Χώρος Ανάπτυξης Τεχνολογίας Παραγωγής Ηλεκτρισμού CCPP με Αέριο Καμινού Φούρνου

Ενίσχυση της συνεργασίας για την αποδοτικότητα ενέργειας και μείωση του άνθρακα

Ο Τακαχιρο Καβαγουτσι, πρόεδρος της Mitsubishi Power Gas Turbine Engineering Technology (Nanjing) Co., Ltd, είπε στην ομιλία του: "Στην πρώτη μέρα του έτους, λόγω της συρρίκνωσης της ζήτησης, των σοκ αποφοράς και της εξάρσεως της νέας κορονοϊδού πνευμονίτιδας, τα κέρδη της βιομηχανίας σιδηρού και χάλυβα έχουν μειωθεί σημαντικά και τα τιμολόγια των προϊόντων συνεχίζουν να είναι χαμηλά. Παγκοσμίως, η γρήγορη ανάπτυξη της μηδενικής καρβουρατοποίησης, της χρήσης υδρογόνου ενέργειας και της ψηφιακής τεχνολογίας έχει προκαλέσει δραματικές αλλαγές στο περιβάλλον της αγοράς καθώς και στις ανάγκες των πελατών. Σε μια σύνθεση περίπλοκων αγορών, η Mitsubishi είναι έτοιμη να συνεργαστεί με τις κινεζικές εταιρείες χάλυβα για να ενισχύσει τη συνεργασία στην εξοικονόμηση ενέργειας και τη μείωση του άνθρακα."

Ο Γενικός Διευθυντής της Mitsubishi Power Gas Turbine Engineering Technology (Nanjing) Co., Ltd, Σού Ξιούφου, είπε: "Με την έναρξη λειτουργίας της εθνικής αγοράς εμπορίας δικαιωμάτων καρβονικών εκπομπών, η μείωση του άνθρακα στα σύνολα παραγωγής ηλεκτρισμού CCPP (γεννήτριες κύκλου συνδυασμένου ατμού-αέρα) θα γίνει νέο σημείο κέρδους για τη βιομηχανία χάλυβα εκτός από την παραγωγή ιδιωτικού ηλεκτρισμού και την ίδια στιγμή θα κερδίσει περισσότερα κοινωνικά και περιβαλλοντικά οφέλη για την επιχείρηση. Με βάση τη μη αλλαγή της υφιστάμενης διαδικασίας παραγωγής και της δομής ενεργειακής παροχής, η τεχνολογία CCPP είναι μία από τις αποτελεσματικές μέτρα εξοικονόμησης ενέργειας και μείωσης άνθρακα στη βιομηχανία χάλυβα. Οι εθνικές γεννήτριες CCPP της Mitsubishi έχουν παράγει μέχρι σήμερα πάνω από 200 δισεκατομμύρια kWh ηλεκτρισμού, οικονομώντας πάνω από 58 εκατομμύρια τόνοι προτύπου άνθρακα για τη βιομηχανία σιδηροχάλυβου και μειώνοντας τις εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα κατά πάνω από 150 εκατομμύρια τόνους. Σε σύγκριση με τις υψηλής θερμοκρασίας, υψηλής πίεσης και υπερυψηλής πίεσης καζάνες-γεννήτριες που κατασκευάστηκαν κατά την ίδια περίοδο, οι γεννήτριες CCPP είναι πάνω από 30% καλύτερες σε όλες τις ενδείξεις."

Μέχρι σήμερα, 33 γεννήτριες CCPP της Mitsubishi από διάφορα μοντέλα έχουν εγκατασταθεί σε εθνικές επιχειρήσεις χάλυβα, από τις οποίες 30 έχουν βρεθεί σε λειτουργία και 3 είναι υπό κατασκευή. Το συνολικό χρονικό διάστημα λειτουργίας των εγκαταστάσεων που έχουν ενεργοποιηθεί έχει υπερβεί τις 2,37 εκατομμύριο εώρες, με διαθεσιμότητα πάνω από 99%, εξαλείψαντας τις αρχικές ανησυχίες της βιομηχανίας χάλυβα για την λειτουργική αξιοπιστία των γεννητριών CCPP.

Βελτίωση των τεχνολογιών χαμηλών εκπομπών

Η ανάπτυξη με χαμηλές εκπομπές είναι σημαντικός παράγοντας για την επίλυση του φραγμού των περιβαλλοντικών, ενεργειακών και πόρων περιορισμών και για την προώθηση της ποιοτικής ανάπτυξης της βιομηχανίας, όπως και η κύρια εκδήλωση και τελική στάση.

