.

Ҳаҷми партовҳо аз иншоотҳои ангиштсанҷӣ ба якчанд омилҳо таъсир мерасонад:

навъи ангишт - Ангиштхои битуми ва лигнит аз чихати таркиби сулфур ва хокистар фарки калон доранд
Технологияи сӯзишворӣ - Ангишти хока, қабати моеъ ё системаҳои IGCC ҳар як ба хусусиятҳои партобҳо таъсир мерасонад
Самаранокии корхона - Нерӯгоҳҳои ултра-суперкритикӣ нисбат ба ҳамтоёни зеркритикӣ дар як кВт/соат камтар истеҳсол мекунанд

Бо назардошти он, ки нерӯгоҳҳои ангиштӣ тақрибан 30% CO2-и ҷаҳонро ташкил медиҳанд₂ Партовҳо аз сӯзиши сӯзишвории истихроҷшаванда дар соли 2022 (IEA), профили партовҳои онҳо нуқтаи марказии чораҳои назорат дар саросари ҷаҳон боқӣ мемонад.

Технологияҳои пешрафтаи назорати партовҳо дар нерӯгоҳҳои ангиштсанг

Дар тӯли даҳсолаҳо, маҷмӯи технологияҳои пешрафта барои кам кардани партовҳои зараровар аз нерӯгоҳҳои барқии ангиштӣ таҳаввул ёфтааст. Ин маҳлулҳо оксидҳои сулфур (SOx), оксидҳои нитроген (NOx), зарраҳои моддаҳо (PM) ва гази карбон (CO)-ро ҳадаф қарор медиҳанд.₂), саҳмгузорӣ ба фаъолияти устувортари корхона дар баробари риояи стандартҳои сахттари экологӣ.

Десулфуризатсияи гази дуд (FGD)

Системаҳои FGD барои назорати SO муҳиманд₂ партовҳо, ки 90-99% оксидҳои сулфурро аз газҳои дуд хориҷ мекунанд. Конфигуратсияи маъмултарин FGD тар аст, ки 95% насбҳои ҷаҳониро ташкил медиҳад (Бонки Ҷаҳонӣ, 2019). Дар ин ҷо, гази дуд аз омехтаи оҳаксанг (CaCO3) мегузарад.₃), ки бо SO2 реаксия мекунад₂ барои ташкил додани гипс (CaSO4)₄· 2H₂O) – маҳсулоти иловагии фоиданоки тиҷоратӣ.

Вариантҳои FGD-и хушк ва нимхушк мавҷуданд, аммо системаҳои тар аз сабаби самаранокӣ ва миқёспазирии баланд бартарӣ доранд. Хароҷоти насб одатан аз $100-250/кВт иборат аст, бо назардошти масъалаҳои амалиётӣ, аз ҷумла идоракунии шлам, мавҷудияти реагент ва коркарди маҳсулоти иловагӣ.

Боришҳои электростатикӣ (ESP)

ESP-ҳо барои назорати моддаҳои зарра хеле самаранок буда, 99% бартараф кардани ҳатто фраксияҳои майдаи PM-ро ба даст меоранд. Механизми аслӣ интиқоли заряди электростатикиро ба зарраҳо дар бар мегирад, ки баъдан ба плитаҳои ҷамъкунандаи заряди муқобил ҷалб карда мешаванд.

Дар муқоиса бо филтрҳои халтаӣ, ESPҳо ҳаҷми бештари гази дудро бо коҳиши фишори камтар идора мекунанд, аммо метавонанд дар зарраҳои ултрафина (<2.5 мкм) самаранокии камтар нишон диҳанд. Системаҳои муосири ESP бо механизмҳои энергияи пулс ва рэп барои баланд бардоштани самаранокӣ ва кам кардани нигоҳдорӣ оптимизатсия карда шудаанд. Ин системаҳо барои мутобиқати партовҳои зарраҳо, бахусус дар иншооти кӯҳнаи ангиштсӯзшаванда ҷудонашаванда мебошанд.

Камшавии каталитикии интихобӣ (SCR)

Системаҳои SCR стандарти тиллоӣ барои назорати NOx дар нерӯгоҳҳои ангиштӣ мебошанд, ки ба коҳиши 90-95% ноил мегарданд. Ин раванд ворид кардани аммиак (NH2)-ро дар бар мегирад.₃) ба ҷараёни гази дуд, ки сипас аз кати катализатори ванадий-титан мегузарад ва NOx-ро ба нитрогени безарар (N) табдил медиҳад.₂) ва буғи об.

SCR аз сабаби стандартҳои қатъии NOx дар минтақаҳои Осиё ва ИА ба таври васеъ қабул карда мешавад. Мулоҳизаҳои калидӣ иборатанд аз назорати лағжиши аммиак, суръати ғайрифаъолкунии катализатор ва ҳарорати корӣ (300–400°C) барои нигоҳ доштани кинетикаи оптималии реаксия ва кам кардани ҳосилшавии маҳсулот.

