เทคโนโลยีความร้อนและพลัง (CHP) รวมหรือที่เรียกว่า Cogeneration ได้เห็นวิวัฒนาการที่น่าทึ่งเมื่อเวลาผ่านไป ในฐานะซัพพลายเออร์ CHP ฉันได้รับสิทธิพิเศษในการสังเกตและเป็นส่วนหนึ่งของการเดินทางที่เปลี่ยนแปลงนี้ ในบล็อกนี้ฉันจะนำคุณผ่านการพัฒนาประวัติศาสตร์ของเทคโนโลยี CHP สถานะปัจจุบันและโอกาสในอนาคต
จุดเริ่มต้น
รากของเทคโนโลยี CHP สามารถย้อนกลับไปในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 ในช่วงเวลานี้การปฏิวัติอุตสาหกรรมกำลังแกว่งอย่างเต็มที่และมีความต้องการสูงทั้งไฟฟ้าและความร้อนในโรงงาน ระบบ CHP แรกนั้นง่ายในการออกแบบ พวกเขาใช้เครื่องยนต์ไอน้ำเพื่อสร้างพลังงานเชิงกลซึ่งใช้ในการขับเคลื่อนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเพื่อผลิตไฟฟ้า ความร้อนของเสียจากเครื่องยนต์ไอน้ำถูกจับและใช้เพื่อความร้อนภายในโรงงานอุตสาหกรรม
ระบบ CHP ในช่วงต้นเหล่านี้ส่วนใหญ่ใช้ในคอมเพล็กซ์อุตสาหกรรมขนาดใหญ่เช่นโรงงานสิ่งทอและโรงงานกระดาษ ประสิทธิภาพของระบบเหล่านี้ค่อนข้างต่ำเมื่อเทียบกับมาตรฐานที่ทันสมัย แต่พวกเขาเป็นก้าวสำคัญในการใช้พลังงาน พวกเขาอนุญาตให้อุตสาหกรรมใช้ประโยชน์จากเชื้อเพลิงที่พวกเขาบริโภคได้ดีขึ้นลดต้นทุนพลังงานโดยรวมและของเสีย
ศตวรรษกลาง - 20: การขยายและมาตรฐาน
ในช่วงกลางศตวรรษที่ 20 เทคโนโลยี CHP เริ่มขยายเกินกว่าการใช้งานอุตสาหกรรม ด้วยการเติบโตของเมืองและความต้องการที่เพิ่มขึ้นสำหรับไฟฟ้าและความร้อนในอาคารเชิงพาณิชย์และที่อยู่อาศัยระบบ CHP จึงเริ่มติดตั้งในเครือข่ายความร้อนเขต ระบบเหล่านี้มีขนาดใหญ่ขึ้นและซับซ้อนกว่ารุ่นก่อน
กังหันก๊าซกลายเป็นตัวเลือกยอดนิยมสำหรับระบบ CHP ในช่วงเวลานี้ กังหันก๊าซให้พลังงานที่สูงขึ้น - ต่อ - อัตราส่วนน้ำหนักและสามารถเริ่มต้นและปิดตัวลงได้เร็วกว่าเครื่องยนต์ไอน้ำ พวกเขายังมีประสิทธิภาพที่ดีขึ้นในการแปลงเชื้อเพลิงเป็นไฟฟ้า ความร้อนของเสียจากกังหันก๊าซถูกนำมาใช้ในการผลิตไอน้ำซึ่งถูกแจกจ่ายผ่านท่อทำความร้อนเขตเพื่อให้ความร้อนหลายอาคารในละแวกใกล้เคียง
ในช่วงเวลานี้ยังมีการผลักดันไปสู่การกำหนดมาตรฐานของระบบ CHP ผู้ผลิตเริ่มพัฒนาการออกแบบที่ได้มาตรฐานมากขึ้นซึ่งทำให้ลูกค้าสามารถติดตั้งและบำรุงรักษาระบบเหล่านี้ได้ง่ายขึ้น สิ่งนี้นำไปสู่การใช้เทคโนโลยี CHP ที่กว้างขึ้นเนื่องจากมันเข้าถึงได้ง่ายขึ้นและเชื่อถือได้
ปลายศตวรรษที่ 20: ความกังวลด้านสิ่งแวดล้อมและความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี
ปลายศตวรรษที่ 20 นำมาซึ่งความท้าทายและโอกาสใหม่สำหรับเทคโนโลยี CHP ความกังวลด้านสิ่งแวดล้อมเช่นมลพิษทางอากาศและการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศกลายเป็นจุดสนใจที่สำคัญ รัฐบาลทั่วโลกเริ่มแนะนำกฎระเบียบเพื่อลดการปล่อยมลพิษจากการผลิตไฟฟ้า
