ວິທີແກ້ໄຂສຳລັບເຄື່ອງຈັກຜະລິດພະລັງງານແກັດ: ການຜະລິດພະລັງງານໄຟຟ້າທີ່ມີປະສິດທິພາບ, ສະອາດ, ແລະ ມີຄວາມຫຼາກຫຼາຍ

ໂຮງງານຜະລິດພະລັງງານແກັສໃຊ້ເຕັກໂນໂລຢີວົງຈອນຮ່ວມທີ່ທັນສະໄໝທີ່ສຸດ ເຊິ່ງເປັນຈຸດສູງສຸດຂອງປະສິດທິພາບຄວາມຮ້ອນໃນການຜະລິດພະລັງງານໄຟຟ້າ. ລະບົບທີ່ສຸກເສີນນີ້ເຮັດວຽກໂດຍການນຳໃຊ້ທັງເຄື່ອງຈັກເທີບິນແກັສ ແລະ ເຄື່ອງຈັກເທີບິນໄອນ້ຳໃນຂະບວນການທີ່ຖືກຈັດຕັ້ງຢ່າງລະອຽດເພື່ອດຶງເອົາພະລັງງານສູງສຸດຈາກແຕ່ລະໜ່ວຍຂອງແກັສທຳມະຊາດທີ່ຖືກບໍລິໂພກ. ເຄື່ອງຈັກເທີບິນແກັສຫຼັກຈະເຜົາແກັສທຳມະຊາດທີ່ອຸນຫະພູມສູງຫຼາຍ, ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວເກີນ 2,000 ອົງສາຟາເຣນໄຮດ໌, ເພື່ອຜະລິດພະລັງງານຈັກກະສຳທີ່ຂັບເຄື່ອນເຄື່ອງສ້າງໄຟຟ້າ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ຄວາມສ້າງສັນຂອງໂຮງງານຜະລິດພະລັງງານແກັສແມ່ນຢູ່ທີ່ຄວາມສາມາດໃນການຈັບຈຸ່ມ ແລະ ນຳໃຊ້ພະລັງງານຄວາມຮ້ອນຈຳນວນຫຼາຍທີ່ຈະຖືກສູນເສຍໄປໃນສາຍໄຫຼຂອງໄອເຜົາຖ້າບໍ່ມີການຈັດການ. ໄອເຜົາຮ້ອນຈາກເຄື່ອງຈັກເທີບິນແກັສຈະລ່ວນຜ່ານເຄື່ອງຜະລິດໄອນ້ຳທີ່ດຶງຄວາມຮ້ອນ (HRSG), ໂດຍທີ່ໄອນ້ຳຄວາມດັນສູງທີ່ຜະລິດຂຶ້ນຈະຂັບເຄື່ອນເຄື່ອງຈັກເທີບິນໄອນ້ຳເພີ່ມເຕີມ. ວິທີການຜະລິດພະລັງງານສອງຂັ້ນຕອນນີ້ເຮັດໃຫ້ໂຮງງານຜະລິດພະລັງງານແກັສສາມາດบรรລຸປະສິດທິພາບເຖິງ 60 ເປີເຊັນ, ເທືອບກັບລະບົບວົງຈອນງ່າຍໆທີ່ປົກກະຕິແລ້ວມີປະສິດທິພາບຢູ່ທີ່ 35-40 ເປີເຊັນ. ປະສິດທິພາບທີ່ດີຂຶ້ນຂອງໂຮງງານຜະລິດພະລັງງານແກັສສົ່ງຜົນໂດຍກົງຕໍ່ການຫຼຸດຜ່ອນຕົ້ນທຶນເຊື້ອເພິງ, ການປ່ອຍມົນລະພິດທີ່ຕ່ຳລົງຕໍ່ແຕ່ລະໜ່ວຍຂອງພະລັງງານໄຟຟ້າທີ່ຜະລິດ, ແລະ ຄວາມປະສິດທິຜົນທາງເສດຖະກິດທີ່ດີຂຶ້ນ. ລູກຄ້າຈະໄດ້ຮັບປະໂຫຍດຈາກອັດຕາຄ່າໄຟຟ້າທີ່ແຂ່ງຂັນຫຼາຍຂຶ້ນ ແລະ ຜົນກະທົບຕໍ່ສິ່ງແວດລ້ອມທີ່ຫຼຸດລົງ ໂດຍບໍ່ຕ້ອງເສຍສະຫຼາຍຄວາມເຊື່ອຖື ຫຼື ຄຸນນະພາບ. ລະບົບຄວບຄຸມທີ່ສຸກເສີນໃນໂຮງງານຜະລິດພະລັງງານແກັສຈະປັບສົມດຸນລະຫວ່າງວົງຈອນການຜະລິດແກັສ ແລະ ວົງຈອນການຜະລິດໄອນ້ຳຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງເພື່ອຮັບປະກັນປະສິດທິພາບສູງສຸດໃນສະພາບການທີ່ມີການເຮັດວຽກທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ຄວາມໄດ້ປຽດທາງເຕັກໂນໂລຢີນີ້ຈະມີຄຸນຄ່າເປັນຢ່າງຍິ່ງໃນໄລຍະທີ່ຄວາມຕ້ອງການພະລັງງານປ່ຽນແປງ ຫຼື ເມື່ອເຊື່ອມຕໍ່ກັບແຫຼ່ງພະລັງງານທີ່ສາມາດເຮັດໃຫ້ເກີດໄດ້ (renewable energy sources) ທີ່ຕ້ອງການການຜະລິດພະລັງງານສຳຮອງທີ່ມີຄວາມຍືດຫຼຸ່ນ. ການຈັດຕັ້ງວົງຈອນຮ່ວມຂອງໂຮງງານຜະລິດພະລັງງານແກັສຍັງໃຫ້ຄວາມຍືດຫຼຸ່ນໃນການດຳເນີນງານທີ່ດີເລີດ, ເຮັດໃຫ້ສາມາດປັບລະດັບການຜະລິດໄດ້ຢ່າງໄວວາ ໂດຍຍັງຮັກສາປະສິດທິພາບທີ່ດີທີ່ສຸດໄວ້. ຄວາມສາມາດນີ້ເປັນສິ່ງຈຳເປັນຢ່າງຍິ່ງຕໍ່ການຈັດການເຄືອຂ່າຍໄຟຟ້າທີ່ທັນສະໄໝ, ໂດຍທີ່ຄວາມຕ້ອງການໄຟຟ້າສາມາດປ່ຽນແປງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຕະຫຼອດທັງມື້. ໂຮງງານຜະລິດພະລັງງານແກັສສາມາດຕອບສະຫນອງການປ່ຽນແປງເຫຼົ່ານີ້ໄດ້ຢ່າງໄວວາ ແລະ ມີປະສິດທິພາບ, ໃຫ້ການສະໜອງພະລັງງານທີ່ສະຖຽນ ໂດຍຫຼຸດຜ່ອນການບໍລິໂພກເຊື້ອເພິງ ແລະ ຕົ້ນທຶນດຳເນີນງານໃຫ້ຕ່ຳສຸດ.

