การเลือกกังหันก๊าซสำหรับโครงการผลิตไฟฟ้าและความร้อนร่วม

การเลือกกังหันก๊าซที่เหมาะสมเป็นการตัดสินใจสำคัญสำหรับโครงการผลิตไฟฟ้าและความร้อนร่วม (CHP) ทุกโครงการ ตัวเลือกที่ดีที่สุดจะสร้างสมดุลระหว่างการผลิตไฟฟ้ากับความต้องการใช้ความร้อนที่นำไปใช้ประโยชน์ได้

นอกเหนือจากกำลังผลิตไฟฟ้า ผู้จัดการโครงการต้องประเมินความต้องการใช้ความร้อน ความยืดหยุ่นด้านเชื้อเพลิง ประสิทธิภาพ สภาวะการเดินเครื่อง และต้นทุนตลอดอายุการใช้งาน เพื่อหาโซลูชันที่ตอบโจทย์ทั้งด้านเทคนิคและเชิงพาณิชย์

กระบวนการคัดเลือกที่เป็นระบบช่วยลดความเสี่ยงของโครงการ เพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงาน และวางรากฐานที่แข็งแกร่งยิ่งขึ้นสำหรับการเดินเครื่องที่เชื่อถือได้ในระยะยาว

เริ่มต้นจากความต้องการใช้ไฟฟ้าและความร้อนของสถานที่

เริ่มจากข้อมูลความต้องการใช้ไฟฟ้าและความร้อนรายชั่วโมง โดยควรครอบคลุมอย่างน้อยหนึ่งปีเต็ม ค่าเฉลี่ยรายเดือนอาจบดบังช่วงที่มีความต้องการสูงตามฤดูกาล การหยุดเดินเครื่อง และช่วงที่มีการใช้ความร้อนต่ำ

ระบุชนิดของตัวกลางความร้อน อุณหภูมิ ความดัน และคุณภาพที่ต้องการ โรงงานที่ต้องใช้ไอน้ำกระบวนการแรงดันสูงย่อมมีข้อกำหนดต่างจากสถานที่ที่ใช้น้ำร้อนเพื่อทำความร้อนภายในอาคาร

เปรียบเทียบช่วงเวลาที่มีความต้องการทั้งสองประเภท กังหันก๊าซอาจผลิตไฟฟ้าได้ในปริมาณที่น่าสนใจ แต่ความร้อนส่วนเกินมีมูลค่าจำกัด หากสถานที่ไม่สามารถนำไปใช้หรือส่งออกได้อย่างคุ้มค่า

กำหนดภาระโหลดขั้นต่ำ โหลดโดยทั่วไป และโหลดสูงสุดสำหรับแต่ละสถานการณ์การเดินเครื่อง รวมถึงการเปลี่ยนแปลงการผลิตที่คาดการณ์ไว้ ช่วงบำรุงรักษา และการขยายในอนาคต เพื่อให้อุปกรณ์ที่เลือกยังคงใช้งานได้หลังเริ่มเดินเครื่อง

กำหนดขนาดกังหันก๊าซโดยพิจารณาความร้อนที่ใช้ได้และชั่วโมงการเดินเครื่อง

ในโครงการ CHP ภาคอุตสาหกรรมหลายโครงการ ความต้องการความร้อนเป็นจุดเริ่มต้นในการกำหนดขนาด เนื่องจากการจัดเก็บหรือส่งออกความร้อนที่นำกลับมาใช้ได้ทำได้ยากหากไม่มีโครงสร้างพื้นฐานเพิ่มเติม

เปรียบเทียบอัตราการไหลและอุณหภูมิไอเสียของกังหันกับข้อกำหนดของระบบนำความร้อนกลับมาใช้ เครื่องกำเนิดไอน้ำใช้ความร้อนทิ้ง หรือ HRSG ต้องจ่ายไอน้ำได้ตามสภาวะที่ต้องการภายใต้โหลดการเดินเครื่องที่เป็นไปได้จริง

จากนั้นตรวจสอบกำลังผลิตไฟฟ้าเทียบกับความต้องการของสถานที่ รูปแบบการรับไฟฟ้าจากโครงข่าย และข้อจำกัดในการส่งออก โซลูชันที่ให้ความสำคัญกับความร้อนเป็นหลักอาจยังต้องซื้อไฟฟ้าในช่วงที่ความต้องการใช้ไฟฟ้าสูงสุด

