ເຄື່ອງປ່ອນໄຟແກັສ Cummins: ວິທີແກ້ໄຂການຜະລິດພະລັງງານດ້ວຍແກັສທຳມະຊາດຂັ້ນສູງສຳລັບການນຳໃຊ້ໃນອຸດສາຫະກຳ ແລະ ການຄ້າ

ເຄື່ອງປ່ອນໄຟແກັສຂອງ Cummins ປະກອບດ້ວຍເຕັກໂນໂລຢີຄວບຄຸມການປ່ອຍມົນລະພິດທີ່ທັນສະໄໝທີ່ສຸດ ເຊິ່ງກຳນົດມາດຕະຖານໃໝ່ສຳລັບຄວາມຮັບຜິດຊອບດ້ານສິ່ງແວດລ້ອມໃນການຜະລິດພະລັງງານ. ລະບົບທີ່ສຸກເສີນນີ້ໃຊ້ຫຼັກການການເຜົາไหมທີ່ມີອາກາດຫຼາຍ (lean-burn) ຮ່ວມກັບການຈັດການອັດຕາສ່ວນອາກາດຕໍ່ເຊື້ອເພິງຢ່າງແນ່ນອນ ເພື່ອບັນລຸລະດັບການປ່ອຍມົນລະພິດທີ່ຕ່ຳຫຼາຍເທົ່າທີ່ຈະເປັນໄປໄດ້ ໂດຍບໍ່ເສຍເສຖີຍປະສິດທິພາບທີ່ດີທີ່ສຸດ. ການອອກແບບຫ້ອງເຜົາທີ່ທັນສະໄໝຊ່ວຍສົ່ງເສີມການເຜົາไหมເຊື້ອເພິງຢ່າງສົມບູນ, ລົດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍເຖິງປະລິມານຂອງ hydrocarbons ທີ່ບໍ່ໄດ້ເຜົາไหม ແລະ ການປ່ອຍກາຊຄາບອນມອນອົກໄຊດ໌ (carbon monoxide) ເມື່ອທຽບກັບເຕັກໂນໂລຢີເຄື່ອງປ່ອນໄຟແບບດັ້ງເດີມ. ຕົວປ່ຽນທາງເຄມີສາມທາງ (Three-way catalytic converters) ຈະປຸງແຕ່ງກາຊເສດເຫຼືອອີກຢ່າງລະອຽດ ເພື່ອປ່ຽນມົນລະພິດອັນອັນຕະລາຍໃຫ້ເປັນໄອນ້ຳ ແລະ ກາຊຄາບອນໄດອົກໄຊດ໌ທີ່ບໍ່ເປັນອັນຕະລາຍ. ລະບົບຄວບຄຸມການປ່ອຍມົນລະພິດຈະຕິດຕາມປະກອບຂອງກາຊເສດເຫຼືອຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງຜ່ານເซັນເຊີທີ່ທັນສະໄໝ ແລະ ປັບແຕ່ງເງື່ອນໄຂການເຜົາไหมອັດຕະໂນມັດເພື່ອຮັບປະກັນການປະຕິບັດຕາມມາດຕະຖານດ້ານສິ່ງແວດລ້ອມທີ່ເຂັ້ມງວດທີ່ສຸດ ເຊັ່ນ: ມາດຕະຖານ EPA Tier 4 Final ແລະ ມາດຕະຖານ CARB. ເຕັກໂນໂລຢີນີ້ມີຄຸນຄ່າເພີ່ມຂຶ້ນເລື່ອຍໆ ເມື່ອກົດໝາຍດ້ານສິ່ງແວດລ້ອມເຂັ້ມງວດຂຶ້ນ ແລະ ອົງການຕ່າງໆມີເປົ້າໝາຍທີ່ຈະຫຼຸດຜ່ອນການປ່ອຍກາຊຄາບອນຂອງຕົນ. ເຕັກໂນໂລຢີ lean-burn ດຳເນີນການທີ່ອັດຕາສ່ວນອາກາດຕໍ່ເຊື້ອເພິງທີ່ສູງຂຶ້ນ ສົ່ງຜົນໃຫ້ອຸນຫະພູມການເຜົາไหมຕ່ຳລົງ ເຊິ່ງຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນການປ່ອຍກາຊ nitrogen oxide ໂດຍທຳມະຊາດ ໂດຍບໍ່ເສຍເສຖີຍກຳລັງຜະລິດ. ລະບົບການນຳກາຊເສດເຫຼືອມາໃຊ້ຄືນ (exhaust gas recirculation) ທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ກັນຢ່າງເປັນເອກະລາດ ຍັງເຮັດໃຫ້ການຫຼຸດຜ່ອນການປ່ອຍມົນລະພິດດີຂຶ້ນອີກ ໂດຍການເຈືອຈາງສ່ວນປະກອບການເຜົາໄຟດ້ວຍກາຊເສດເຫຼືອທີ່ບໍ່ເຄື່ອນໄຫວ (inert exhaust gases) ເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນອຸນຫະພູມເຜົາໄຟສູງສຸດ. ລະບົບການຕິດຕາມການປ່ອຍມົນລະພິດໃຫ້ຂໍ້ມູນປ້ອນກັບຜູ້ປະຕິບັດງານຢ່າງທັນເວລາ ເພື່ອຮັບປະກັນການປະຕິບັດຕາມຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ ແລະ ເປີດໂອກາດໃຫ້ດຳເນີນການບໍາຮັກສາເປັນລ່ວງໆ (predictive maintenance) ຕໍ່ອຸປະກອນຄວບຄຸມການປ່ອຍມົນລະພິດ. ອົງການທີ່ເລືອກໃຊ້ເຄື່ອງປ່ອນໄຟແກັສຂອງ Cummins ຈະໄດ້ຮັບປະໂຫຍດຈາກການຮັບປະກັນການປະຕິບັດຕາມກົດໝາຍໃນອະນາຄົດ ເຊິ່ງປ້ອງກັນການລົງທຶນຂອງພວກເຂົາຈາກມາດຕະຖານດ້ານສິ່ງແວດລ້ອມທີ່ປ່ຽນແປງໄປຕາມເວລາ. ຄຸນລັກສະນະການເຜົາໄຟທີ່ສະອາດ (clean-burning) ຍັງຊ່ວຍຍືດອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງເຄື່ອງຈັກໄດ້ດີຂຶ້ນອີກ ເນື່ອງຈາກການຫຼຸດຜ່ອນການເກີດກາກເຖົາ (carbon buildup) ແລະ ຜະລິດຕະພັນຂ້າງເຄື່ອງທີ່ເຮັດໃຫ້ເຄື່ອງຈັກເສື່ອມສະຫຼາດເທື່ອລະນ້ອຍໆ. ເຕັກໂນໂລຢີການຄວບຄຸມການປ່ອຍມົນລະພິດທີ່ທັນສະໄໝນີ້ເປັນປະໂຫຍດຢ່າງຍິ່ງຕໍ່ການຕິດຕັ້ງໃນເຂດເມືອງ ພື້ນທີ່ທີ່ອ່ອນໄຫວດ້ານສິ່ງແວດລ້ອມ ຫຼື ສະຖານທີ່ທີ່ກຳລັງດຳເນີນການຮັບຮອງໃບຢືນສິ່ງອຳນວຍຄວາມສະອາດ (green building certifications) ໂດຍທີ່ການປ່ອຍມົນລະພິດທີ່ມີຜົນຕໍ່ຄຸນນະພາບອາກາດຕ້ອງຖືກຫຼຸດຜ່ອນໃຫ້ຕ່ຳທີ່ສຸດ ໃນເວລາທີ່ຍັງຮັກສາຄວາມເຊື່ອຖືໄດ້ຂອງພະລັງງານສຳ dự (backup power) ໄວ້ຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ.