ในการตอบสนองต่อกฎระเบียบเหล่านี้ผู้ผลิตระบบ CHP เริ่มพัฒนาเทคโนโลยีที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้น ตัวอย่างเช่นการใช้ก๊าซธรรมชาติเป็นเชื้อเพลิงแพร่หลายมากขึ้น ก๊าซธรรมชาติเป็นเชื้อเพลิงที่สะอาดกว่าเมื่อเทียบกับถ่านหินและน้ำมันและผลิตการปล่อยก๊าซเรือนกระจกน้อยลง นอกจากนี้เทคโนโลยีการเผาไหม้ใหม่ได้รับการพัฒนาขึ้นเพื่อลดการปล่อยมลพิษจากระบบ CHP
ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยียังมีบทบาทสำคัญในช่วงเวลานี้ การพัฒนาเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นและระบบควบคุมช่วยเพิ่มประสิทธิภาพโดยรวมของระบบ CHP ระบบเหล่านี้สามารถควบคุมได้อย่างแม่นยำมากขึ้นเพื่อให้ตรงกับความต้องการไฟฟ้าและความร้อนของผู้ใช้ซึ่งนำไปสู่ประสิทธิภาพการใช้พลังงานที่สูงขึ้น
ศตวรรษที่ 21: การรวมเข้ากับพลังงานหมุนเวียนและกริดอัจฉริยะ
ในศตวรรษที่ 21 เทคโนโลยี CHP ได้พัฒนาอย่างต่อเนื่องเพื่อตอบสนองต่อแนวโน้มใหม่ หนึ่งในแนวโน้มที่สำคัญที่สุดคือการรวมระบบ CHP กับแหล่งพลังงานหมุนเวียน แผงโซลาร์เซลล์กังหันลมและหม้อไอน้ำชีวมวลสามารถรวมกับระบบ CHP เพื่อสร้างระบบพลังงานไฮบริด ระบบไฮบริดเหล่านี้สามารถให้พลังงานที่มั่นคงและยั่งยืนมากขึ้น
ตัวอย่างเช่นในช่วงระยะเวลาของการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์หรือพลังงานลมสูงระบบ CHP สามารถปิดหรือดำเนินการได้ที่กำลังการผลิตต่ำ พลังงานหมุนเวียนส่วนเกินสามารถใช้เพื่อตอบสนองความต้องการไฟฟ้าในขณะที่ระบบ CHP สามารถใช้เพื่อให้ความร้อนหรือไฟฟ้าเพิ่มเติมในช่วงระยะเวลาการผลิตพลังงานหมุนเวียนต่ำ
การพัฒนาที่สำคัญอีกประการหนึ่งคือการรวมระบบ CHP เข้ากับสมาร์ทกริด สมาร์ทกริดช่วยให้การสื่อสารที่ดีขึ้นและการควบคุมระหว่างแหล่งพลังงานและผู้บริโภคที่แตกต่างกัน ระบบ CHP สามารถเชื่อมต่อกับสมาร์ทกริดซึ่งช่วยให้พวกเขาสามารถตอบสนองต่อราคาไฟฟ้าจริงและเงื่อนไขกริด ตัวอย่างเช่นหากราคาไฟฟ้าสูงระบบ CHP สามารถเพิ่มการผลิตไฟฟ้าและขายพลังงานส่วนเกินกลับไปยังกริด
สถานะปัจจุบันของเทคโนโลยี CHP
วันนี้เทคโนโลยี CHP มีความก้าวหน้ามากกว่าที่เคย มีระบบ CHP ที่หลากหลายในตลาดตั้งแต่ระบบขนาดเล็กสำหรับแอพพลิเคชั่นที่อยู่อาศัยและเชิงพาณิชย์ขนาดเล็กไปจนถึงระบบขนาดใหญ่สำหรับอุตสาหกรรมและยูทิลิตี้ - การใช้มาตราส่วน
ประสิทธิภาพของระบบ CHP ที่ทันสมัยมีความสูงใหม่ ระบบ CHP ล่าสุดบางระบบสามารถบรรลุประสิทธิภาพพลังงานโดยรวมสูงถึง 90%ซึ่งหมายความว่าพลังงานเชื้อเพลิงเกือบทั้งหมดถูกใช้อย่างมีประสิทธิภาพ ระบบประสิทธิภาพสูงเหล่านี้ไม่เพียง แต่ประหยัดพลังงานและลดต้นทุนให้กับผู้ใช้ แต่ยังมีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมที่ลดลง
นอกเหนือจากกังหันก๊าซและเครื่องยนต์ไอน้ำแล้วยังมีการใช้เทคโนโลยีอื่น ๆ เช่นเครื่องยนต์แบบลูกสูบและเซลล์เชื้อเพลิงในระบบ CHP เครื่องยนต์แบบลูกสูบเป็นที่รู้จักกันดีว่ามีประสิทธิภาพสูงในการทำงานของโหลดทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่มีความต้องการพลังงานผันแปร ในทางกลับกันเซลล์เชื้อเพลิงเสนอวิธีที่สะอาดและมีประสิทธิภาพในการผลิตกระแสไฟฟ้าและความร้อนด้วยการปล่อยมลพิษต่ำมาก
