พื้นที่พัฒนาเทคโนโลยีการผลิตไฟฟ้าจากก๊าซเตาหลอมด้วยระบบ CCPP

การเสริมสร้างความร่วมมือด้านประสิทธิภาพพลังงานและการลดคาร์บอน

คุณทาคาฮิโร คาวางุจิ ประธานของ Mitsubishi Power Gas Turbine Engineering Technology (Nanjing) Co., Ltd. กล่าวในคำปราศรัยว่า "ในช่วงครึ่งแรกของปีนี้ เนื่องจากความต้องการที่หดหาย การกระทบด้านการจัดส่ง และการแพร่ระบาดของโควิด-19 ทำให้กำไรของอุตสาหกรรมเหล็กลดลงอย่างมาก และราคาของผลิตภัณฑ์ยังคงต่ำ นอกจากนี้ การพัฒนาอย่างรวดเร็วในด้านการเป็นศูนย์คาร์บอน การใช้พลังงานไฮโดรเจน และเทคโนโลยีดิจิทัล ได้นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงอย่างมากในสภาพแวดล้อมตลาดและความต้องการของลูกค้า ในสถานการณ์ตลาดที่ซับซ้อนเช่นนี้ มิตซูบิชิยินดีที่จะร่วมมือกับบริษัทเหล็กของจีนเพื่อเสริมสร้างความร่วมมือในการประหยัดพลังงานและการลดคาร์บอน"

คุณซู ชิ่วฟู ผู้จัดการทั่วไปของ Mitsubishi Power Gas Turbine Engineering Technology (Nanjing) Co., Ltd. กล่าวว่า "ด้วยการเปิดตลาดการซื้อขายคาร์บอนระดับชาติ การลดคาร์บอนของชุดผลิตไฟฟ้า CCPP (ชุดผลิตไฟฟ้าแบบวงจรรวมก๊าซและไอน้ำ) จะกลายเป็นจุดกำไรใหม่สำหรับอุตสาหกรรมเหล็ก นอกจากการผลิตไฟฟ้าเองแล้ว ยังสร้างประโยชน์ทางสังคมและสิ่งแวดล้อมเพิ่มเติมให้แก่องค์กร โดยไม่เปลี่ยนแปลงกระบวนการผลิตและการจัดหาพลังงานในปัจจุบัน เทคโนโลยี CCPP เป็นหนึ่งในมาตรการที่มีประสิทธิภาพสำหรับการประหยัดพลังงานและการลดคาร์บอนในอุตสาหกรรมเหล็ก จนถึงปัจจุบัน เครื่องกำเนิดไฟฟ้า CCPP ของ Mitsubishi ในประเทศได้ผลิตไฟฟ้ามากกว่า 200 พันล้าน kWh ประหยัดถ่านหินมาตรฐานมากกว่า 58 ล้านตันสำหรับอุตสาหกรรมเหล็ก และลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์มากกว่า 150 ล้านตัน เมื่อเปรียบเทียบกับชุดหม้อไอน้ำความร้อนสูงและความดันสูงพิเศษที่สร้างขึ้นในช่วงเวลาเดียวกัน เครื่องกำเนิดไฟฟ้า CCPP มีความก้าวหน้าในทุกตัวชี้วัดมากกว่า 30%"

จนถึงปัจจุบัน มีการติดตั้งชุดกำเนิดไฟฟ้า CCPP ของมิตซูบิชิทั้งหมด 33 ชุด ในโรงงานเหล็กภายในประเทศ โดยแบ่งเป็น 30 ชุดที่เริ่มดำเนินงานแล้ว และอีก 3 ชุดอยู่ในระหว่างก่อสร้าง เวลาปฏิบัติงานสะสมของชุดที่เริ่มดำเนินงานเกินกว่า 2.37 ล้านชั่วโมง โดยมีอัตราความพร้อมใช้งานมากกว่า 99% ทำให้ขจัดความกังวลเรื่องความน่าเชื่อถือของการทำงานของชุดกำเนิดไฟฟ้า CCPP ในอุตสาหกรรมเหล็กได้

การพัฒนาเทคโนโลยีคาร์บอนต่ำ

การพัฒนาด้วยวิธีคาร์บอนต่ำเป็นเนื้อหาสำคัญในการแก้ไขข้อจำกัดด้านสิ่งแวดล้อม พลังงาน และทรัพยากร เพื่อส่งเสริมการพัฒนาคุณภาพสูงของอุตสาหกรรม นอกจากนี้ยังเป็นการสะท้อนและการบรรลุเป้าหมายสำคัญ