Ο Γκάο Ξιούε, Αντιπρόεδρος Μηχανικός του Ινστιτούτου Πλάνωσης και Έρευνας Μεταλλουργικής Βιομηχανίας, είπε: "Οι κλειδιαίες μεγάλες και μεσαίες σιδηροχωματοβιομηχανικές επιχειρήσεις αντιπροσωπεύουν το προηγμένο επίπεδο ανάπτυξης της βιομηχανίας. Σύμφωνα με τα δεδομένα που δημοσιεύθηκαν από την Εταιρεία Σιδηροχωματοβιομηχανίας της Κίνας, η συνολική ενεργειακή κατανάλωση ανά τόνο σιδηροχώματος για τις κλειδιαίες μεγάλες και μεσαίες σιδηροχωματοβιομηχανικές επιχειρήσεις σε όλη την Κίνα το 2021 θα ήταν 549,24 κιλά προτύπου άνθρακα, μείωση κατά 0,59 κιλά προτύπου άνθρακα σε σύγκριση με το 2020, μείωση κατά 0,11%. Σε σύγκριση με το 2015, ο ποσοστός μείωσης της συνολικής ενεργειακής κατανάλωσης ανά τόνο σιδηροχώματος έφτασε το 4%."

Ο Γκαοξιού παρουσίασε ότι σε σύγκριση με το 2020, η απόδοση φυστικού αέρα στο 2021 μειώθηκε κατά 0,39 σημεία εκατοστού ή κατά 40,17%. Η απόδοση βλάστηματος μειώθηκε κατά 0,08 σημεία εκατοστού ή κατά 6,30%, ενώ τα κυβικά μέτρα φυστικού αέρα ανά τόνο χάλυβα που ανακτήθηκαν έφτασαν στα 119,2 κυβικά μέτρα, με αύξηση της τάξης του 1,40%. Ο ποσοστός χρήσης θερμοκρασιακής ενέργειας και η αυτοπαραγωγή ενέργειας, οι οποίες αντιπροσωπεύουν το επίπεδο δευτεροβάθμιας χρήσης ενέργειας στη βιομηχανία, αυξήθηκαν σταδιακά κατά 10 σημεία εκατοστού, από το 44% το 2015 στο 54% το 2021.

Σύμφωνα με ανεπτυγμένες στατιστικές, το 2020 κατασκευάστηκαν 55 ομάδες γεννήτριων CCPP με συνολική εγκατεστημένη χωρητικότητα 6.156 MW σε κλειδιαίες στατιστικές σiderουποιητικές επιχειρήσεις στην Κίνα. Το 2020, είχαν κατασκευαστεί 357 ομάδες γεννήτριων ατμού με συνολική εγκατεστημένη χωρητικότητα 2.386 MW σε κλειδιαίες στατιστικές σιδερουποιητικές επιχειρήσεις στην Κίνα. Το 2020, είχαν κατασκευαστεί περίπου 700 ομάδες γεννήτριων με βάση αεριούς καυσούς με συνολική εγκατεστημένη χωρητικότητα 34.730 MW, με αύξηση 3.130 MW σε σύγκριση με το προηγούμενο έτος. Σύμφωνα με στατιστικά, η εθνική μέση ταραγμένη παραγωγή το 2021 θα είναι περίπου 54%.

Για να βελτιωθεί ο επιπέδωσης της εφαρμογής των τεχνολογιών μετατροπής χαμηλού καρβονίου, ο Γκάο Ξιού πρότεινε τρεις συστάσεις: Πρώτον, να ενισχυθεί η προώθηση του επιπέδου αυτοματικής διανομής άνθρακα στα καρβουνοκαύστηρα, να εφαρμοστούν προηγμένες τεχνολογίες προ cesses όπως οικονομία άνθρακα και μείωση κοκáλιων στα καμινούς, να βελτιωθεί η αποτελεσματικότητα χρήσης του άνθρακα και να προωθηθεί η αποτελεσματική μετατροπή της ενέργειας. Δεύτερον, να αυξηθεί η αναλογία της ηλεκτρικής ενέργειας στην τελική κατανάλωση ενέργειας της βιομηχανίας σιδηρού και χάλυβα, να βελτιωθεί συστηματικά η αποτελεσματικότητα χρήσης της ενέργειας και να προωθηθεί η CCPP (Combined Cycle Power Plant) τεχνολογία υψηλής αποτελεσματικότητας παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Τρίτον, να ενισχυθεί η ανάπτυξη τεχνολογίας αποθήκευσης ενέργειας, να βασιστεί στις μονάδες παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από αέριο και τις μονάδες παραγωγής θερμοκρασίας από απορρίμματα των επιχειρήσεων σιδηρού και χάλυβα, να βασιστεί στην τεχνολογία αποθήκευσης θερμοκρασίας σε απλά υλικά και σε λιωμένα αλάτια, να βασιστεί στην πλατφόρμα ψηφιακοποίησης της ενέργειας και να χρησιμοποιηθεί η τεχνολογία συνεργασίας πολλών μορφών ενέργειας με συνδυασμό χρονικών διαστημάτων τιμών και συναλλαγών ηλεκτρικής ενέργειας για να ενισχυθεί η προσαρμοστική ικανότητα του συστήματος ενέργειας των επιχειρήσεων σιδηρού και χάλυβα, ώστε να μπορούν να αναλάβουν τις σημαντικές λειτουργίες αποστολής κορύφων και γεμίσεως κοιλιών, να απαντήσουν στην ζήτηση από την πλευρά της ζήτησης, να προωθήσουν την κατανάλωση νέων μορφών ενέργειας και να επιλύσουν τα προβλήματα που προκαλούνται από την πρόσβαση μεγάλης κλίμακας ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Επίσης, επιλύει τα προβλήματα της αναδιαμόρφωσης των πηγών φόρτου σε περιοχές λόγω της πρόσβασης μεγάλης κλίμακας ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, ενισχύει την δυναμική αλληλεπίδρασης των πηγών-δικτύων-φόρτων, εξισορροπεί τη χρήση ενέργειας σε περιοχές και ενισχύει την αξία της ενέργειας.

Βελτίωση της αποδοτικότητας αυτογενούς παραγωγής

Κατά τη διάρκεια της περιόδου του «14ου Πέντα ετών Σχεδίου», υπό το διπλό έλεγχο μειώσεως καρβουρίου και κατανάλωσης ενέργειας, η παραγωγικότητα της βιομηχανίας σιδηρού και χάλυβα θα ελέγχεται κατά στρικτή, αναγκάζοντας περαιτέρω τις επιχειρήσεις να βελτιώσουν την αποτελειωτικότητα, να μειώσουν το καρβούριο, να μειώσουν τις δαπάνες και να αυξήσουν την αποτελεσματικότητα.

Ο Διευθύνων Μηχανικός της Mitsubishi Power Gas Turbine Engineering Technology (Nanjing) Co., Ltd, Γιονγκ Γιζενγκ, είπε: "Στο πλαίσιο της αποτελεσματικότητας στη χρήση ενέργειας και της μείωσης του άνθρακα, η βιομηχανία του σιδηρού και του χάλυβα έχει αυξήσει γρήγορα τον ποσοστό της ιδιωτικής παραγωγής ηλεκτρισμού από αέριο. Χωρίς σημαντική αύξηση της παραγωγικότητας, σε σύγκριση με το σύνολο της εγκατεστημένης ιδιωτικής παραγωγής ηλεκτρισμού, στο τέλος του 'Δωδεκαετίου' αυξήθηκε κατά 12.8%. Αν και το σύνολο της ιδιωτικής παραγωγής στις επιχειρήσεις σιδηρού και χάλυβα έχει βελτιωθεί, οι γεννήτριες με διάμεσο όρισμα, όπως αυτές με διπλή υπερβολή και υποκριτικές, αποτελούν το μεγαλύτερο μέρος της βιομηχανίας, ενώ το ποσοστό μεγάλων και αποτελεσματικών γεννητριών CCPP με αποτελεσματικότητα παραγωγής ηλεκτρισμού πάνω από 45% είναι ακόμη σχετικά μικρό. Η εγκατεστημένη δύναμη των μεγάλων γεννητριών CCPP είναι 2983 MW, ενώ στον ίδιο χρόνο η εγκατεστημένη δύναμη των μεγάλων γεννητριών CCPP της βιομηχανίας σιδηρού και χάλυβα της Ιαπωνίας είναι 2363 MW. Μέσω μιας συγκριτικής ανάλυσης της παραγωγικότητας 1 δισεκατομμυρίου τόνων σιδηρού και χάλυβα της Κίνας και 90 εκατομμυρίων τόνων της Ιαπωνίας, η προηγμένη και αποτελεσματική τεχνολογία παραγωγής ηλεκτρισμού από αέριο καμινού στην βιομηχανία σιδηρού και χάλυβα της Κίνας έχει πολύ μεγάλο δυναμικό ανάπτυξης."

