လျှပ်စစ်ဓာတ်ခွဲခြင်းဖြင့် ရေမည်မျှကုန်သနည်း။

လျှပ်စစ်ဓာတ်ခွဲခြင်းဖြင့် ရေမည်မျှကုန်ခန်းသွားသနည်း

ပထမအဆင့်: ဟိုက်ဒရိုဂျင်ထုတ်လုပ်မှု

ရေသုံးစွဲမှုသည် ဟိုက်ဒရိုဂျင်ထုတ်လုပ်မှုနှင့် အထက်ပိုင်းစွမ်းအင်သယ်ဆောင်ထုတ်လုပ်မှုဟူ၍ အဆင့်နှစ်ဆင့်မှ လာပါသည်။ ဟိုက်ဒရိုဂျင်ထုတ်လုပ်မှုအတွက်၊ လျှပ်စစ်ဓာတ်ခွဲထားသောရေ အနည်းဆုံးသုံးစွဲမှုမှာ ဟိုက်ဒရိုဂျင်တစ်ကီလိုဂရမ်လျှင် ရေ ၉ ကီလိုဂရမ်ခန့်ဖြစ်သည်။ သို့သော် ရေ၏ သတ္တုဓာတ်များ ကင်းစင်စေသည့်လုပ်ငန်းစဉ်ကို ထည့်သွင်းစဉ်းစားလျှင် ဤအချိုးသည် ဟိုက်ဒရိုဂျင်တစ်ကီလိုဂရမ်လျှင် ရေ ၁၈ မှ ၂၄ ကီလိုဂရမ်အထိ သို့မဟုတ် ၂၅.၇ မှ ၃၀.၂ အထိပင် မြင့်မားနိုင်သည်။.

 

လက်ရှိထုတ်လုပ်မှုလုပ်ငန်းစဉ် (မီသိန်းရေနွေးငွေ့ပြုပြင်ပြောင်းလဲခြင်း) အတွက်၊ အနည်းဆုံးရေသုံးစွဲမှုမှာ 4.5kgH2O/kgH2 (ဓာတ်ပြုမှုအတွက် လိုအပ်သည်) ဖြစ်ပြီး၊ လုပ်ငန်းစဉ်ရေနှင့် အအေးခံခြင်းကို ထည့်သွင်းစဉ်းစားလျှင် အနည်းဆုံးရေသုံးစွဲမှုမှာ 6.4-32.2kgH2O/kgH2 ဖြစ်သည်။

 

အဆင့် ၂: စွမ်းအင်အရင်းအမြစ်များ (ပြန်လည်ပြည့်ဖြိုးမြဲလျှပ်စစ် သို့မဟုတ် သဘာဝဓာတ်ငွေ့)

နောက်ထပ်အစိတ်အပိုင်းတစ်ခုမှာ ပြန်လည်ပြည့်ဖြိုးမြဲလျှပ်စစ်နှင့် သဘာဝဓာတ်ငွေ့ထုတ်လုပ်ရန်အတွက် ရေသုံးစွဲမှုဖြစ်သည်။ နေရောင်ခြည်စွမ်းအင်၏ ရေသုံးစွဲမှုသည် 50-400 လီတာ/MWh (2.4-19kgH2O/kgH2) အကြားနှင့် လေစွမ်းအင်၏ ရေသုံးစွဲမှုသည် 5-45 လီတာ/MWh (0.2-2.1kgH2O/kgH2) အကြား ကွဲပြားသည်။ အလားတူပင်၊ shale gas မှ ဓာတ်ငွေ့ထုတ်လုပ်မှု (အမေရိကန်ဒေတာအပေါ်အခြေခံ၍) ကို 1.14kgH2O/kgH2 မှ 4.9kgH2O/kgH2 အထိ တိုးမြှင့်နိုင်သည်။

 