การออกแบบที่ให้ความสำคัญกับไฟฟ้าเป็นหลักอาจเหมาะสมเมื่อไฟฟ้ามีมูลค่าสูงเป็นพิเศษหรือได้รับอนุญาตให้ส่งออก อย่างไรก็ตาม ต้องคำนวณช่วงเวลาที่มีความร้อนเหลือใช้และผลกระทบต่อเศรษฐศาสตร์ของโครงการ

ประเมินอุปกรณ์หลายขนาดและหลายรูปแบบโดยใช้โปรไฟล์ความต้องการรายชั่วโมงเดียวกัน หน่วยขนาดเล็กที่เดินเครื่องอย่างสม่ำเสมออาจให้ผลดีกว่าหน่วยขนาดใหญ่ที่เดินเครื่องบางส่วนบ่อยครั้ง

การใช้หลายหน่วยอาจเพิ่มความยืดหยุ่นและความทนทานในการเดินเครื่อง แต่ก็เพิ่มอุปกรณ์ ระบบควบคุม จุดเชื่อมต่อสำหรับงานบำรุงรักษา และต้นทุนเงินลงทุนด้วย เปรียบเทียบข้อแลกเปลี่ยนเหล่านี้กับข้อกำหนดด้านความเชื่อถือได้ที่แท้จริงของสถานที่

เปรียบเทียบประสิทธิภาพภายใต้สภาวะการเดินเครื่องจริง

อย่าเลือกกังหันโดยพิจารณาเฉพาะประสิทธิภาพการผลิตไฟฟ้าหรือประสิทธิภาพรวมที่เผยแพร่ไว้ ให้ยืนยันฐานการคำนวณเชื้อเพลิง สภาวะอ้างอิง จุดโหลด และนิยามของความร้อนที่ใช้ประโยชน์ได้

โดยทั่วไป ประสิทธิภาพรวมจะคำนวณจากไฟฟ้าสุทธิและความร้อนที่นำกลับมาใช้ประโยชน์ได้เทียบกับพลังงานเชื้อเพลิงที่ป้อนเข้า ไม่ควรนับความร้อนที่ผลิตได้แต่ไม่สามารถนำไปใช้เป็นประโยชน์ของโครงการ

ใช้สมมติฐานค่าความร้อนต่ำหรือค่าความร้อนสูงอย่างสอดคล้องกันในข้อเสนอทั้งหมด การใช้ฐานคำนวณต่างกันอาจทำให้ตัวเลขประสิทธิภาพของแต่ละข้อเสนอดูแตกต่างกันทั้งที่ไม่ได้แตกต่างกันจริง

ขอข้อมูลสมรรถนะที่โหลดเต็มและโหลดบางส่วน รวมถึงคุณลักษณะของไอเสีย จำลองการเริ่มเดินเครื่อง การหยุดเครื่อง ช่วงสแตนด์บาย และการเสื่อมสมรรถนะตามเวลา แทนการสมมติว่าเดินเครื่องต่อเนื่องที่จุดออกแบบ

คำนึงถึงสภาวะของสถานที่ เช่น อุณหภูมิแวดล้อม ระดับความสูง ความชื้น การสูญเสียแรงดันทางลมเข้า และแรงดันย้อนกลับของไอเสีย อากาศร้อนและพื้นที่ระดับสูงอาจลดกำลังผลิตที่มีอยู่และเปลี่ยนแปลงผลตอบแทนของโครงการ

ขอให้ซัพพลายเออร์แยกกำลังผลิตรวมของกังหันออกจากกำลังผลิตสุทธิของโรงไฟฟ้าหลังหักการใช้พลังงานของระบบประกอบ เปรียบเทียบตัวเลขที่รับประกันภายใต้สภาวะของสถานที่ที่ระบุ ไม่ใช่เฉพาะพิกัดตามแค็ตตาล็อก

ตรวจสอบระบบจ่ายเชื้อเพลิง การปล่อยมลพิษ และการนำความร้อนกลับมาใช้ร่วมกัน

ยืนยันองค์ประกอบ ความดัน อุณหภูมิ ความพร้อมใช้ และข้อจำกัดตามสัญญาของเชื้อเพลิงตั้งแต่เนิ่น ๆ ความแปรผันของคุณภาพก๊าซอาจส่งผลต่อการเผาไหม้ กำลังผลิต การปล่อยมลพิษ และความจำเป็นในการปรับสภาพหรืออัดแรงดันเชื้อเพลิง