เกา เชวีย รองหัวหน้าวิศวกรของสถาบันวางแผนและการวิจัยอุตสาหกรรมโลหะกล่าวว่า: "บริษัทเหล็กขนาดใหญ่และกลางเป็นตัวแทนของระดับการพัฒนาอุตสาหกรรมขั้นสูง ตามข้อมูลที่สมาคมอุตสาหกรรมเหล็กของจีนเผยแพร่ การใช้พลังงานรวมต่อตันเหล็กของบริษัทเหล็กขนาดใหญ่และกลางทั่วประเทศในปี 2021 จะอยู่ที่ 549.24 กิโลกรัมถ่านหินมาตรฐาน ลดลง 0.59 กิโลกรัมถ่านหินมาตรฐานเมื่อเทียบกับปี 2020 หรือลดลง 0.11% เมื่อเปรียบเทียบกับปี 2015 อัตราการลดลงของการใช้พลังงานรวมต่อตันเหล็กอยู่ที่ 4%"

เกาเสี่ยงได้แนะนำว่า เมื่อเปรียบเทียบกับปี 2020 อัตราการปล่อยก๊าซหุงต้มในปี 2021 ลดลง 0.39 จุดเปอร์เซ็นต์ หรือ 40.17% อัตราการปล่อยก๊าซเตาหลอมลดลง 0.08 จุดเปอร์เซ็นต์ หรือ 6.30% และปริมาณก๊าซคอนเวอร์เตอร์ที่เก็บได้ต่อตันเหล็กอยู่ที่ 119.2 ลูกบาศก์เมตร เพิ่มขึ้น 1.40% อัตราการใช้พลังงานทิ้งและการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานภายใน ซึ่งแสดงถึงระดับการใช้พลังงานรองในอุตสาหกรรมค่อยๆ เพิ่มขึ้น 10 จุดเปอร์เซ็นต์ จาก 44% ในปี 2015 เป็น 54% ในปี 2021

ตามสถิติที่ไม่สมบูรณ์ ในปี 2020 มีการสร้างชุดกำเนิดพลังงาน CCPP จำนวน 55 ชุด ในภาคอุตสาหกรรมเหล็กหลักของจีน โดยมีกำลังการติดตั้งรวม 6,156 เมกะวัตต์ ในปี 2020 มีการสร้างชุดกำเนิดพลังงานไอน้ำจำนวน 357 ชุด ในภาคอุตสาหกรรมเหล็กหลักของจีน โดยมีกำลังการติดตั้งรวม 2,386 เมกะวัตต์ ในปี 2020 มีการสร้างชุดกำเนิดพลังงานหม้อไอน้ำก๊าซประมาณ 700 ชุด โดยมีกำลังการติดตั้งรวม 34,730 เมกะวัตต์ เพิ่มขึ้นจากปีที่แล้ว 3,130 เมกะวัตต์ ตามสถิติ อัตราการผลิตไฟฟ้าเองในระดับประเทศในปี 2021 จะอยู่ที่ประมาณ 54%

เพื่อปรับปรุงระดับการใช้งานเทคโนโลยีการเปลี่ยนแปลงคาร์บอนต่ำ เกา ซวี ได้เสนอสามข้อเสนอแนะ: ประการแรก ส่งเสริมการใช้งานระบบการจ่ายถ่านหินอัตโนมัติในเตาเผาถ่านหิน การใช้เทคโนโลยีกระบวนการล้ำสมัย เช่น การประหยัดถ่านหินและการลดการใช้โค้กในเตาหลอม เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการใช้ถ่านหินและส่งเสริมการเปลี่ยนแปลงพลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ ประการที่สอง เพิ่มสัดส่วนของพลังงานไฟฟ้าในพลังงานบริโภคปลายทางของอุตสาหกรรมเหล็กและเหล็กกล้า พัฒนาประสิทธิภาพการใช้พลังงานอย่างเป็นระบบ และสนับสนุนและเผยแพร่เทคโนโลยีการผลิตไฟฟ้าประสิทธิภาพสูงแบบ CCPP ประการที่สาม ส่งเสริมการพัฒนาเทคโนโลยีเก็บรักษาพลังงาน โดยอาศัยการผลิตไฟฟ้าจากก๊าซของโรงงานเหล็กและหน่วยผลิตไฟฟ้าจากความร้อนทิ้ง บนพื้นฐานของเทคโนโลยีเก็บความร้อนแบบของแข็งและเก็บความร้อนจากเกลือละลาย อาศัยแพลตฟอร์มดิจิทัลพลังงาน และใช้เทคโนโลยีควบคุมพลังงานแบบหลายแหล่งร่วมกันร่วมกับอัตราค่าไฟฟ้าตามเวลา การซื้อขายพลังงาน เป็นต้น เพื่อเพิ่มความสามารถในการปรับตัวของระบบพลังงานของโรงงานเหล็ก ทำให้โรงงานเหล็กสามารถรับบทบาทสำคัญในการลดภาระสูงสุดและเติมเต็มช่องว่างของการตอบสนองความต้องการ และส่งเสริมการบริโภคพลังงานใหม่ แก้ไขปัญหาที่เกิดจากการเชื่อมโยงพลังงานหมุนเวียนขนาดใหญ่ นอกจากนี้ยังแก้ไขปัญหาความไม่สมดุลระหว่างแหล่งกำเนิดและโหลดในพื้นที่ที่เกิดจากการเชื่อมโยงพลังงานหมุนเวียนขนาดใหญ่ เพิ่มความสามารถในการโต้ตอบระหว่างแหล่งกำเนิด-เครือข่าย-โหลด สร้างสมดุลการใช้พลังงานในพื้นที่ และเพิ่มคุณค่าของพลังงาน

การปรับปรุงประสิทธิภาพของการสร้างเอง

ในช่วงระยะเวลาของแผนพัฒนาเศรษฐกิจและสังคมแห่งชาติ ฉบับที่ 14 ภายใต้การควบคุมด้านการลดคาร์บอนและความเข้มข้นของพลังงาน การผลิตในอุตสาหกรรมเหล็กจะถูกควบคุมอย่างเข้มงวด ซึ่งจะผลักดันให้บริษัทต่าง ๆ เพิ่มประสิทธิภาพ ลดคาร์บอน ลดต้นทุน และเพิ่มผลกำไร

ยง หยี่เจิ้ง ผู้จัดการวิศวกรของบริษัทเทคโนโลยีวิศวกรรมกังหันแก๊ส Mitsubishi Power (หนานจิง) จำกัด กล่าวว่า "ภายใต้พื้นหลังของการประหยัดพลังงานและการลดคาร์บอน อุตสาหกรรมเหล็กได้เพิ่มสัดส่วนไฟฟ้าที่ผลิตเองจากก๊าซอย่างรวดเร็ว และในขณะที่ไม่มีการเพิ่มขีดความสามารถการผลิตอย่างมีนัยสำคัญ เมื่อเทียบกับกำลังการผลิตไฟฟ้าที่ผลิตเองทั้งหมด สิ้นสุดแผนพัฒนาเศรษฐกิจและสังคมแห่งชาติฉบับที่ 13 เพิ่มขึ้น 12.8 เปอร์เซ็นต์ แม้ว่าระดับการผลิตไฟฟ้าเองโดยรวมของโรงงานเหล็กจะปรับปรุงขึ้นแล้ว แต่เครื่องกำเนิดไฟฟ้าพารามิเตอร์กลาง เช่น เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบสองซูเปอร์และซับคริทิกยังคงเป็นส่วนใหญ่ของอุตสาหกรรม และสัดส่วนของชุดเครื่องกำเนิดไฟฟ้า CCPP ขนาดใหญ่ที่มีประสิทธิภาพในการผลิตไฟฟ้ามากกว่า 45% ยังคงค่อนข้างเล็ก โดยกำลังการติดตั้งของชุดเครื่องกำเนิดไฟฟ้า CCPP ขนาดใหญ่อยู่ที่ 2,983 เมกะวัตต์ ในขณะที่กำลังการติดตั้งของชุดเครื่องกำเนิดไฟฟ้า CCPP ขนาดใหญ่ในอุตสาหกรรมเหล็กของญี่ปุ่นมีอยู่ที่ 2,363 เมกะวัตต์ การวิเคราะห์เปรียบเทียบระหว่างความจุการผลิตเหล็กของจีน 1 พันล้านตัน กับความจุการผลิตเหล็กของญี่ปุ่น 90 ล้านตัน แสดงให้เห็นว่าเทคโนโลยีการผลิตไฟฟ้าจากก๊าซเตาหลอมที่มีประสิทธิภาพสูงในอุตสาหกรรมเหล็กของจีนยังมีพื้นที่สำหรับการพัฒนามาก"

