ระบบผสานรวมการให้ความร้อนแบบคาร์บอนต่ำ (การใช้พลังงานหลายรูปแบบร่วมกัน)

ภาพรวมผลิตภัณฑ์

โซลูชันการผสานรวมระบบทำความร้อนแบบคาร์บอนต่ำ คือ แนวทางโดยรวมของไทหยวน โบอิเลอร์ กรุ๊ป ที่ตอบสนองต่อเป้าหมายเชิงกลยุทธ์ระดับชาติเรื่อง 'สองคาร์บอน' ของประเทศจีน โดยไม่จำกัดอยู่เพียงผลิตภัณฑ์หม้อไอน้ำเพียงชนิดเดียว แต่ระบบทำความร้อนแบบคาร์บอนต่ำนี้เป็นแผนงานเทคโนโลยีด้านการให้ความร้อนที่ออกแบบเฉพาะสำหรับลูกค้าแต่ละราย ตามสภาพแวดล้อมทางภูมิศาสตร์ ทรัพยากรธรรมชาติที่มีอยู่ และข้อกำหนดด้านนโยบายที่เกี่ยวข้อง ระบบทำความร้อนแบบคาร์บอนต่ำอาจผสานรวมแหล่งพลังงานหลายรูปแบบ ได้แก่ หม้อไอน้ำแบบ CFB ปั๊มความร้อนจากอากาศ หม้อไอน้ำแบบขั้วไฟฟ้า และเครื่องเก็บความร้อนจากพลังงานแสงอาทิตย์ เข้าด้วยกันเป็นระบบทำความร้อนแบบใช้พลังงานหลายรูปแบบร่วมกันอย่างเหมาะสม ซึ่งสามารถสมดุลระหว่างประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจกับเป้าหมายการลดปริมาณคาร์บอนได้ ทั้งนี้ ระบบทำความร้อนแบบคาร์บอนต่ำแต่ละระบบจะถูกออกแบบและจัดวางอย่างเฉพาะเจาะจง เพื่อให้เกิดประโยชน์สูงสุดจากการทำงานร่วมกันของแหล่งพลังงานที่มีอยู่ภายใต้กรอบระบบพลังงานหลายรูปแบบร่วมกัน แนวทางแบบบูรณาการนี้ทำให้มั่นใจได้ว่า ระบบทำความร้อนแบบคาร์บอนต่ำจะสามารถจัดหาความร้อนได้อย่างเชื่อถือได้ ขณะเดียวกันก็ลดความเข้มข้นของคาร์บอนจากเชื้อเพลิงฟอสซิลลงอย่างต่อเนื่อง

ปรัชญาการออกแบบ

ปรัชญาการออกแบบระบบทำความร้อนที่ปล่อยคาร์บอนต่ำคือ การจับคู่แหล่งพลังงานที่เหมาะสมกับภาระงานที่เหมาะสม แทนการพึ่งพาเทคโนโลยีเพียงชนิดเดียว แนวทางการเสริมพลังงานหลายแหล่งนี้กำหนดให้หม้อไอน้ำแบบ CFB หรือหม้อไอน้ำที่ใช้ชีวมวลซึ่งมีประสิทธิภาพสูงทำหน้าที่ผลิตความร้อนพื้นฐาน (base-load heating) หม้อไอน้ำแบบขั้วไฟฟ้า (electrode boilers) หรือปั๊มความร้อน (heat pumps) ซึ่งตอบสนองได้รวดเร็วทำหน้าที่รองรับภาระสูงสุด (peak-load shaving) และระบบพลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์ (solar thermal) หรือระบบรีไซเคิลความร้อนเสีย (waste heat recovery) ทำหน้าที่ให้ความร้อนเบื้องต้น (pre-heating) หรือเก็บความร้อนสำหรับฤดูกาล (seasonal storage) แพลตฟอร์มควบคุมระบบทำความร้อนที่ปล่อยคาร์บอนต่ำจะปรับการจัดสรรแหล่งพลังงานเหล่านี้แบบเรียลไทม์ โดยพิจารณาจากความต้องการความร้อน ราคาค่าไฟฟ้า ความเข้มข้นของคาร์บอน (carbon intensity) และความสามารถในการใช้งานของอุปกรณ์ ปรัชญาการออกแบบนี้ทำให้มั่นใจได้ว่า ระบบทำความร้อนที่ปล่อยคาร์บอนต่ำจะลดต้นทุนการดำเนินงานและปริมาณการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ให้น้อยที่สุดตลอดฤดูกาลทำความร้อนทั้งหมด นอกจากนี้ การจัดวางระบบพลังงานหลายแหล่งยังเพิ่มความทนทาน (resilience) ให้ระบบ เนื่องจากระบบทำความร้อนที่ปล่อยคาร์บอนต่ำยังสามารถดำเนินงานต่อไปได้แม้แหล่งพลังงานหนึ่งจะไม่สามารถใช้งานได้ชั่วคราว