ລະບົບການຈັດການພະລັງງານທີ່ສຸກເສີນ ແລະ ມີປັນຍາປະດິດທີ່ຖືກຕິດຕັ້ງຢູ່ໃນເຄື່ອງປ່ອນໄຟແກັດທຸກເຄື່ອງຂອງ Cummins ແມ່ນເປັນການປະດິດສ້າງທີ່ສຳຄັນໃນດ້ານການຈັດສົ່ງພະລັງງານອັດຕະໂນມັດ ແລະ ການປັບປຸງປະສິດທິພາບດ້ານພະລັງງານ. ລະບົບຄວບຄຸມຂັ້ນສູງນີ້ ວິເຄາະຮູບແບບຂອງການໃຊ້ພະລັງງານໄຟຟ້າຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ ແລະ ປັບປຸງຜົນຜະລິດຂອງເຄື່ອງປ່ອນໄຟໃຫ້ເຂົ້າກັບຄວາມຕ້ອງການຢ່າງແນ່ນອນ ໂດຍທີ່ຍັງຮັກສາຄຸນນະພາບຂອງພະລັງງານ ແລະ ຄວາມສະຖຽນຂອງລະບົບໄວ້ຢ່າງດີເລີດ. ລະບົບນີ້ໃຊ້ອັລກົຣິດທຶມທີ່ສຸກເສີນເພື່ອທຳนายການປ່ຽນແປງຂອງການໃຊ້ພະລັງງານ ໂດຍອີງໃສ່ຮູບແບບການໃຊ້ງານໃນອະດີດ, ເວລາການດຳເນີນງານຂອງສະຖານທີ່, ແລະ ຂໍ້ມູນການໃຊ້ງານຈິງໃນເວລານີ້, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ການຈັດການພະລັງງານເກີດຂື້ນກ່ອນເວລາ ແລະ ສາມາດປ້ອງກັນການບໍລິໂພກເຊື້ອເພີງທີ່ບໍ່ຈຳເປັນໃນຊ່ວງທີ່ຄວາມຕ້ອງການຕ່ຳ. ການເຊື່ອມຕໍ່ກັບເຄືອຂ່າຍໄຟຟ້າອັດຈະລິຍະ (Smart grid) ໃຫ້ເຄື່ອງປ່ອນໄຟສາມາດສື່ສານກັບລະບົບຂອງຜູ້ໃຫ້ບໍລິການໄຟຟ້າໄດ້ ໂດຍອັດຕະໂນມັດ ເຊິ່ງເຄື່ອງຈະເລີ່ມເຮັດວຽກໃນເວລາທີ່ອັດຕາຄ່າໄຟຟ້າສູງເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍດ້ານໄຟຟ້າ ຫຼື ຂາຍພະລັງງານສ່ວນເຫຼືອກັບເຄືອຂ່າຍໄຟຟ້າເມື່ອມີປະໂຫຍດດ້ານເສດຖະກິດ. ລະບົບການຈັດການພະລັງງານມີໂໝດການເຮັດວຽກຫຼາຍໂໝດ ເຊິ່ງລວມເຖິງ: ໂໝດການເຮັດວຽກທີ່ຄວາມຕ້ອງການຖາວອນ (base load), ໂໝດຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຕ້ອງການສູງສຸດ (peak shaving), ແລະ ໂໝດສຳຮອງໃນເວລາເກີດເຫດສຸກເສີນ (emergency backup), ໂດຍແຕ່ລະໂໝດຖືກປັບແຕ່ງໃຫ້ເໝາະສົມກັບສະຖານະການການດຳເນີນງານ ແລະ ສະພາບການດ້ານເສດຖະກິດທີ່ແຕ່ຕ່າງກັນ. ການຕິດຕາມຄຸນນະພາບຂອງພະລັງງານໃນລະດັບສູງ ຮັບປະກັນການສົ່ງພະລັງງານໄຟຟ້າທີ່ບໍ່ມີມົລະພິດ ແລະ ມີຄວາມສະຖຽນ ໂດຍການປັບປຸງອັດຕະໂນມັດຕໍ່ການປ່ຽນແປງຂອງຄ່າຄວາມຕື້ນ (voltage fluctuations), ຄ່າຄວາມຖີ່ (frequency variations), ແລະ ການເບື່ອນຮູບແບບ (harmonic distortions) ທີ່ອາດຈະເຮັດໃຫ້ອຸປະກອນໄຟຟ້າທີ່ອ່ອນໄຫວເສຍຫາຍ. ລະບົບນີ້ສາມາດຈັດການເຄື່ອງປ່ອນໄຟຫຼາຍເຄື່ອງທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ກັນແບບ song song (parallel configurations) ໂດຍການຈັດສົ່ງພະລັງງານໃຫ້ແຕ່ລະເຄື່ອງຢ່າງມີປະສິດທິພາບເພື່ອເພີ່ມປະສິດທິພາບການບໍລິໂພກເຊື້ອເພີງ ແລະ ຫຼຸດຜ່ອນການສຶກສາຂອງເຄື່ອງປ່ອນໄຟແຕ່ລະເຄື່ອງ. ຄວາມສາມາດໃນການບໍາລຸງຮັກສາແບບທຳนาย (Predictive maintenance) ວິເຄາະຂໍ້ມູນການດຳເນີນງານເພື່ອຄົ້ນຫາບັນຫາທີ່ອາດເກີດຂື້ນກ່ອນທີ່ຈະເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມລົ້ມເຫຼວ, ແລະ ຈັດຕັ້ງເວລາບໍາລຸງຮັກສາໃນເວລາທີ່ເໝາະສົມ ເພື່ອຍືດອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງອຸປະກອນ. ຄວາມສາມາດໃນການຕິດຕາມຈາກໄລຍະໄກ (Remote monitoring) ໃຫ້ຜູ້ຈັດການສະຖານທີ່ສາມາດຕິດຕາມຕົວຊີ້ວັດດ້ານປະສິດທິພາບ, ປັບປຸງການຕັ້ງຄ່າ, ແລະ ຮັບການເຕືອນຈາກທຸກບ່ອນທີ່ມີການເຂົ້າເຖິງອິນເຕີເນັດ, ເຊິ່ງຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຈຳເປັນໃນການມີບຸກຄະລາກອນຢູ່ບ່ອນ. ລະບົບອັດຈະລິຍະນີ້ຍັງຈັດການອຸປະກອນປະກອບອື່ນໆ ເຊັ່ນ: ລະບົບການລະເບີດ, ອຸປະກອນສະຫຼາດເຊື້ອເພີງ, ແລະ ສະຫຼັບໄຟ (transfer switches) ເພື່ອຮັບປະກັນການດຳເນີນງານທີ່ເປັນເອກະລາດຂອງລະບົບການຜະລິດພະລັງງານທັງໝົດ. ຄວາມສາມາດໃນການເຊື່ອມຕໍ່ກັບລະບົບເກັບຮັກສາພະລັງງານ (Energy storage integration) ໃຫ້ລະບົບສາມາດເຮັດວຽກຮ່ວມກັບລະບົບຖ່ານໄຟ (battery systems) ໄດ້ຢ່າງເປັນເນື້ອເປັນຕົວ, ໂດຍການປັບປຸງວຟູງການທີ່ຈະເຕີມແລະ ຖ່າຍພະລັງງານເພື່ອເພີ່ມປະສິດທິພາບທັງໝົດຂອງລະບົບ ແລະ ສະໜອງເວລາທີ່ສາມາດໃຊ້ງານເປັນສຳຮອງໄດ້ຢ່າງຍາວນານ.