Ο Διευθυντικός Μηχανικός της Περιοχής Λειτουργίας της Ενεργειακής Ελέγχου του Δεύτερου Ανεμοστροβίλιου Σταθμού της Εταιρείας Anshan, Γιανγκ Ζουμίνγκ, είπε: "Η Anshan Iron & Steel δίνει μεγάλη σημασία στην περιβαλλοντική προστασία και στην ανάπτυξη της οικονομίας ανακύκλωσης, και παραμένει πάντα πιστή στην έννοια της 'ανακύκλωσης ανάπτυξης'. Για να χρησιμοποιήσει αποτελεσματικά το περισσότερο αέριο, χρησιμοποιεί τη διαδικασία παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας CCPP για την αποτελεσματική χρήση του πλούσιου στο άνθρακα αερίου. Σε σύγκριση με τα συνηθισμένα αεριογόνα σύνολα παραγωγής, το σύνολο παραγωγής CCPP 180 MW έχει μεγάλη ευφυΐα και ευρύτερο εύρος θερμιδικής αξίας του αερίου καμινού. Τα κινητήρια καύσης και τα ατμοστρόβιλα είναι διατεταγμένα σε διπλά άξονες, έχοντας την ικανότητα να παρέχουν θερμότητα στο κοινό και να μειώνουν την ατμοσφαιρική ρύπανση στην πόλη από τα συστήματα θέρμανσης με άνθρακα. Μέσω βαθειάς εκμετάλλευσης δυναμικών και βελτιστοποίησης της λειτουργίας, η αποτελεσματικότητα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας φθάνει σε περισσότερο από 47,3%, που είναι υψηλότερη από εκείνη των συνηθισμένων συστημάτων παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας με καζάνες άνθρακα."

Ο Ζανγκ Τζιαντσιου, μηχανικός καυσίμων αντιστροφών της τμήματος παραγωγής ενέργειας της εταιρείας Maanshan Steel στην τμήμα Ενέργειας και Περιβάλλοντος, είπε: "Η εταιρεία μας χρησιμοποιεί το πρώτο εθνικό γεννήτριο με χαμηλή θερμική αξία μονοάξονας M701SDAX CCPP, το οποίο έχει σχεδιαστεί να έχει μια κανονική φορτικότητα 183 μεγαβατ, με θερμική αποδοτικότητα σχεδιασμού πάνω από 47% και μετρημένη αποδοτικότητα πάνω από 48%, και μια ετήσια ικανότητα παραγωγής ηλεκτρισμού περίπου 1.427,4 εκατομμύρια κιλοβατ-ώρες. Μπορεί να ανακύκλωσε πλήρως και να χρησιμοποιήσει τα περισσόμενα αέρια που προέρχονται από την παραγωγή σιδήρου και χάλυβα, να μειώσει τη διασπορά αερίων, να προστατεύσει το οικολογικό περιβάλλον και να βελτιώσει την αποτελεσματικότητα της αυτοπαραγωγής."

«Από την εγκατάσταση της μονάδας παραγωγής 183 MW CCPP στο ηλεκτροβολείο Masteel Beihu, έχει επιτύχει συνεχή ασφαλή και σταθερή μακροχρόνια παραγωγή, και έχει παράγει σύνολο 780,3 εκατομμύρια kWh ηλεκτρισμού από Ιανουάριο έως Ιούνιο 2022, με συντελεστή φορτίου 99%, επιτυγχάνοντας μια κατάσταση win-win όσον αφορά τα οικονομικά, κοινωνικά και περιβαλλοντικά οφέλη.» Είπε ο Ζανγ Τζιαντζιου.

Για να βελτιωθεί περαιτέρω η ποιότητα και αποτελεσματικότητα και να μειωθεί η ένταση των εκπομπών άνθρακα, η Mitsubishi Power διεξάγει προς το παρόν έρευνα και ανάπτυξη πιο αποτελεσματικών και μικροποιημένων μονάδων παραγωγής CCPP για τις εταιρείες χάλυβα. Επίσης, η Mitsubishi Power αναπτύσσει αεριοκινητήρες με καύσιμα υδρογόνου και αμμωνίου, μια τεχνολογία που θα χρησιμοποιεί εντελώς καύσιμα με μηδενικό άνθρακα και θα επιτύχει μηδενικές εκπομπές άνθρακα.