Гирифтан ва нигоҳдории карбон (CCS)

Технологияҳои CCS ҳадаф доранд, ки то 90% CO2-ро ба худ ҷалб кунанд₂ партовҳо аз нерӯгоҳҳои ангиштӣ (Институти глобалии CCS, 2022). Сабт кардани пас аз сӯхтор бо истифода аз ҳалкунандаҳои амин роҳи аз ҳама пешрафта аст, дар ҳоле ки равишҳои пеш аз сӯхтор ва сӯхтани оксиген роҳҳои алтернативиро пешниҳод мекунанд.

Лоиҳаҳои назаррас иборатанд аз Сарбанди Боундари (Канада) ва Петра Нова (ИМА), ки имконоти тиҷоратиро дар миқёси тиҷоратӣ нишон доданд. Бо вуҷуди ин, мушкилот боқӣ мемонанд; хароҷоти сайди CO2 аз 60 то 120 доллар/тоннаро ташкил медиҳад.₂ва ҷаримаҳои энергетикӣ самаранокии нерӯгоҳро 15-30% коҳиш медиҳанд.

Пешрафтҳо дар гирифтани мембрана ва сорбентҳои сахт дар саросари ҷаҳон идома доранд. Дар баробари ин, Hypro CO-и муттаҳидшударо тарҳрезӣ кардааст₂ системаҳои барқароркунӣ, ки 99.998% покӣ ва самаранокии беҳамтои энергетикиро таъмин мекунанд; CO-ро мустақиман барқарор мекунанд₂ аз ҷараёни газҳои дуд барои истифодаи тиҷоратӣ.

Мушкилот ва дурнамои оянда барои назорати партовҳои ангиштсанг

Сарфи назар аз пешрафти назарраси технологӣ, назорати партовҳо дар нерӯгоҳҳои ангиштсанг ҳамчунон бо мушкилоте боқӣ мемонад, ки ҳам татбиқ ва ҳам устувории дарозмуддатро мушкил мекунанд.

Аввалан, хароҷоти асосӣ ва амалиётӣ (CapEx ва OpEx), ки бо технологияҳои назорати партовҳо алоқаманданд, назаррасанд. Масалан, насб кардани системаҳои безулфуризатсияи гази дуд (FGD) метавонад аз 100 то 300 доллар/кВт иқтидор арзиш дошта бошад, вобаста ба андозаи нерӯгоҳ ва намуди технология (Бонки Ҷаҳонӣ, 2019).

Ба ҳамин монанд, ҳамгироии нигоҳдорӣ ва нигоҳдории карбон (CCS) метавонад арзиши ҳамворшудаи нерӯи барқро (LCOE) дар нерӯгоҳ аз сабаби талаботи назарраси энергия барои системаҳои нигоҳдорӣ (IEA, 2021) 30-40% афзоиш диҳад.

Дуюм, таҷдиди иншооти кӯҳнаи бо ангишт коркунанда мушкилоти сохторӣ ва логистикиро ба вуҷуд меорад. Инфрасохтори кӯҳна метавонад аз шароити фазоӣ ва муҳандисии зарурӣ барои насбҳои нав, бахусус агрегатҳои CCS, ки сутунҳои калони ҷаббанда ва истгоҳҳои фишурдасозиро талаб мекунанд, маҳрум бошад.

Илова бар ин, системаҳои назорати партовҳо аксар вақт бори энергияи паразитиро ҷорӣ мекунанд - барои CCS, ин метавонад 15-30% аз ҳосили нерӯгоҳ бошад, ки мустақиман ба самаранокӣ ва фоиданокӣ таъсир мерасонад (Институти ҷаҳонии CCS, 2022).

Сеюм, номуайянии танзимкунанда ва сиёсат монеи сармоягузории боэътимодро идома медиҳад. Дар ҳоле, ки механизмҳои нархгузории карбон, ба монанди ИА ETS ва қарзҳои андози ИМА 45Q, забт карданро ҳавасманд мекунанд, манзараҳои тағирёбандаи сиёсат дар бораи баргардонидани дарозмуддат норавшаниро ба вуҷуд меоранд.

Бо назардошти оянда, стратегияҳои барои оянда пешбинӣшуда пайдо мешаванд. Сӯзишвории муштараки биомасса (то 30%) метавонад партови холиси CO2-ро кам кунад.₂ партовҳо ва озмоишҳои пешрав дар сӯхтани якҷояи аммиак (хусусан дар Ҷопон) роҳҳои нави декарбонизатсияро нишон медиҳанд.

Ғайр аз ин, муттаҳидсозии CO₂ роҳҳои ҳалли барқарорсозӣ, ба монанди HyproСистемаҳои сабти тозагии баландсифати ширкати "S" метавонанд хароҷоти риояи қоидаҳоро тавассути эҷоди ҷараёнҳои даромад аз CO2-и дорои сифати хӯрокворӣ ҷуброн кунанд.₂ фурӯш.

Вақте ки фишорҳои танзимкунанда шадидтар мешаванд ва навовариҳои технологӣ ба камол мерасанд, операторони нерӯгоҳҳои ангиштсанг бояд стратегияҳои бисёрҷанбаеро қабул кунанд, ки мутобиқат, камхарҷ ва устувориро мувозинат мекунанд.