ຄວາມເປັນເລີດໃນການກໍ່ສ້າງເຄື່ອງປ່ອນໄຟຟ້າແບບກຳເນີດຈາກກາຊວານຂອງ Cummins ແຕ່ງສະແດງເຖິງຄວາມມຸ່ງໝັ້ນຢ່າງບໍ່ປັບປຸງໃນດ້ານຄວາມໝັ້ນຄົງ ແລະ ຄວາມເຊື່ອຖືໄດ້ໃນການໃຊ້ງານ ຜ່ານການວິສະວະກຳທີ່ທັນສະໄໝ ແລະ ການເລືອກໃຊ້ວັດສະດຸທີ່ມີຄຸນນະພາບສູງ. ພື້ນຖານຂອງເຄື່ອງປ່ອນໄຟຟ້າເລີ່ມຕົ້ນດ້ວຍໂຄງສ້າງເຫຼັກທີ່ແຂງແຮງເປັນພິເສດ ເຊິ່ງຖືກອອກແບບມາເພື່ອຕ້ານທານສະພາບແວດລ້ອມທີ່ຮຸນແຮງ ການເກີດແຜ່ນດິນໄຫວ ແລະ ຄວາມເຄັ່ງຕຶງຈາກການໃຊ້ງານຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ ໂດຍຫຼຸດຜ່ອນການຖ່າຍໂອນການສັ່ນໄຫວໄປຫາໂຄງສ້າງອື່ນໆໃນບໍລິເວນອ້ອມຂ້າງ. ການປົກປິດທີ່ຕ້ານອາກາດສະພາບ ປ້ອງກັນສ່ວນປະກອບທີ່ສຳຄັນຈາກຄວາມຊື້ນ ຝຸ່ນ ອຸນຫະພູມທີ່ເກີນຄວາມປົກກະຕິ ແລະ ສະພາບແວດລ້ອມທີ່ເຮັດໃຫ້ເກີດການກັດກາຍ ເພື່ອຮັບປະກັນການໃຊ້ງານທີ່ເຊື່ອຖືໄດ້ໃນການຕິດຕັ້ງທີ່ຢູ່ນອກບ້ານໃນສະພາບທີ່ທັງໝົດ. ການກໍ່ສ້າງບ່ອນຕັ້ງເຄື່ອງຈັກໃຊ້ເຫຼັກລາດທີ່ມີຄວາມແຂງແຮງສູງ ຮ່ວມກັບໂຄງສ້າງທີ່ເສີມຄວາມແຂງແຮງຂອງບ່ອນຕັ້ງເຄື່ອງຈັກ ເຊິ່ງອອກແບບມາເພື່ອຮັບມືກັບຄວາມເຄັ່ງຕຶງທີ່ເກີດຂຶ້ນເປັນເອກະລັກຈາກການເຜົາເຊື້ອເພິງແບບກຳເນີດຈາກກາຊວານ ໃນໄລຍະເວລາທີ່ຍາວນານ. ສ່ວນປະກອບທີ່ຖືກຂັດແຕ່ງຢ່າງແນ່ນອນ ຜ່ານການທົດສອບຄຸນນະພາບຢ່າງເຂັ້ມງວດເພື່ອຮັບປະກັນຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງຂະໜາດ ແລະ ຄວາມເປັນເອກະລັກຂອງວັດສະດຸ ເຊິ່ງເປັນສ່ວນປະກອບທີ່ສຳຄັນຕໍ່ຄວາມເຊື່ອຖືໄດ້ຢ່າງຍອດເຍື່ອມໃນການໃຊ້ງານ. ການອອກແບບລະບົບການລະບາຍຄວາມຮ້ອນທີ່ທັນສະໄໝ ລວມເຖິງເຄື່ອງລະບາຍຄວາມຮ້ອນທີ່ມີຂະໜາດໃຫຍ່ກວ່າປົກກະຕິ ພັດลมທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງ ແລະ ລະບົບຈັດການອຸນຫະພູມທີ່ສຸດລິ້ນ ເພື່ອຮັກສາອຸນຫະພູມໃນການໃຊ້ງານທີ່ເໝາະສົມ ເຖິງແມ່ນວ່າຈະຢູ່ໃນສະພາບອຸນຫະພູມສູງສຸດໃນລະດູຮ້ອນ ຫຼື