เจียง จู่หมิง วิศวกรผู้อำนวยการฝ่ายปฏิบัติการของพื้นที่ปฏิบัติการที่ 2 ของโรงไฟฟ้าควบคุมพลังงานอันซาน กล่าวว่า "อันซาน เหล็กและเหล็กกล้าให้ความสำคัญกับการคุ้มครองสิ่งแวดล้อมและการพัฒนาเศรษฐกิจแบบรีไซเคิล และยึดมั่นในแนวคิด 'การพัฒนาแบบรีไซเคิล' เพื่อใช้ก๊าซส่วนเกินอย่างมีประสิทธิภาพ ได้มีการนำกระบวนการผลิตไฟฟ้า CCPP มาใช้เพื่อการใช้งานก๊าซถ่านหินส่วนเกินอย่างมีประสิทธิภาพ เมื่อเปรียบเทียบกับชุดเครื่องกำเนิดก๊าซทั่วไป เครื่องกำเนิดไฟฟ้า CCPP ขนาด 180 MW มีความสามารถในการปรับตัวที่แข็งแกร่งและช่วงค่าความร้อนของก๊าซเตาหลอมที่กว้าง เครื่องเผาและเครื่องไอน้ำจัดเรียงบนแกนคู่ สามารถให้ความร้อนแก่สาธารณชนและลดมลพิษทางอากาศในเขตเมืองจากหม้อต้มเผาถ่านหิน ผ่านการขุดค้นศักยภาพและความเหมาะสมของการดำเนินงาน ประสิทธิภาพการผลิตไฟฟ้าสูงถึงมากกว่า 47.3% สูงกว่าชุดหม้อไอน้ำก๊าซทั่วไป"

จาง เจียนเฉียว วิศวกรเครื่องยนต์เผาไหม้ของแผนกผลิตไฟฟ้า ฝ่ายพลังงานและสิ่งแวดล้อมของบริษัทเหล็กมาอันซาน กล่าวว่า "ฝ่ายพลังงานและสิ่งแวดล้อมของบริษัทได้นำเข้าชุดกำเนิดไฟฟ้า CCPP M701SDAX เพลาเดี่ยว ชนิดความร้อนต่ำชุดแรกในประเทศ หน่วยนี้ออกแบบให้มีกำลังโหลดเต็ม 183 เมกะวัตต์ มีประสิทธิภาพทางความร้อนตามการออกแบบมากกว่า 47% และประสิทธิภาพที่วัดได้มากกว่า 48% สามารถผลิตไฟฟ้าได้ประมาณ 1,427.4 ล้านกิโลวัตต์-ชั่วโมงต่อปี สามารถนำก๊าซที่เกิดจากการผลิตเหล็กกล้าและการทำเหล็กกลับมาใช้ใหม่ได้อย่างเต็มที่ ลดการปล่อยก๊าซ ปกป้องสิ่งแวดล้อม และเพิ่มประสิทธิภาพของการผลิตไฟฟ้าเอง"

"ตั้งแต่ที่หน่วยผลิตไฟฟ้า CCPP ขนาด 183 MW ของโรงไฟฟ้า Masteel Beihu เริ่มดำเนินการ มันได้บรรลุการผลิตอย่างปลอดภัยและเสถียรอย่างต่อเนื่องในระยะยาว และสามารถผลิตกระแสไฟฟ้ารวมได้ 780.3 ล้าน kWh ตั้งแต่เดือนมกราคมถึงมิถุนายน 2022 โดยมีอัตราส่วนโหลดที่ 99% ซึ่งนำไปสู่ความสำเร็จในด้านเศรษฐกิจ สังคม และสิ่งแวดล้อมอย่างสมดุล" นายจาง เจี้ยนเฉียว กล่าว

เพื่อพัฒนาคุณภาพและความมีประสิทธิภาพให้มากขึ้น และลดการปล่อยคาร์บอน Mitsubishi Power กำลังทำการวิจัยและพัฒนาชุดเครื่องกำเนิดไฟฟ้า CCPP ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นและขนาดเล็กกว่าสำหรับบริษัทเหล็ก นอกจากนี้ Mitsubishi Power ยังกำลังพัฒนากังหันก๊าซที่ใช้ไฮโดรเจนและแอมโมเนียเป็นเชื้อเพลิง ซึ่งจะใช้เชื้อเพลิงที่ไม่มีคาร์บอนเลยและสามารถทำให้เกิดการปล่อยคาร์บอนเป็นศูนย์