โอกาสในอนาคต
มองไปข้างหน้าอนาคตของเทคโนโลยี CHP ดูมีแนวโน้ม เนื่องจากความต้องการพลังงานที่สะอาดและมีประสิทธิภาพยังคงเติบโตอย่างต่อเนื่องระบบ CHP มีแนวโน้มที่จะมีบทบาทสำคัญยิ่งขึ้นในการผสมผสานพลังงาน
หนึ่งในแนวโน้มที่เกิดขึ้นใหม่คือการใช้งานdi - tert - butyl peroxideและTert - amyl hydroperoxideในกระบวนการเผาไหม้ขั้นสูงสำหรับระบบ CHP เปอร์ออกไซด์อินทรีย์เหล่านี้สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการเผาไหม้และลดการปล่อยมลพิษทำให้ระบบ CHP เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้น
อีกด้านหนึ่งของการพัฒนาคือการใช้Dibenzoyl Peroxideในสารเติมแต่งเชื้อเพลิง Dibenzoyl Peroxide สามารถเพิ่มประสิทธิภาพของเชื้อเพลิงที่ใช้ในระบบ CHP ซึ่งนำไปสู่การแปลงพลังงานที่ดีขึ้นและข้อกำหนดการบำรุงรักษาที่ลดลง
การรวมระบบ CHP เข้ากับเทคโนโลยีการจัดเก็บพลังงานยังเป็นพื้นที่ที่มีศักยภาพมาก การจัดเก็บพลังงานเช่นแบตเตอรี่และที่เก็บความร้อนสามารถช่วยเก็บไฟฟ้าส่วนเกินและความร้อนที่ผลิตโดยระบบ CHP พลังงานที่เก็บไว้นี้สามารถนำมาใช้ในช่วงระยะเวลาอุปสงค์สูงสุดเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพโดยรวมและความน่าเชื่อถือของการจัดหาพลังงาน
บทสรุป
วิวัฒนาการของเทคโนโลยี CHP เมื่อเวลาผ่านไปเป็นเรื่องราวของการปรับตัวและนวัตกรรม จากจุดเริ่มต้นที่ต่ำต้อยในเครื่องยนต์ไอน้ำอุตสาหกรรมไปจนถึงระบบที่ทันสมัยมีประสิทธิภาพสูงและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมในปัจจุบันเทคโนโลยี CHP ได้มาไกล
ในฐานะซัพพลายเออร์ CHP ฉันรู้สึกตื่นเต้นที่ได้เป็นส่วนหนึ่งของอุตสาหกรรมไดนามิกนี้ เรากำลังทำงานอย่างต่อเนื่องในการพัฒนาระบบ CHP ใหม่และปรับปรุงเพื่อตอบสนองความต้องการที่เปลี่ยนแปลงของลูกค้าของเรา ไม่ว่าคุณจะเป็นโรงงานอุตสาหกรรมที่ต้องการลดต้นทุนพลังงานของคุณเครือข่ายความร้อนในเขตที่กำลังมองหาแหล่งพลังงานที่ยั่งยืนมากขึ้นหรือเจ้าของอาคารเชิงพาณิชย์ที่ต้องการปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานของคุณเรามีโซลูชัน CHP ที่เหมาะสมสำหรับคุณ
หากคุณสนใจที่จะเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับระบบ CHP ของเราหรือต้องการหารือเกี่ยวกับการซื้อที่อาจเกิดขึ้นโปรดอย่าลังเลที่จะเข้าถึง ทีมผู้เชี่ยวชาญของเราพร้อมที่จะช่วยเหลือคุณในการค้นหาโซลูชัน CHP ที่ดีที่สุดสำหรับความต้องการเฉพาะของคุณ มาทำงานร่วมกันเพื่อสร้างอนาคตที่ยั่งยืนและมีประสิทธิภาพมากขึ้น
การอ้างอิง
- "ความร้อนรวมและพลังงาน: โซลูชั่นพลังงานที่มีประสิทธิภาพ" โดย William A. Rosenfeld
- "ประวัติศาสตร์และอนาคตของการเผาผลาญ" จัดพิมพ์โดยสำนักงานพลังงานระหว่างประเทศ
- รายงานอุตสาหกรรมและสีขาวเกี่ยวกับการพัฒนาเทคโนโลยี CHP ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา