وأخيرًا .. توليد الطاقة من قصب السكر
يعتبر توليد الطاقة من تفل قصب السكر من أفضل مشاريع الطاقة جاذبيةً ونجاحًا، وهذا ما ثُبِتَ في أكثر الدول إنتاجا لقصب السكر، مثل موريشيوس وجزيرة ريونيون والهند والبرازيل. وإنتاج الطاقة والحرارة من قصب السكر هي من أفضل طرق تجديد الطاقة التي تضمن التطور المستدام للدول واستثمار الموارد المحلية وزيادة الإنتاجية والتنافسية الصناعية.
وفقا لتقرير (WADE) World Alliance for Decentralized Energy حول توليد الطاقة من التفل (بقايا قصب السكر)، يمكن للأخير أن يغطي ما يصل إلى 25 % من متطلبات الطاقة لأهم البلدان المنتجة لقصب السكر، في حين يغطي منتجي الدول النامية 7% فقط. تملك هذه الدول حظ كبير للاستعمال الواسع لتوليد الطاقة، خاصة بالنسبة لأكبر الدول إنتاجًا مثل البرازيل والهند وتايلندا وباكستان ومكسيكو وكوبا وكولومبيا وفليبين وفيتنام، لكن للأسف هذه الفرص غير مستثمرة بشكل كبير. إضافة إلى توفير إيرادات معتبرة، وهذا ببيع الكهرباء والفحم، دون أن ننسى توليد الحرارة والطاقة التي تلبي الاحتياجات الصناعية وتخفض بشكل معتبر في التكاليف التشغيلية بنسبة تصل إلى 25 %.
يمثل استعمال التفل لتوليد الطاقة فرصة لربح ايرادات كبيرة من خلال بيع الكهرباء والكربون، بالإضافة إلى أنّ توليد الحرارة والطاقة تمكن منتجي السكر من تغطية احتياجاتهم من الطاقة وتخفيض في تكاليف تصنيعه في كثير من الحالات بنسبة تصل الى 25%. كما أنّ حرقه يخلص من النفايات من خلال استخدامها كمواد وسيطة للمولدات الكهربائية والتوربينات البخارية.
معظم مطاحن قصب السكر في العالم حققت الاكتفاء الذاتي من الطاقة لتصنيع السكر الخام. ويمكن أيضًا أن تولد كمية من الكهرباء للتصدير، لكن استعمال المعدات التقليدية مثل غلايات ذات الضغط المنخفض ومولدات التربو المضادة للضغط يسمح بإنتاج كمية غير كافية من الكهرباء لتغيير توازن الطاقة وتصدير الطاقة الكهربائية. من جهة أخرى، تجديد غلايات مطاحن قصب السكر بذات الضغط العالي وتوربينات تكثيف واستخلاص البخار، يزيد من مستوى الكهرباء المصدرة بصفة معتبرة. وقد نجح هذا التغيير في موريشيوس من زيادة الكهرباء من حوالي 30-40 كيلو واط/ساعة إلى 100-140 كيلو واط/ساعة لكل طن من قصب السكر. أيضًا في البرازيل، الذي يعتبر اكبر بلد مصنع لقصب السكر، تم تجديد الغلايات من 42 بار إلى 67 بار.
خيارات التكنولوجيا:
أفضل تكنولوجيا لمطاحن توليد الطاقة هو تصميم دورة رانكين البخار التقليدية لتحويل الوقود إلى الكهرباء. مخزنة الفرن مصممة خصيصًا لتوليد البخار في مرجل في نموذجية الضغوط ودرجات الحرارة لأكثر من 40 بار و440 درجة مئوية بالترتيب. بخار الضغط العالي ينتشر إما في الضغط الخلفي أو في ضغط فردي، لاستخراج الضغط الخلفي أو في استخراج مكثف واحد أو مضاعف من التوربينات المولدة في ظروف البخار. ونظرًا لارتفاع الضغط ودرجة الحرارة، وفضلًا عن أساليب الاستخراج والتكثيف للتوربينات، يولد أعلى كمية من الطاقة في مجموعة التوربينات ،مولد. علاوةً على الطاقة المطلوبة لعملية السكر والمنتجات الثانوية الأخرى ومحطة التوليد المشترك للطاقة المساعدين.