CO-и инноватсионӣ₂ роҳҳои ҳалли барқарорсозӣ аз ҷониби Hypro

Ҳангоме ки саноати ҷаҳонӣ талошҳои худро барои декарбонизатсияи CO2 афзоиш медиҳад,₂ Роҳҳои ҳалли барқарорсозӣ ҳамчун омилҳои муҳим барои амалиётҳои тозатари ангиштӣ пайдо мешаванд. Дар байни инҳо, Hypro' хои замонавй CO₂ системаҳои барқарорсозӣ ҳам аз ҷиҳати самаранокӣ ва ҳам самаранокӣ барои коркарди газҳои дуд меъёр муқаррар кардаанд.

Барои барқарор кардани CO тарҳрезӣ шудааст₂ мустақиман аз ҷараёни газҳои дудкаши дегхонаҳои ангиштӣ, HyproЗаводи ӯ сатҳи истисноии покии 99.998% v/v-ро таъмин мекунад, ки CO2-и барқароршударо муайян мекунад.₂ ҳамчун дараҷаи хӯрокворӣ.

Ин CO2 ултра-хокистарӣ₂ дар бахшҳои гуногун, аз ҷумла карбонизатсияи нӯшокиҳо, истеҳсоли дорусозӣ ва коркарди хӯрокворӣ, татбиқи фавриро пайдо мекунад; роҳҳои тиҷоратии қобили қабулро барои он чизе, ки замоне ифлоскунандаи атмосфера буд, боз мекунад.

Дар асоси HyproСистемаи он технологияи хусусии каммасрафи энергияро дар бар мегирад, ки барои кам кардани кВт/тонна партови CO тарҳрезӣ шудааст.₂ забт карда мешавад. Бо беҳсозии истеъмоли энергия дар тамоми марҳилаҳои забт, тозакунӣ ва фишурдан, система на танҳо хароҷоти амалиётиро кам мекунад, балки профили устувории иншооти мизбонро низ беҳтар мекунад.

Муҳим, HyproҲалли ин масъала бо мандатҳои таҳаввулёбандаи сифри холис ва экологӣ, иҷтимоӣ ва идоракунӣ (ESG) бо роҳи пешгирии партовҳои CO мувофиқат мекунад.₂ ба атмосфера ҳаво ворид мекунад. Ба ҷои ин, он як "барқарор кардан дар манбаъ" стратегия, забт кардани CO₂ дар нуқтаи партов ва табдил додани он ба моли қобили истифода.

Ин равиши муттаҳидшуда принсипҳои иқтисоди карбони давриро дастгирӣ мекунад - ки дар он CO2 саноатӣ2 партовҳо на танҳо кам карда мешаванд, балки арзишманд карда мешаванд. Hyproтахассуси ӯ дар муҳандисии пурраи CO₂ Нерӯгоҳҳои барқарорсозӣ онро ҳамчун шарики стратегӣ барои иншооти бо ангишт коркунанда, ки ҳадафи онҳо мувозинати самаранокии амалиётӣ бо ҳифзи муҳити зист аст, ҷойгир мекунанд.

Барои ҷонибҳои манфиатдор, ки роҳҳои назорати партовҳоро меомӯзанд ва ҳам мутобиқат ва ҳам арзиши тиҷоратиро ба вуҷуд меоранд, Hyproҳалли 's пешниҳоди ҷолиб ва барои оянда омода пешниҳод мекунад.

Роҳҳои амалкунанда барои амалиёти тозатари ангиштсанг

Ҳангоме ки манзараи ҷаҳонии энергетикӣ ба декарбонизатсия мегузарад, зарурати назорати партовҳо аз иншоотҳои ангиштсанг ҳеҷ гоҳ ин қадар таъхирнопазир набуд. Барои саноате, ки то ҳол зиёда аз сеяки таъмини ҷаҳонии нерӯи барқро пуштибонӣ мекунад, мувофиқ кардани талаботҳои амалиётӣ бо идоракунии муҳити зист вазифаи мураккаб, вале зарурист.

Бо барқарор кардани CO-и тозагии баланд₂ чунин системаҳо мустақиман аз гази дуд, риояи қонунгузориро ба имконияти арзишофар табдил медиҳанд; ҳам ҳадафҳои экологӣ ва ҳам гуногунрангии даромадро дастгирӣ мекунанд.

Барои роҳбарони соҳа ва тасмимгирандагон ҳоло вақти амал кардан аст. Бо омезиши дурусти технология, ҳамоҳангсозии сиёсат ва дурнамои стратегӣ, иншооти ангиштсӯзӣ метавонанд ба амалиёти тозатар ва устувортар - мувозинати амнияти энергетикӣ бо масъулияти экологӣ гузаранд.

#ангишт #Нерӯгоҳи барқи #CO2 #устуворӣ #изи карбон

Пешрафтҳо дар технологияҳои назорати партовҳои нерӯгоҳи барқии ангишт

Профили партовҳои иншоотҳои ангиштсанг

Ҳаҷми партовҳо аз иншоотҳои ангиштсанҷӣ ба якчанд омилҳо таъсир мерасонад: