ตารางพลังงานของเรากำลังเรียกร้องความจุ แต่เราควรเปิดวาล์วแก๊สหรือไม่?

ด้วยราคาก๊าซที่สูงส่วนหนึ่งเป็นสาเหตุของไฟฟ้าดับที่รัฐเซาท์ออสเตรเลียในเดือนนี้ และเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ใช้ก๊าซเป็นเชื้อเพลิงในนิวเซาท์เวลส์อีกสองวันต่อมา จึงไม่น่าแปลกใจเลยที่จะได้ยินการเรียกร้องให้ออสเตรเลียขยายการผลิต แม้กระทั่งหนึ่งสัปดาห์ก่อนเกิดวิกฤตครั้งล่าสุด นายกรัฐมนตรีมัลคอล์ม เทิร์นบูลบอกกับ National Press Club ว่าการ เพิ่มปริมาณก๊าซนั้น“สำคัญ” สำหรับอนาคตด้านพลังงานของออสเตรเลีย

หลังจากการเลื่อนการพักชำระหนี้ของพรรคสองฝ่ายในรัฐวิกตอเรีย

เกี่ยวกับการพัฒนาก๊าซบนบก Josh Frydenberg รัฐมนตรีกระทรวงพลังงานของรัฐบาลกลางเรียกร้องให้รัฐบาลทุกประเทศสนับสนุนก๊าซที่ไม่ธรรมดา เขาได้พูดถึงความจำเป็น “เร่งด่วน” ในการเพิ่มปริมาณก๊าซเพื่อปรับปรุงความมั่นคงด้านพลังงาน

โดยเฉลี่ยแล้ว ตลาดไฟฟ้าแห่งชาติ (NEM) ปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ประมาณ 800 กรัมต่อกิโลวัตต์ชั่วโมงของการผลิตไฟฟ้า นี่เกือบสองเท่าของค่าเฉลี่ย OECD ที่411 กรัมต่อกิโลวัตต์ชั่วโมง

ตามรายงานของ International Energy Agency (IEA) ค่าเฉลี่ยนี้จำเป็นต้องลดลงอย่างมากเหลือ 15 กรัมต่อกิโลวัตต์ชั่วโมงภายในปี 2593 เพื่อให้บรรลุเป้าหมายในการจำกัดการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิโลกให้อยู่ที่ 2 ℃ รายงานการประเมินฉบับที่ห้าของ IPCCแสดงให้เห็นว่าการจำกัดภาวะโลกร้อนให้ต่ำกว่า 2 ℃ จะทำให้การปล่อยก๊าซเรือนกระจกของภาคการผลิตไฟฟ้าลดลงเป็นศูนย์ภายในปี 2593

ไม่ว่าจะเป็นมาตรการใดก็ตามที่เป็นงานใหญ่โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับประเทศอย่างออสเตรเลีย ปัจจุบัน ประมาณ 11% ของไฟฟ้าใน NEM มาจากก๊าซ แม้ว่าโรงไฟฟ้าถ่านหินทุกแห่งจะถูกปิดและแทนที่ด้วยเทคโนโลยีการปล่อยมลพิษเป็นศูนย์ ความเข้มของการปล่อยก๊าซของ NEM จะยังคงเป็น 3 เท่าจากขีดจำกัด 15 กรัมต่อกิโลวัตต์ชั่วโมง

ซึ่งหมายความว่า ณ ระดับความต้องการในปัจจุบัน เราจำเป็นต้องเผาผลาญก๊าซให้น้อยลงประมาณ 70% หากเราต้องการอยู่ในช่วงความเข้มของการปล่อยมลพิษนี้ ซึ่งเป็นปริมาณที่น้อยมากเมื่อเทียบกับความต้องการใช้ก๊าซทั้งหมดในปัจจุบัน ดังแสดงในรูปด้านบน ด้วยข้อจำกัดนี้ เราจำเป็นต้องคิดถึงวิธีเพิ่มปริมาณไฟฟ้าที่เราได้รับจากปริมาณก๊าซที่จำกัดนี้ 

และเทคโนโลยีใหม่ๆ ใดบ้างที่สามารถช่วยให้เราทำเช่นนั้นได้

มีเทคโนโลยีหลายอย่างสำหรับการแปลงก๊าซเป็นไฟฟ้า โรงไฟฟ้าเก่า เช่นTorrens Island ในรัฐเซาท์ออสเตรเลียมีความคล้ายคลึงกับโรงไฟฟ้าถ่านหิน พลังงานจากการเผาไหม้ถูกใช้เพื่อทำให้น้ำร้อน ซึ่งจะให้พลังงานแก่กังหันไอน้ำ

ทุกวันนี้ โดยทั่วไป ก๊าซจะถูกแปลงเป็นไฟฟ้าโดยใช้เทคโนโลยีที่แตกต่างกันสองแบบ ประการแรก มีกังหันก๊าซแบบเปิด (OCGTs) สิ่งเหล่านี้ทำงานในลักษณะเดียวกับเครื่องยนต์ไอพ่น: ก๊าซจะผสมกับอากาศและเผาไหม้ ทำให้เกิดกระแสของไอเสียร้อนแรงดันสูงที่ขับเคลื่อนกังหัน

OCGT นั้นมีความยืดหยุ่นสูงและสามารถปรับขึ้นลงได้อย่างรวดเร็ว บางครั้งพวกเขาถูกอธิบายว่าเป็น “ลำโพง” เนื่องจากสามารถตอบสนองความต้องการไฟฟ้าสูงสุดได้อย่างรวดเร็ว แต่ด้วยเหตุนี้ จึงมักไม่ค่อยได้ใช้ OCGT บางตัวใน NEM ที่โหลดเต็มที่เพียงไม่กี่ชั่วโมงต่อปี

ประสิทธิภาพเชิงความร้อน – สัดส่วนของพลังงานจากการเผาไหม้ที่เปลี่ยนเป็นไฟฟ้า – ค่อนข้างต่ำ อยู่ที่ประมาณ 30% นอกจากนี้ยังหมายถึงความเข้มของการปล่อยค่อนข้างสูงที่ 580-670g ต่อกิโลวัตต์ชั่วโมง

โรงไฟฟ้าก๊าซประเภทที่สองคือกังหันก๊าซพลังความร้อนร่วม (CCGTs) โรงไฟฟ้าเหล่านี้กู้คืนพลังงานพิเศษจากกระแสไอเสียของกังหัน OCGT ได้อย่างมีประสิทธิภาพ สิ่งนี้ทำให้มีประสิทธิภาพมากกว่า OCGT โดยทั่วไปจะกู้คืนพลังงานจากก๊าซได้ 50% ด้วยเหตุนี้ ความเข้มของการปล่อยจึงต่ำกว่า ประมาณ 400 กรัมต่อกิโลวัตต์ชั่วโมง

อย่างไรก็ตาม ข้อเสียประการหนึ่งคือเทคโนโลยี CCGT มีความยืดหยุ่นน้อยกว่า ไม่สามารถหยุดและเริ่มต้นได้ง่ายเหมือน OCGT ดังนั้นจึงมีแนวโน้มที่จะทำงานเป็นเวลานาน โดยทำงานเป็นแหล่งพลังงาน “เบสโหลด” มากกว่าที่จะตอบสนองต่อความต้องการสูงสุด

ดังที่แผนภูมินี้แสดงให้เห็น ประสิทธิภาพของโรงไฟฟ้าก๊าซของออสเตรเลียขึ้นอยู่กับเทคโนโลยีมากกว่าอายุ CCGT มีประสิทธิภาพมากขึ้น OCGT มีประสิทธิภาพน้อยกว่าแต่มีความยืดหยุ่นมากกว่า และโดยทั่วไปแล้วจะใช้ก๊าซโดยรวมน้อยกว่า เนื่องจากเปิดสวิตช์ไว้เท่าที่จำเป็น OCGTs ยังเหมาะสมกว่าในการติดตามโหลดและสร้างสมดุลให้กับการผลิตพลังงานทดแทนและจัดหากำลังการผลิตสู่ตลาด