การจัดวางระบบพลังงานหลายแหล่ง

ระบบทำความร้อนที่ปล่อยคาร์บอนต่ำมีรูปแบบการจัดวางที่ได้รับการพิสูจน์แล้วหลายแบบ แบบฐานโหลดแบบผสมพลังงานหลายแหล่ง ใช้หม้อไอน้ำแบบ CFB สำหรับให้ความร้อนในช่วงฐานโหลด ควบคู่กับหน่วยปั๊มความร้อนหรือหม้อไอน้ำแบบขั้วไฟฟ้าสำหรับรองรับภาระสูงสุด ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพโดยรวมและลดต้นทุนการดำเนินงานของระบบทำความร้อนที่ปล่อยคาร์บอนต่ำให้เหมาะสมกับความต้องการที่เปลี่ยนแปลงไปตามฤดูกาล แบบทดแทนด้วยชีวมวล สามารถให้ความร้อนได้ 100% จากชีวมวลโดยไม่มีการปล่อยคาร์บอนเลย จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับภูมิภาคที่มีทรัพยากรชีวมวลอุดมสมบูรณ์ และมุ่งเน้นการลดคาร์บอนสูงสุดจากระบบทำความร้อนที่ปล่อยคาร์บอนต่ำ แบบกู้คืนความร้อนเสีย ผสานการจับความร้อนเสียจากภาคอุตสาหกรรมเข้ากับระบบทำความร้อนเสริม เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานภายในระบบทำความร้อนที่ปล่อยคาร์บอนต่ำ โดยแปลงพลังงานความร้อนที่สูญเสียไปให้กลายเป็นพลังงานความร้อนที่ใช้ประโยชน์ได้สำหรับระบบทำความร้อนแบบกระจายศูนย์ แบบที่ผสานระบบเก็บความร้อน ใช้ถังเก็บความร้อนเพื่อรองรับการลดภาระสูงสุดและการเติมเต็มช่วงภาระต่ำภายในระบบทำความร้อนที่ปล่อยคาร์บอนต่ำ โดยเก็บความร้อนส่วนเกินไว้ในช่วงที่ความต้องการต่ำ และปล่อยความร้อนออกมาในช่วงเวลาที่ต้องการความร้อนสูงสุด

ประสิทธิภาพในการลดคาร์บอน

การตรวจสอบประสิทธิภาพในการลดคาร์บอนของระบบทำความร้อนแบบต่ำคาร์บอนดำเนินการผ่านการจำลองพลังงานอย่างละเอียดและการวัดผลหลังการเดินเครื่องจริง ระบบที่ใช้พลังงานหลายแหล่งร่วมกันเพื่อการให้ความร้อนแบบต่ำคาร์บอนทั่วไปสามารถลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ได้ร้อยละ 30 ถึง 70 เมื่อเปรียบเทียบกับกรณีฐานที่ใช้ถ่านหินเพียงอย่างเดียว ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับสัดส่วนของชีวมวล ปั๊มความร้อน และความร้อนเสียในส่วนผสมของพลังงาน ระบบทำความร้อนแบบต่ำคาร์บอนยังเพิ่มประสิทธิภาพในการลดคาร์บอนได้อีกด้วยโดยการใช้ระบบเก็บความร้อน ซึ่งช่วยให้สามารถใช้ไฟฟ้าจากแหล่งพลังงานต่ำคาร์บอนสำหรับการให้ความร้อนในช่วงเวลาที่มีการผลิตพลังงานหมุนเวียนสูง นอกจากนี้ การออกแบบแบบใช้พลังงานหลายแหล่งร่วมกันยังช่วยลดมลพิษทางอากาศในท้องถิ่น เช่น ก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (SO2) ก๊าซไนโตรเจนออกไซด์ (NOx) และฝุ่นละออง โดยการลดการพึ่งพาการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิล ประโยชน์ด้านการลดคาร์บอนและสิ่งแวดล้อมเหล่านี้ทำให้ระบบทำความร้อนแบบต่ำคาร์บอนเป็นทางเลือกที่น่าสนใจสำหรับเมืองต่างๆ ที่มุ่งมั่นเปลี่ยนผ่านสู่การให้ความร้อนที่สะอาดภายใต้นโยบายด้านสภาพภูมิอากาศระดับชาติ

แนวทางวิศวกรรมที่ปรับแต่งเฉพาะ

โครงการระบบทำความร้อนที่ปล่อยคาร์บอนต่ำแต่ละโครงการเริ่มต้นด้วยการตรวจสอบพลังงานอย่างละเอียดเกี่ยวกับโครงสร้างพื้นฐานระบบทำความร้อนที่มีอยู่ อาคารทั้งหมดของลูกค้า และรูปแบบการใช้พลังงาน กระบวนการออกแบบแบบผสมผสานหลายแหล่งพลังงานจะประเมินโครงสร้างระบบตัวเลือกต่าง ๆ ทั้งในด้านเศรษฐกิจและปริมาณการปล่อยก๊าซคาร์บอน เพื่อระบุสถาปัตยกรรมระบบทำความร้อนที่ปล่อยคาร์บอนต่ำ ซึ่งให้สมดุลที่เหมาะสมที่สุดระหว่างต้นทุนการลงทุนครั้งแรก ค่าใช้จ่ายในการดำเนินงาน การลดการปล่อยคาร์บอน และความยั่งยืนในระยะยาว ทีมวิศวกรระบบทำความร้อนที่ปล่อยคาร์บอนต่ำมีประสบการณ์อันยาวนานหลายทศวรรษในการออกแบบระบบความร้อน การเผาไหม้ชีวมวล และการผสานรวมพลังงานหมุนเวียนเข้ากับทุกโครงการ ทำให้มั่นใจได้ว่าแต่ละระบบทำความร้อนที่ปล่อยคาร์บอนต่ำเป็นโซลูชันแบบผสมผสานหลายแหล่งพลังงานที่ผ่านการปรับแต่งทางวิทยาศาสตร์อย่างเหมาะสม แนวทางวิศวกรรมที่ปรับแต่งเฉพาะนี้ทำให้ระบบทำความร้อนที่ปล่อยคาร์บอนต่ำแตกต่างจากระบบหม้อไอน้ำแบบมาตรฐาน

ขั้นตอนการให้บริการและการส่งมอบโครงการ

การส่งมอบระบบทำความร้อนที่มีคาร์บอนต่ำดำเนินการตามกระบวนการที่เป็นระบบ ซึ่งประกอบด้วยการตรวจสอบพลังงาน การเปรียบเทียบและคัดเลือกวิธีการแก้ปัญหาผ่านการประเมินในสองมิติ ได้แก่ มิติด้านเศรษฐกิจและมิติด้านการปล่อยก๊าซคาร์บอน รวมถึงการออกแบบวิศวกรรมอย่างละเอียด การผสานรวมและจัดซื้อเครื่องจักรอุปกรณ์ และการเดินเครื่องพร้อมการสนับสนุนการดำเนินงาน แนวทางเชิงระบบสำหรับระบบทำความร้อนที่มีคาร์บอนต่ำนี้ ทำให้มั่นใจได้ว่าโครงการแต่ละโครงการจะก้าวหน้าจากแนวคิดสู่การดำเนินงานเชิงพาณิชย์อย่างสมบูรณ์แบบ โดยมีการติดตามและรับผิดชอบได้ทั้งกระบวนการ ขั้นตอนการเดินเครื่องแบบใช้พลังงานหลายรูปแบบร่วมกัน ได้แก่ การทดสอบการผสานรวมแหล่งพลังงานทั้งหมด การตรวจสอบตรรกะการควบคุม และการฝึกอบรมผู้ปฏิบัติงานเกี่ยวกับการปรับปรุงประสิทธิภาพการจัดสรรพลังงาน หลังจากการส่งมอบแล้ว ระบบทำความร้อนที่มีคาร์บอนต่ำยังคงได้รับการสนับสนุนอย่างต่อเนื่องจากบริษัทไทหยวน โบilers กรุ๊ป ผ่านการติดตามผลประสิทธิภาพและการปรับปรุงประสิทธิภาพใหม่เป็นระยะ ๆ ตามการเปลี่ยนแปลงของตลาดพลังงานและนโยบายด้านคาร์บอน