الطاقة الزائدة التي تم إنشاؤها في مجموعة مولدات التوربينات ثم صعدت إلى إضافية عالية الجهد 66/110/220 كيلو فولت، اعتمادًا على تكوين المحطة القريبة، وتغذي الشبكة أداة القريبة. مثلما صناعة السكر تعمل موسميًا، الغلايات عادةً مصممة لعمليات متعددة الوقود، بهدف الاستفادة من تفل قصب السكر في مطحنة. شراء تفل قصب السكر أو الكتلة الحيوية والفحم والوقود الأحفوري، ضمانًا لمدار السنة وتشغيل محطة توليد الكهرباء للتصدير إلى الشبكة.
آخر المستجدات:
تستعمل حاليًا قيمة عالية للضغط تصل إلى 87 بار أو أكثر، لأنها تولد طاقة أكبر مع نفس الكمية من التفل أو الكتلة الحيوية. ولهذا فإن الضغط العالي ودرجة الحرارة الملائمة هما أهم عاملان لزيادة إنتاج الكهرباء. بصفة عامة، أعطت نتائج استعمال ضغط بدرجة 67 بار ودرجة حرارة 495°م في توليد الطاقة من مطاحن السكر نتايج جيدة في عدة مطاحن بالهند. وحاليًا يحاولون الزيادة إلى قيمة 87 بار و 510°م، مثل التي تستعمل في موريشيوس. وهناك العديد من المشاريع في الهند والبرازيل، حيث متوسط زيادة الطاقة المصدرة من 7 إلى 10% وهذا عند زيادة الضغط من 40 إلى 60 إلى 80 بار.
تغيير توربينات البخار بتوربينات الغاز يعد بديلًا واعدًا. حيث تعمل على التحويل الكيميوحراري للكتلة الحيوية. العادم يستخدم لزيادة البخار بهدف استرداد الحرارة المستخدمة بالطرق التالية: احتياجات عملية التدفئة في توليد الطاقة الكهربائية والحرارة المشترك، حقن التوربينات بالغاز لرفع كفاءة الطاقة الناتجة في دورة توربينات الغاز (STIG) أو للتوسيع عن طريق توربينات بخارية لدفع وزيادة كفاءة الطاقة في توربينات غاز/بخار gas turbine/steam turbine combined cycle (GTCC). على خلاف التوربينات البخارية، توربينات الغاز تتميز بانخفاض تكاليف رأس مالها ودوراتها الأكثر كفاءة من توربينات البخار.
مراجعة: شيماء رباص.
وفقا لتقرير (WADE) World Alliance for Decentralized Energy حول توليد الطاقة من التفل (بقايا قصب السكر)، يمكن للأخير أن يغطي ما يصل إلى 25 % من متطلبات الطاقة لأهم البلدان المنتجة لقصب السكر، في حين يغطي منتجي الدول النامية 7% فقط. تملك هذه الدول حظ كبير للاستعمال الواسع لتوليد الطاقة، خاصة بالنسبة لأكبر الدول إنتاجًا مثل البرازيل والهند وتايلندا وباكستان ومكسيكو وكوبا وكولومبيا وفليبين وفيتنام، لكن للأسف هذه الفرص غير مستثمرة بشكل كبير. إضافة إلى توفير إيرادات معتبرة، وهذا ببيع الكهرباء والفحم، دون أن ننسى توليد الحرارة والطاقة التي تلبي الاحتياجات الصناعية وتخفض بشكل معتبر في التكاليف التشغيلية بنسبة تصل إلى 25 %.
يمثل استعمال التفل لتوليد الطاقة فرصة لربح ايرادات كبيرة من خلال بيع الكهرباء والكربون، بالإضافة إلى أنّ توليد الحرارة والطاقة تمكن منتجي السكر من تغطية احتياجاتهم من الطاقة وتخفيض في تكاليف تصنيعه في كثير من الحالات بنسبة تصل الى 25%. كما أنّ حرقه يخلص من النفايات من خلال استخدامها كمواد وسيطة للمولدات الكهربائية والتوربينات البخارية.