คำถามที่เผาไหม้

นี่ไม่จำเป็นต้องเป็นคำถามของการคงอยู่ของโรงไฟฟ้าที่ใช้ก๊าซประเภทใดประเภทหนึ่งมากกว่าอีกประเภทหนึ่ง แต่สิ่งสำคัญคือต้องคิดอย่างรอบคอบเกี่ยวกับวิธีที่เราเผาผลาญก๊าซและปริมาณที่เราเผาไหม้ เราต้องคิดด้วยว่าสิ่งนี้จะช่วยให้เราบรรลุวัตถุประสงค์ด้านพลังงานอื่นๆ ของเราได้อย่างไร เช่น การลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก และการรวมพลังงานทดแทนเข้ากับกริด

การใช้เทคโนโลยีที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นหากเป็นไปได้เหมาะสม ขณะนี้มีการใช้โรงงานที่เก่าและไม่มีประสิทธิภาพมากกว่าหลายแห่งแทนโรงงานที่ใหม่กว่าและมีประสิทธิภาพมากกว่า เกาะ Torrens และ Pelican Point แห่งใหม่ในรัฐเซาท์ออสเตรเลียเป็นตัวอย่างที่ดี

Pelican Point เป็น CCGT ที่ทำงานต่ำกว่าความจุเล็กน้อย ในขณะที่ Torrens Island กำลังวิ่งด้วยอัตราที่สูง ในขณะที่การตัดสินใจเกี่ยวกับการดำเนินงานของโรงงานเหล่านี้เป็นการดำเนินการเชิงพาณิชย์และดำเนินการโดยบริษัทเอกชน แต่ก๊าซชนิดเดียวกันที่เกาะ Torrens บริโภคนั้นสามารถนำไปใช้ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นโดย Pelican Point หน่วยของก๊าซที่ถูกเผาไหม้ที่ Pelican Point สามารถให้พลังงานมากกว่าหน่วยของก๊าซที่ถูกเผาไหม้ที่ Torrens ประมาณ 50%

เหตุผลส่วนหนึ่งสำหรับสถานการณ์นี้คือบริษัทต่าง ๆ เป็นเจ้าของโรงงาน Engie ได้ลดกำลังการผลิตที่ Pelican Point เพื่อตอบสนองต่อราคาก๊าซที่สูง ในขณะที่ AGL เลือกที่จะให้ Torrens Island ทำงานอย่างเต็มที่

สิ่งนี้เน้นให้เห็นถึงความยากลำบากในตลาดแปรรูปที่ต้องมั่นใจว่าพลังงานถูกดึงมาจากสิ่งอำนวยความสะดวกที่มีประสิทธิภาพสูงสุดเป็นพิเศษ วิธีแก้ปัญหา เช่น การปิดกิจการที่มีการจัดการหรือการบังคับขายกิจการเป็นสิ่งที่ไม่ถูกใจในทางการเมือง “ โครงการ ความเข้มของการปล่อยมลพิษ” ที่มีการถกเถียงกันมากในทางทฤษฎีจะช่วยผลักดันตลาดไปในทิศทางที่ถูกต้อง

สิ่งที่เกี่ยวกับการแข่งขัน?

บริการและความสามารถหลายอย่างของกังหันก๊าซมีให้จากเทคโนโลยีอื่นๆ ด้วย ความยืดหยุ่น ความสามารถในการจัดส่ง และความจุ (รวมถึงบริการอื่นๆ เช่น ความเฉื่อยและการควบคุมความถี่) สามารถจัดหาได้โดยการจัดเก็บเทคโนโลยีหมุนเวียนอื่นๆ และการจัดการฝั่งอุปสงค์ที่ถูกที่สุด

เทคโนโลยีบางอย่างเหล่านี้รวมถึงความร้อนจากแสงอาทิตย์แบบเข้มข้น ที่เก็บแบตเตอรี่ และพลังน้ำแบบสูบซึ่ง Turnbull ยังได้กล่าวถึงในแง่ดีในคำปราศรัยของ Press Club ของเขา

Credit : สล็อตเว็บตรง