หากการหยุดชะงักของการจ่ายเชื้อเพลิงมีความเสี่ยงสำคัญ ให้พิจารณาความสามารถในการใช้เชื้อเพลิงสองชนิดหรือรูปแบบการเดินเครื่องทางเลือก รวมข้อกำหนดในการสลับเชื้อเพลิง การจัดเก็บ การขออนุญาต และต้นทุนการดูแลรักษาเชื้อเพลิงสำรอง

หากกำลังพิจารณาการผสมไฮโดรเจน ให้ขอคำยืนยันเฉพาะจากซัพพลายเออร์สำหรับองค์ประกอบเชื้อเพลิงและช่วงการเดินเครื่องที่เสนอ ไม่ควรถือว่าความสามารถในอนาคตเป็นคุณสมบัติที่รับประกัน

กำหนดขีดจำกัดการปล่อยมลพิษและข้อกำหนดการขออนุญาตที่เกี่ยวข้องก่อนสรุปรูปแบบ ระบบเทคโนโลยีการเผาไหม้ การบำบัดไอเสีย และอุปกรณ์ตรวจวัดอาจส่งผลต่อต้นทุน ผังการติดตั้ง และความยืดหยุ่นในการเดินเครื่อง

การเผาไหม้เสริมสามารถเพิ่มการผลิตไอน้ำเมื่อความต้องการสูงกว่าความร้อนที่ได้จากไอเสียของกังหัน ให้ประเมินการใช้เชื้อเพลิงและการปล่อยมลพิษของระบบนี้แยกต่างหากเมื่อเปรียบเทียบสมรรถนะโดยรวมของโครงการ

ควรทบทวนการจัดวางระบบบายพาสของ HRSG ข้อกำหนดในการเริ่มเดินเครื่อง การบำบัดน้ำ การส่งคืนคอนเดนเสท และการเชื่อมต่อระบบไอน้ำด้วย จุดเชื่อมต่อเหล่านี้เป็นตัวกำหนดว่าจะจ่ายความร้อนที่นำกลับมาใช้ได้อย่างเชื่อถือและปลอดภัยหรือไม่

จัดทำการเปรียบเทียบต้นทุนตลอดอายุการใช้งาน

ประเมินแต่ละทางเลือกที่ผ่านการคัดเลือกโดยใช้ระยะเวลาโครงการ โปรไฟล์การเดินเครื่อง สมมติฐานราคาเชื้อเพลิง อัตราค่าไฟฟ้า และพารามิเตอร์ทางการเงินชุดเดียวกัน บันทึกสมมติฐานไว้เพื่อให้ผู้มีอำนาจตัดสินใจสามารถตรวจสอบได้

รวมต้นทุนกังหันและเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ตลอดจน HRSG การติดตั้ง งานโยธา การเชื่อมต่อโครงข่าย ระบบเชื้อเพลิง ระบบควบคุมการปล่อยมลพิษ งานวิศวกรรม การทดสอบเดินเครื่อง และค่าใช้จ่ายของเจ้าของโครงการ

ต้นทุนการเดินเครื่องควรรวมเชื้อเพลิง น้ำ วัสดุสิ้นเปลือง การบำรุงรักษาตามปกติ การซ่อมใหญ่ตามแผน อะไหล่ และแรงงาน จำลองช่วงเวลาของการบำรุงรักษาครั้งใหญ่ แทนการใช้ค่าเฉลี่ยรายปีเพียงอย่างเดียว

คำนวณมูลค่าของไฟฟ้าและความร้อนที่ใช้ประโยชน์ได้โดยอิงทางเลือกจริงของสถานที่ คำนึงถึงค่าความต้องการใช้ไฟฟ้า อัตราค่าไฟฟ้าสำรอง ข้อจำกัดในการส่งออก และต้นทุนหม้อไอน้ำสำรองในกรณีที่เกี่ยวข้อง

ทดสอบความอ่อนไหวต่อราคาเชื้อเพลิง ราคาไฟฟ้า ชั่วโมงการเดินเครื่อง และสัดส่วนการใช้ความร้อน หากโครงการคุ้มค่าเฉพาะภายใต้สมมติฐานเชิงบวกมากเกินไป ควรทบทวนเพิ่มเติมก่อนสั่งซื้ออุปกรณ์

ใช้ตัวชี้วัด เช่น มูลค่าปัจจุบันสุทธิและระยะเวลาคืนทุน ควบคู่กับความพร้อมใช้งานและความเสี่ยงในการเดินเครื่อง ราคาซื้อที่ต่ำที่สุดไม่ได้หมายความว่าจะเป็นโซลูชันที่มีต้นทุนต่ำที่สุดตลอดอายุโครงการ