โครงการอ้างอิง

โครงการระบบทำความร้อนที่มีการปล่อยก๊าซคาร์บอนต่ำตัวอย่างหนึ่ง ประกอบด้วยการปรับปรุงพื้นที่ให้ความร้อนขนาด 3 ล้านตารางเมตรในเมืองทางตอนเหนือของประเทศจีน ซึ่งใช้แนวทางการผสานพลังงานหลายรูปแบบ โดยรวมเอาหม้อไอน้ำเผาไหม้ชีวมวลแบบ CFB เข้าด้วยกันกับปั๊มความร้อนจากอากาศและระบบเก็บความร้อนไว้ภายในระบบทำความร้อนที่มีการปล่อยก๊าซคาร์บอนต่ำ หลังจากการปรับปรุง ระบบทำความร้อนที่มีการปล่อยก๊าซคาร์บอนต่ำนี้สามารถลดการปล่อยก๊าซ CO2 ได้ถึงร้อยละ 60 และลดต้นทุนการให้ความร้อนลงร้อยละ 18 เมื่อเปรียบเทียบกับระบบทำความร้อนที่ใช้ถ่านหินเพียงอย่างเดิม แสดงให้เห็นถึงศักยภาพในการเปลี่ยนแปลงอย่างแท้จริงของแนวทางการผสานพลังงานหลายรูปแบบสำหรับการประยุกต์ใช้ในระบบทำความร้อนระดับเมืองขนาดใหญ่ การลดปริมาณคาร์บอนที่เกิดขึ้นจากโครงการระบบทำความร้อนที่มีการปล่อยก๊าซคาร์บอนต่ำนี้เทียบเท่ากับการกำจัดการปล่อยก๊าซ CO2 ประมาณ 45,000 ตันต่อปี โครงการอ้างอิงนี้ยืนยันประสิทธิภาพในการใช้งานจริงและคุณค่าเชิงเศรษฐกิจของแนวทางระบบทำความร้อนที่มีการปล่อยก๊าซคาร์บอนต่ำที่ผสานพลังงานหลายรูปแบบ

ข้อมูลบริษัท

บริษัทไทหยวน โบอิเลอร์ กรุ๊ป จำกัด จัดตั้งขึ้นในปี ค.ศ. 1958 และมีสำนักงานใหญ่ตั้งอยู่ที่เมืองไทหยวน มณฑลซานซี ประเทศจีน เป็นผู้ผลิตหม้อไอน้ำและอุปกรณ์ด้านสิ่งแวดล้อมที่ได้รับการแต่งตั้งระดับชาติให้เป็นประเภทเอ บริษัทฯ ถือครองใบอนุญาตการผลิตหม้อไอน้ำระดับชาติประเภทเอ ใบอนุญาตการออกแบบภาชนะรับแรงดันระดับดี1/ดี2 ใบอนุญาตการผลิตภาชนะรับแรงดันระดับเอ1/เอ2 ใบรับรองการใช้เครื่องหมายรหัส "S" และ "U" ของสมาคมวิศวกรเครื่องกลแห่งอเมริกา (ASME) รวมทั้งผ่านการรับรองตามระบบการจัดการคุณภาพสากล ISO 9001 บริษัทฯ ร่วมมือเชิงยุทธศาสตร์กับมหาวิทยาลัยชิงหัว ร่วมกันจัดตั้งสถาบันวิจัยเทคโนโลยีพลังงานคาร์บอนต่ำ และเป็นผู้นำในการวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีหม้อไอน้ำแบบไหลเวียนแบบฟลูอิดไดเซดเบด (CFB) มาเป็นเวลาหลายทศวรรษ จนสามารถสร้างสรรค์ผลิตภัณฑ์ที่ครอบคลุมทั้งช่วงกำลังการผลิตตั้งแต่ 35 ตันต่อชั่วโมง ไปจนถึง 1,000 ตันต่อชั่วโมง

คุณสมบัติ ใบรับรอง และศักยภาพทางเทคนิค

กลุ่มบริษัทไทหยวน โบilers ซึ่งมีประสบการณ์ลึกซึ้งในอุตสาหกรรมและสะสมเทคโนโลยีมานานกว่า 30 ปี ได้รับใบรับรองคุณสมบัติที่ครอบคลุมที่สุดในอุตสาหกรรมการผลิตหม้อไอน้ำ:

คุณสมบัติด้านการผลิตและการออกแบบ

√ ใบอนุญาตการผลิตหม้อไอน้ำระดับชาติ ชั้นเอ (ระดับสูงสุด)
√ ใบอนุญาตการผลิตภาชนะรับแรงดัน ชั้นเอ1 และ เอ2
√ ใบอนุญาตการออกแบบภาชนะรับแรงดัน ชั้นดี1 และ ดี2
√ การรับรองการประทับตราตามรหัส ASME ประเภท "S" (หม้อไอน้ำสำหรับผลิตพลังงาน) และ "U" (ภาชนะรับแรงดัน)
√ การรับรองระบบการจัดการคุณภาพสากล ISO 9001

การวิจัยและนวัตกรรม

สถาบันวิจัยเทคโนโลยีพลังงานคาร์บอนต่ำ มหาวิทยาลัยชิงหัว — กลุ่มบริษัทไทหยวน โบilers (ก่อตั้งร่วมกัน)