အဆုံးသတ်အနေဖြင့်၊ နေရောင်ခြည်စွမ်းအင်ထုတ်လုပ်ခြင်းနှင့် လေစွမ်းအင်ထုတ်လုပ်ခြင်းမှ ထုတ်လုပ်သော ဟိုက်ဒရိုဂျင်၏ ပျမ်းမျှရေသုံးစွဲမှုမှာ အသီးသီး 32 နှင့် 22kgH2O/kgH2 ခန့်ဖြစ်သည်။ မသေချာမှုများသည် နေရောင်ခြည်၊ သက်တမ်းနှင့် ဆီလီကွန်ပါဝင်မှုတို့မှ လာပါသည်။ ဤရေသုံးစွဲမှုသည် သဘာဝဓာတ်ငွေ့မှ ဟိုက်ဒရိုဂျင်ထုတ်လုပ်မှုနှင့် ပမာဏတူညီသည် (7.6-37 kgh2o /kgH2၊ ပျမ်းမျှ 22kgH2O/kgH2)။

 

စုစုပေါင်းရေသုံးစွဲမှု- ပြန်လည်ပြည့်ဖြိုးမြဲစွမ်းအင်ကို အသုံးပြုသည့်အခါ လျော့နည်းသွားသည်

CO2 ထုတ်လွှတ်မှုနှင့်ဆင်တူစွာ၊ အီလက်ထရိုလိုက်တစ်လမ်းကြောင်းများအတွက် ရေအသုံးပြုမှုနည်းပါးစေရန်အတွက် လိုအပ်ချက်တစ်ခုမှာ ပြန်လည်ပြည့်ဖြိုးမြဲစွမ်းအင်အရင်းအမြစ်များကို အသုံးပြုခြင်းဖြစ်သည်။ ကျောက်ဖြစ်ရုပ်ကြွင်းလောင်စာများကို အသုံးပြု၍ လျှပ်စစ်ဓာတ်အား၏ အနည်းငယ်မျှသာ ထုတ်လုပ်ပါက၊ လျှပ်စစ်ဓာတ်အားနှင့်ဆက်စပ်သော ရေသုံးစွဲမှုသည် အီလက်ထရိုလိုက်ဆစ်အတွင်း သုံးစွဲသော ရေပမာဏထက် များစွာပိုမိုမြင့်မားပါသည်။

 

ဥပမာအားဖြင့် ဓာတ်ငွေ့ဓာတ်အားထုတ်လုပ်မှုသည် ရေ ၂၅၀၀ လီတာ/MWh အထိ အသုံးပြုနိုင်သည်။ ၎င်းသည် ရုပ်ကြွင်းလောင်စာများ (သဘာဝဓာတ်ငွေ့) အတွက် အကောင်းဆုံးအခြေအနေလည်း ဖြစ်သည်။ ကျောက်မီးသွေးဓာတ်ငွေ့ပြောင်းလဲခြင်းကို ထည့်သွင်းစဉ်းစားပါက ဟိုက်ဒရိုဂျင်ထုတ်လုပ်မှုသည် 31-31.8kgH2O/kgH2 ကို သုံးစွဲနိုင်ပြီး ကျောက်မီးသွေးထုတ်လုပ်မှုသည် 14.7kgH2O/kgH2 ကို သုံးစွဲနိုင်သည်။ ထုတ်လုပ်မှုလုပ်ငန်းစဉ်များ ပိုမိုထိရောက်လာပြီး တပ်ဆင်ထားသောစွမ်းရည်၏ တစ်ယူနစ်လျှင် စွမ်းအင်ထုတ်လုပ်မှု တိုးတက်လာသည်နှင့်အမျှ နေရောင်ခြည်စွမ်းအင်နှင့် လေစွမ်းအင်မှ ရေသုံးစွဲမှုသည်လည်း အချိန်နှင့်အမျှ လျော့ကျလာမည်ဟု မျှော်လင့်ရသည်။

 

၂၀၅၀ ခုနှစ်တွင် ရေသုံးစွဲမှု စုစုပေါင်း

ကမ္ဘာကြီးသည် အနာဂတ်တွင် ယနေ့ခေတ်ထက် ဟိုက်ဒရိုဂျင်ကို အဆပေါင်းများစွာ ပိုမိုအသုံးပြုလာမည်ဟု မျှော်လင့်ရသည်။ ဥပမာအားဖြင့် IRENA ၏ World Energy Transitions Outlook အရ ၂၀၅၀ ခုနှစ်တွင် ဟိုက်ဒရိုဂျင်ဝယ်လိုအားမှာ 74EJ ခန့်ရှိမည်ဖြစ်ပြီး ၎င်းအနက် သုံးပုံနှစ်ပုံခန့်မှာ ပြန်လည်ပြည့်ဖြိုးမြဲဟိုက်ဒရိုဂျင်မှ လာမည်ဟု ခန့်မှန်းထားသည်။ နှိုင်းယှဉ်ကြည့်လျှင် ယနေ့ခေတ်တွင် (သန့်စင်သော ဟိုက်ဒရိုဂျင်) မှာ 8.4EJ ဖြစ်သည်။

 

အီလက်ထရိုလိုက်တစ် ဟိုက်ဒရိုဂျင်သည် ၂၀၅၀ ခုနှစ်တစ်ခုလုံးအတွက် ဟိုက်ဒရိုဂျင်လိုအပ်ချက်ကို ဖြည့်ဆည်းပေးနိုင်သည့်တိုင် ရေသုံးစွဲမှုမှာ ကုဗမီတာ ၂၅ ဘီလီယံခန့် ရှိမည်ဖြစ်သည်။ အောက်ဖော်ပြပါပုံသည် ဤကိန်းဂဏန်းကို အခြားလူလုပ်ရေသုံးစွဲမှုစီးဆင်းမှုများနှင့် နှိုင်းယှဉ်ထားသည်။ စိုက်ပျိုးရေးသည် ရေကုဗမီတာ ၂၈၀ ဘီလီယံ အများဆုံးအသုံးပြုပြီး စက်မှုလုပ်ငန်းသည် ကုဗမီတာ ၈၀၀ ဘီလီယံနီးပါး အသုံးပြုကာ မြို့ကြီးများသည် ကုဗမီတာ ၄၇၀ ဘီလီယံ အသုံးပြုကြသည်။ ဟိုက်ဒရိုဂျင်ထုတ်လုပ်ရန်အတွက် သဘာဝဓာတ်ငွေ့ပြုပြင်ပြောင်းလဲခြင်းနှင့် ကျောက်မီးသွေးဓာတ်ငွေ့ထုတ်လုပ်ခြင်းအတွက် လက်ရှိရေသုံးစွဲမှုမှာ ကုဗမီတာ ၁.၅ ဘီလီယံခန့်ရှိသည်။

ထို့ကြောင့် အီလက်ထရိုလိုက်တစ်လမ်းကြောင်းများ ပြောင်းလဲမှုနှင့် တိုးပွားလာသော ဝယ်လိုအားကြောင့် ရေအမြောက်အမြား သုံးစွဲရန် မျှော်လင့်ရသော်လည်း၊ ဟိုက်ဒရိုဂျင်ထုတ်လုပ်မှုမှ ရေသုံးစွဲမှုသည် လူသားများအသုံးပြုသော အခြားစီးဆင်းမှုများထက် များစွာနည်းပါးနေဦးမည်ဖြစ်သည်။ နောက်ထပ်ရည်ညွှန်းချက်တစ်ခုမှာ လူတစ်ဦးလျှင် တစ်နှစ်လျှင် ရေသုံးစွဲမှုမှာ ၇၅ (လူဇင်ဘတ်) မှ ၁၂၀၀ (အမေရိကန်) ကုဗမီတာကြားတွင် ရှိသည်။ ပျမ်းမျှ ၄၀၀ m3 / (လူတစ်ဦးလျှင် တစ်နှစ်) တွင် ၂၀၅၀ ခုနှစ်တွင် စုစုပေါင်း ဟိုက်ဒရိုဂျင်ထုတ်လုပ်မှုသည် လူဦးရေ ၆၂ သန်းရှိသော နိုင်ငံတွင် ထုတ်လုပ်မှုနှင့် ညီမျှသည်။

 

ရေဘယ်လောက်ကုန်ကျလဲ၊ စွမ်းအင်ဘယ်လောက်သုံးလဲ

 

ကုန်ကျစရိတ်

အီလက်ထရိုလိုက်တစ်ဆဲလ်များသည် အရည်အသွေးမြင့်ရေ လိုအပ်ပြီး ရေသန့်စင်မှု လိုအပ်ပါသည်။ အရည်အသွေးနိမ့်သောရေသည် ပိုမိုမြန်ဆန်စွာ ယိုယွင်းပျက်စီးခြင်းနှင့် သက်တမ်းတိုစေသည်။ အယ်ကာလိုင်းများတွင် အသုံးပြုသော ဒိုင်ယာဖရမ်များနှင့် ဓာတ်ကူပစ္စည်းများ အပါအဝင် ဒြပ်စင်များစွာအပြင် PEM ၏ အမြှေးပါးများနှင့် အပေါက်များသော သယ်ယူပို့ဆောင်ရေးအလွှာများသည် သံ၊ ခရိုမီယမ်၊ ကြေးနီ စသည်တို့ကဲ့သို့သော ရေမသန့်စင်မှုများကြောင့် ဆိုးကျိုးသက်ရောက်နိုင်သည်။ ရေစီးကူးနိုင်စွမ်းသည် 1μS/cm2 ထက်နည်းပြီး စုစုပေါင်းအော်ဂဲနစ်ကာဗွန် 50μg/L ထက်နည်းရန် လိုအပ်သည်။

 

ရေသည် စွမ်းအင်သုံးစွဲမှုနှင့် ကုန်ကျစရိတ်များတွင် နှိုင်းယှဉ်လျှင် အနည်းငယ်သာ ပါဝင်သည်။ ကန့်သတ်ချက်နှစ်ခုလုံးအတွက် အဆိုးဆုံးအခြေအနေမှာ ဆားငန်ရေကို ပြန်လည်ပြုပြင်ခြင်းဖြစ်သည်။ Reverse Osmosis သည် ဆားငန်ရေကို ပြန်လည်ပြုပြင်ခြင်းအတွက် အဓိကနည်းပညာဖြစ်ပြီး ကမ္ဘာလုံးဆိုင်ရာ စွမ်းရည်၏ ၇၀ ရာခိုင်နှုန်းနီးပါးရှိသည်။ နည်းပညာ၏ ကုန်ကျစရိတ်မှာ တစ်ရက်လျှင် ကုဗမီတာလျှင် ဒေါ်လာ ၁၉၀၀ မှ ၂၀၀၀ အထိ ရှိပြီး သင်ယူမှုနှုန်းမှာ ၁၅% ရှိသည်။ ဤရင်းနှီးမြှုပ်နှံမှုကုန်ကျစရိတ်တွင် သန့်စင်မှုကုန်ကျစရိတ်မှာ တစ်ကုဗမီတာလျှင် ဒေါ်လာ ၁ ခန့်ဖြစ်ပြီး လျှပ်စစ်ဓာတ်အားကုန်ကျစရိတ်နည်းသော နေရာများတွင် ပိုမိုနည်းပါးနိုင်သည်။

 

ထို့အပြင် ပို့ဆောင်ခ ကုန်ကျစရိတ်များသည် တစ် m³ လျှင် $1-2 ခန့် မြင့်တက်လာမည်ဖြစ်သည်။ ဤကိစ္စတွင်ပင် ရေသန့်စင်မှု ကုန်ကျစရိတ်မှာ $0.05 /kgH2 ခန့်ဖြစ်သည်။ ၎င်းကို ရှုထောင့်တစ်ခုမှကြည့်လျှင် ကောင်းမွန်သော ပြန်လည်ပြည့်ဖြိုးမြဲ အရင်းအမြစ်များ ရရှိနိုင်ပါက ပြန်လည်ပြည့်ဖြိုးမြဲ ဟိုက်ဒရိုဂျင်၏ ကုန်ကျစရိတ်မှာ $2-3 /kgH2 ဖြစ်နိုင်ပြီး ပျမ်းမျှအရင်းအမြစ်၏ ကုန်ကျစရိတ်မှာ $4-5 /kgH2 ဖြစ်သည်။

 

ဒါကြောင့် ဒီရှေးရိုးစွဲအခြေအနေမှာ ရေရဲ့ကုန်ကျစရိတ်က စုစုပေါင်းရဲ့ ၂ ရာခိုင်နှုန်းထက်နည်းပါလိမ့်မယ်။ ပင်လယ်ရေကိုအသုံးပြုခြင်းအားဖြင့် ပြန်လည်ရရှိတဲ့ရေပမာဏကို ၂.၅ ဆ မှ ၅ ဆအထိ (ပြန်လည်ရရှိမှုအချက်အရ) တိုးမြှင့်ပေးနိုင်ပါတယ်။

 