معظم مطاحن قصب السكر في العالم حققت الاكتفاء الذاتي من الطاقة لتصنيع السكر الخام. ويمكن أيضًا أن تولد كمية من الكهرباء للتصدير، لكن استعمال المعدات التقليدية مثل غلايات ذات الضغط المنخفض ومولدات التربو المضادة للضغط يسمح بإنتاج كمية غير كافية من الكهرباء لتغيير توازن الطاقة وتصدير الطاقة الكهربائية. من جهة أخرى، تجديد غلايات مطاحن قصب السكر بذات الضغط العالي وتوربينات تكثيف واستخلاص البخار، يزيد من مستوى الكهرباء المصدرة بصفة معتبرة. وقد نجح هذا التغيير في موريشيوس من زيادة الكهرباء من حوالي 30-40 كيلو واط/ساعة إلى 100-140 كيلو واط/ساعة لكل طن من قصب السكر. أيضًا في البرازيل، الذي يعتبر اكبر بلد مصنع لقصب السكر، تم تجديد الغلايات من 42 بار إلى 67 بار.
خيارات التكنولوجيا:
أفضل تكنولوجيا لمطاحن توليد الطاقة هو تصميم دورة رانكين البخار التقليدية لتحويل الوقود إلى الكهرباء. مخزنة الفرن مصممة خصيصًا لتوليد البخار في مرجل في نموذجية الضغوط ودرجات الحرارة لأكثر من 40 بار و440 درجة مئوية بالترتيب. بخار الضغط العالي ينتشر إما في الضغط الخلفي أو في ضغط فردي، لاستخراج الضغط الخلفي أو في استخراج مكثف واحد أو مضاعف من التوربينات المولدة في ظروف البخار. ونظرًا لارتفاع الضغط ودرجة الحرارة، وفضلًا عن أساليب الاستخراج والتكثيف للتوربينات، يولد أعلى كمية من الطاقة في مجموعة التوربينات ،مولد. علاوةً على الطاقة المطلوبة لعملية السكر والمنتجات الثانوية الأخرى ومحطة التوليد المشترك للطاقة المساعدين.
الطاقة الزائدة التي تم إنشاؤها في مجموعة مولدات التوربينات ثم صعدت إلى إضافية عالية الجهد 66/110/220 كيلو فولت، اعتمادًا على تكوين المحطة القريبة، وتغذي الشبكة أداة القريبة. مثلما صناعة السكر تعمل موسميًا، الغلايات عادةً مصممة لعمليات متعددة الوقود، بهدف الاستفادة من تفل قصب السكر في مطحنة. شراء تفل قصب السكر أو الكتلة الحيوية والفحم والوقود الأحفوري، ضمانًا لمدار السنة وتشغيل محطة توليد الكهرباء للتصدير إلى الشبكة.
آخر المستجدات:
تستعمل حاليًا قيمة عالية للضغط تصل إلى 87 بار أو أكثر، لأنها تولد طاقة أكبر مع نفس الكمية من التفل أو الكتلة الحيوية. ولهذا فإن الضغط العالي ودرجة الحرارة الملائمة هما أهم عاملان لزيادة إنتاج الكهرباء. بصفة عامة، أعطت نتائج استعمال ضغط بدرجة 67 بار ودرجة حرارة 495°م في توليد الطاقة من مطاحن السكر نتايج جيدة في عدة مطاحن بالهند. وحاليًا يحاولون الزيادة إلى قيمة 87 بار و 510°م، مثل التي تستعمل في موريشيوس. وهناك العديد من المشاريع في الهند والبرازيل، حيث متوسط زيادة الطاقة المصدرة من 7 إلى 10% وهذا عند زيادة الضغط من 40 إلى 60 إلى 80 بار.
تغيير توربينات البخار بتوربينات الغاز يعد بديلًا واعدًا. حيث تعمل على التحويل الكيميوحراري للكتلة الحيوية. العادم يستخدم لزيادة البخار بهدف استرداد الحرارة المستخدمة بالطرق التالية: احتياجات عملية التدفئة في توليد الطاقة الكهربائية والحرارة المشترك، حقن التوربينات بالغاز لرفع كفاءة الطاقة الناتجة في دورة توربينات الغاز (STIG) أو للتوسيع عن طريق توربينات بخارية لدفع وزيادة كفاءة الطاقة في توربينات غاز/بخار gas turbine/steam turbine combined cycle (GTCC). على خلاف التوربينات البخارية، توربينات الغاز تتميز بانخفاض تكاليف رأس مالها ودوراتها الأكثر كفاءة من توربينات البخار.
مراجعة: شيماء رباص.
الرابط مصدر المقال