ການໃຊ້ງານທີ່ມີພະລັງງານສູງຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ. ສ່ວນປະກອບທີ່ເກີດໄຟຟ້າມີເຄື່ອງສ້າງໄຟຟ້າທີ່ມີຄຸນນະພາບສູງ ມີລະບົບການປ້ອງກັນທີ່ດີຂຶ້ນ ສ່ວນສະຕາເຕີທີ່ຖືກພັນຢ່າງແນ່ນອນ ແລະ ບ່ອນຕັ້ງເຄື່ອງຈັກທີ່ແຂງແຮງ ເຊິ່ງອອກແບບມາເພື່ອໃຫ້ມີອາຍຸການໃຊ້ງານທີ່ຍາວນານໃນການໃຊ້ງານທີ່ຕ້ອງການຄວາມໝັ້ນຄົງສູງ. ສ່ວນປະກອບຂອງລະບົບເຊື້ອເພິງໃຊ້ວັດສະດຸທີ່ຕ້ານການກັດກາຍເປັນພິເສດ ເຊິ່ງເລືອກເອົາເພື່ອຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ກັບເຊື້ອເພິງກາຊວານທີ່ແຕກຕ່າງກັນ ເພື່ອປ້ອງກັນການເສື່ອມສະພາບທີ່ອາດຈະສົ່ງຜົນຕໍ່ປະສິດທິພາບ ຫຼື ຄວາມປອດໄພ. ລະບົບການທົດສອບທີ່ຄົບຖ້ວນ ຢືນຢັນລະບົບເຄື່ອງປ່ອນໄຟຟ້າທຸກຊິ້ນ ຜ່ານການທົດສອບໃນໂຮງງານເປັນເວລາຍາວ ເຊິ່ງຈຳລອງວັฏຈັກການໃຊ້ງານເປັນເວລາຫຼາຍປີ ເພື່ອຄົ້ນຫາ ແລະ ຂັບອອກຈຸດທີ່ອາດຈະເກີດຄວາມລົ້ມເຫຼວກ່ອນທີ່ຈະສົ່ງອອກ. ຕົວເລກທີ່ໄດ້ຮັບການຢືນຢັນຈາກການໃຊ້ງານຈິງໃນເຂດເຮັດວຽກ ສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງອັດຕາການໃຊ້ງານທີ່ດີເລີດ ເຊິ່ງເກີນກວ່າມາດຕະຖານຂອງອຸດສາຫະກຳ ໂດຍການຕິດຕັ້ງຫຼາຍຄັ້ງບັນລຸເຖິງການໃຊ້ງານທີ່ເຊື່ອຖືໄດ້ເປັນເວລາຫຼາຍທົດສະວັດ ໂດຍມີການບໍາລຸງຮັກສາທີ່ຖືກຕ້ອງ. ການອອກແບບສ່ວນປະກອບແບບມີລັກສະນະເປັນໝວດໆ ສະດວກຕໍ່ການບໍາລຸງຮັກສາ ແລະ ການຊ່ວຍແກ້ໄຂຢ່າງໄວວາ ເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນເວລາທີ່ເຄື່ອງຈັກບໍ່ສາມາດໃຊ້ງານໄດ້ເມື່ອຕ້ອງການບໍາລຸງຮັກສາ ໂດຍຍັງຮັກສາການມີສ່ວນປະກອບທີ່ມີຢູ່ຢ່າງທົ່ວໄປຜ່ານເຄືອຂ່າຍການຈັດສົ່ງທົ່ວໂລກຂອງ Cummins. ການຄຸ້ມຄອງດ້ານການຮັບປະກັນທີ່ຄົບຖ້ວນ ສະທ້ອນໃຫ້ເຫັນເຖິງຄວາມໝັ້ນໃຈຂອງຜູ້ຜະລິດຕໍ່ຄຸນນະພາບການກໍ່ສ້າງ ໂດຍໃຫ້ການປ້ອງກັນທີ່ຍາວນານ ແລະ ຄວາມສະບາຍໃຈແກ່ລູກຄ້າ ສຳລັບການລົງທຶນຂອງພວກເຂົາໃນການຜະລິດພະລັງງານ.