ประเมินความเชื่อถือได้ ความเสี่ยงด้านการส่งมอบ และการสนับสนุนจากซัพพลายเออร์

กำหนดผลกระทบของการหยุดเดินเครื่องโดยไม่คาดคิดต่อทั้งการผลิตและการจ่ายความร้อน พิจารณาว่าไฟฟ้าจากโครงข่าย หม้อไอน้ำสำรอง อุปกรณ์สำรอง หรือการตอบสนองด้านบริการตามสัญญาจะรองรับช่วงหยุดชะงักได้หรือไม่

ทบทวนช่วงเวลาการบำรุงรักษา ขอบเขตการซ่อมใหญ่ ระยะเวลารออะไหล่ และความสามารถในการให้บริการในพื้นที่ ขอหลักฐานประสบการณ์การเดินเครื่องที่เกี่ยวข้องกับเชื้อเพลิง รอบการทำงาน และการใช้งานที่ใกล้เคียงกัน

ยืนยันกำหนดการส่งมอบอุปกรณ์หลักและระบุปัจจัยที่ต้องดำเนินการก่อน เช่น ใบอนุญาต การเชื่อมต่อสาธารณูปโภค และชิ้นส่วนที่มีระยะเวลาจัดหานาน เผื่อเวลาสำหรับการติดตั้ง การทดสอบ และการทดสอบเดินเครื่องตามความเป็นจริง

สำหรับโครงการที่มีผู้รับเหมาหลายราย ให้กำหนดความรับผิดชอบด้านสมรรถนะที่จุดเชื่อมต่อระหว่างอุปกรณ์ให้ชัดเจน โดยเฉพาะการทำให้ข้อรับประกันไอเสียของกังหันสอดคล้องกับสมมติฐานการออกแบบ HRSG และการทดสอบรับมอบโรงไฟฟ้า

บริการEPCของ SINO-QNP ครอบคลุมโครงการโรงไฟฟ้าขนาดสูงสุด 400 MW โดยสามารถเลือกขอบเขตงานได้ตั้งแต่การศึกษาความเป็นไปได้ การออกแบบ การก่อสร้าง การทดสอบเดินเครื่อง ไปจนถึงการฝึกอบรมผู้ปฏิบัติงาน

สำหรับโครงการ CHP โดยเฉพาะ ให้ยืนยันขอบเขตสัญญาที่เสนอ ข้อยกเว้น การรับประกัน และรูปแบบการให้บริการ แนวทางการส่งมอบแบบบูรณาการสามารถลดช่องว่างในการประสานงานได้เมื่อมีการบันทึกความรับผิดชอบไว้อย่างชัดเจน

ใช้รายการตรวจสอบการคัดเลือกที่สอดคล้องกัน

ก่อนขอข้อเสนอขั้นสุดท้าย ให้ส่งโปรไฟล์โหลด สภาวะของสถานที่ ข้อกำหนดเชื้อเพลิง ข้อกำหนดการปล่อยมลพิษ ข้อจำกัดของโครงข่าย และแนวทางการเดินเครื่องที่คาดหวังชุดเดียวกันให้ซัพพลายเออร์ทุกราย

กำหนดให้ข้อเสนอระบุกำลังผลิตสุทธิ การจ่ายความร้อนที่ใช้ประโยชน์ได้ การใช้เชื้อเพลิง สมรรถนะที่โหลดบางส่วน สมมติฐานด้านการบำรุงรักษา วันส่งมอบ และเงื่อนไขการรับประกันภายใต้สภาวะของสถานที่ที่กำหนด

เปรียบเทียบการปฏิบัติตามข้อกำหนดทางเทคนิคก่อน จากนั้นจึงประเมินความคุ้มค่าตลอดอายุการใช้งานและความเสี่ยงด้านการส่งมอบ บันทึกข้อเบี่ยงเบนและชี้แจงว่าการรับประกันสมรรถนะที่เสนอใช้กับอุปกรณ์แต่ละรายการหรือโรงไฟฟ้าแบบบูรณาการ

กังหันก๊าซที่เหมาะสมคือกังหันที่ตอบสนองความต้องการใช้ไฟฟ้าและความร้อนที่นำไปใช้ประโยชน์ได้ของสถานที่อย่างเชื่อถือได้ ในต้นทุนตลอดอายุการใช้งานที่ยอมรับได้ ตรวจสอบความเหมาะสมดังกล่าวภายใต้สถานการณ์การเดินเครื่องที่เป็นไปได้จริงก่อนตัดสินใจลงทุน