စွမ်းအင်သုံးစွဲမှု

ရေငန်ဓာတ်ခွဲခန်းသုံး စွမ်းအင်သုံးစွဲမှုကို ကြည့်လျှင် electrolytic cell ထဲသို့ ထည့်သွင်းရန် လိုအပ်သော လျှပ်စစ်ဓာတ်အားပမာဏနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက အလွန်နည်းပါးပါသည်။ လက်ရှိလည်ပတ်နေသော reverse osmosis unit သည် 3.0 kW/m3 ခန့် သုံးစွဲပါသည်။ ဆန့်ကျင်ဘက်အနေဖြင့် thermal desalination plant များသည် 40 မှ 80 KWH/m3 အထိ စွမ်းအင်သုံးစွဲမှု ပိုမိုများပြားပြီး desalination နည်းပညာပေါ် မူတည်၍ 2.5 မှ 5 KWH/m3 အထိ အပိုစွမ်းအင်လိုအပ်ချက်များ ရှိပါသည်။ cogeneration plant ၏ conservative case (ဆိုလိုသည်မှာ မြင့်မားသော စွမ်းအင်လိုအပ်ချက်) ကို ဥပမာအဖြစ်ယူလျှင် အပူစုပ်စက်ကို အသုံးပြုသည်ဟု ယူဆပါက စွမ်းအင်လိုအပ်ချက်ကို ဟိုက်ဒရိုဂျင် 0.7kWh/kg ခန့်သို့ ပြောင်းလဲပေးမည်ဖြစ်သည်။ ၎င်းကို ရှုထောင့်တစ်ခုအနေဖြင့် ပြောရလျှင် electrolytic cell ၏ လျှပ်စစ်လိုအပ်ချက်မှာ 50-55kWh/kg ခန့်ဖြစ်သောကြောင့် အဆိုးဆုံးအခြေအနေတွင်ပင် desalination အတွက် စွမ်းအင်လိုအပ်ချက်မှာ စနစ်သို့ ထည့်သွင်းသော စုစုပေါင်းစွမ်းအင်၏ 1% ခန့်သာ ရှိပါသည်။

 

ဆားငန်ရေကို ရေချိုပြုလုပ်ခြင်း၏ စိန်ခေါ်မှုတစ်ခုမှာ ဆားငန်ရေကို စွန့်ပစ်ခြင်းဖြစ်ပြီး ၎င်းသည် ဒေသခံ ရေနေဂေဟစနစ်များကို သက်ရောက်မှုရှိနိုင်သည်။ ဤဆားရည်ကို ၎င်း၏ ပတ်ဝန်းကျင်ဆိုင်ရာ သက်ရောက်မှုကို လျှော့ချရန် ထပ်မံသန့်စင်နိုင်ပြီး ရေကုန်ကျစရိတ်တွင် $0.6-2.40/m³ ထပ်မံပေါင်းထည့်နိုင်သည်။ ထို့အပြင်၊ အီလက်ထရိုလိုက်တစ်ရေ အရည်အသွေးသည် သောက်သုံးရေထက် ပိုမိုတင်းကျပ်ပြီး သန့်စင်မှုကုန်ကျစရိတ်များ ပိုမိုမြင့်မားနိုင်သော်လည်း ၎င်းသည် ပါဝါထည့်သွင်းမှုနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက နည်းပါးသည်ဟု မျှော်လင့်ရသည်။

ဟိုက်ဒရိုဂျင်ထုတ်လုပ်ရန်အတွက် အီလက်ထရိုလိုက်ရေ၏ ရေခြေရာသည် ဒေသတွင်းရေရရှိနိုင်မှု၊ သုံးစွဲမှု၊ ယိုယွင်းပျက်စီးမှုနှင့် ညစ်ညမ်းမှုတို့အပေါ် မူတည်သည့် အလွန်တိကျသော တည်နေရာကန့်သတ်ချက်တစ်ခုဖြစ်သည်။ ဂေဟစနစ်များ၏ ဟန်ချက်ညီမှုနှင့် ရေရှည်ရာသီဥတုခေတ်ရေစီးကြောင်း၏ သက်ရောက်မှုကို ထည့်သွင်းစဉ်းစားသင့်သည်။ ရေသုံးစွဲမှုသည် ပြန်လည်ပြည့်ဖြိုးမြဲဟိုက်ဒရိုဂျင်ကို တိုးမြှင့်ရာတွင် အဓိကအဟန့်အတားတစ်ခုဖြစ်လိမ့်မည်။