ໂຮງງານຜະລິດພະລັງງານແກັສເປັນຕົວຢ່າງທີ່ດີເລີດດ້ານຄວາມຮັບຜິດຊອບຕໍ່ສິ່ງແວດລ້ອມໃນອຸດສາຫະກຳຜະລິດພະລັງງານ, ໂດຍໃຫ້ການປ່ອຍມືດທີ່ຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍເມື່ອທຽບກັບທາງເລືອກເຊື້ອເພີລີ່ງຟອດຊີນແບບດັ້ງເດີມ. ການເຜົາໄຟແກັສທຳມະຊາດໃນໂຮງງານຜະລິດພະລັງງານແກັສຈະປ່ອຍມືດທີ່ບໍ່ດີຕໍ່ສິ່ງແວດລ້ອມນ້ອຍລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ລວມທັງກາຊຄາບອນໄດອີກໄຊ (CO₂), ອົກຊີໄດ້ຂອງໄນໂຕຣເຈັນ (NOₓ), ອົກຊີໄດ້ຂອງຊູເຟີ (SO₂), ແລະ ສານເປືອນທີ່ເປັນເມັດ (particulate matter). ຄຸນສົມບັດຂອງແກັສທຳມະຊາດທີ່ເຜົາໄຟໄດ້ຢ່າງສະອາດຈະປ້ອງກັນການປ່ອຍມືດຊູເຟີເກືອບທັງໝົດ, ເຊິ່ງເປັນສາເຫດຫຼັກທີ່ເຮັດໃຫ້ເກີດຝົນເປືອນ (acid rain) ແລະ ບັນຫາສຸຂະພາບທາງລະບົບຫາຍໃຈທີ່ເກີດຈາກການຜະລິດພະລັງງານດ້ວຍຖ່ານຫີນ. ໂຮງງານຜະລິດພະລັງງານແກັສຈະປ່ອຍ CO₂ ນ້ອຍລົງປະມານ 50% ເມື່ອທຽບກັບໂຮງງານຜະລິດພະລັງງານຖ່ານຫີນທີ່ມີຂະໜາດເທົ່າກັນ, ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນເຕັກໂນໂລຊີທີ່ສຳຄັນໃນການເປັນສ່ວນໜຶ່ງຂອງການປ່ຽນຜ່ານໄປສູ່ລະບົບພະລັງງານທີ່ສະອາດຂຶ້ນ. ລະບົບຄວບຄຸມການປ່ອຍມືດຂັ້ນສູງໃນໂຮງງານຜະລິດພະລັງງານແກັສປະກອບດ້ວຍເຕັກໂນໂລຊີການຫຼຸດລົງ NOₓ ດ້ວຍຕົວເລືອກທີ່ມີຕົວເລືອກ (selective catalytic reduction) ເຊິ່ງຈະຫຼຸດລົງ NOₓ ໃຫ້ເຖິງລະດັບຕ່ຳສຸດ. ລະບົບເຫຼົ່ານີ້ໃຊ້ການສົ່ງເຂົ້າຢ່າງແນ່ນອນຂອງຕົວເລືອກທີ່ຈະເຮັດໃຫ້ສານທີ່ເປັນອັນຕະລາຍເປັນທີ່ເປັນກາງກ່ອນທີ່ຈະຖືກປ່ອຍອອກໄປໃນບໍລະຍາກາດ. ໂຮງງານຜະລິດພະລັງງານແກັສຖືກອອກແບບດ້ວຍອຸປະກອນການຕິດຕາມທີ່ທັນສະໄໝ ເຊິ່ງຈະຕິດຕາມລະດັບການປ່ອຍມືດຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ, ເພື່ອຮັບປະກັນການປະຕິບັດຕາມຂໍ້ກຳນົດດ້ານສິ່ງແວດລ້ອມທັງໝົດ ແລະ ສະໜອງຂໍ້ມູນຈິງໃນເວລາຈິງເພື່ອການປັບປຸງໃຫ້ດີຂຶ້ນ. ການບໍລິໂພກນ້ຳເປັນອີກປັດໄຈໜຶ່ງທີ່ເຮັດໃຫ້ໂຮງງານຜະລິດພະລັງງານແກັສມີຂໍ້ດີດ້ານສິ່ງແວດລ້ອມ. ສິ່ງອຳນວຍຄວາມສະດວກເຫຼົ່ານີ້ຕ້ອງການນ້ຳໃຊ້ໃນການເຢັນໆນ້ອຍລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍເມື່ອທຽບກັບໂຮງງານນິວເຄີຍ ຫຼື ໂຮງງານຖ່ານຫີນ, ເຊິ່ງຈະຫຼຸດຜ່ອນຄວາມກົດດັນຕໍ່ຊັບພະຍາກອນນ້ຳທ້ອງຖິ່ນ ແລະ ຫຼຸດຜ່ອນຜົນກະທົບທາງອຸນະພູມຕໍ່ບໍລິເວນນ້ຳທີ່ຢູ່ຕິດກັບໂຮງງານ. ໂຮງງານຜະລິດພະລັງງານແກັສສາມາດນຳໃຊ້ລະບົບເຢັນດ້ວຍອາກາດ (air-cooled condensing systems) ໃນເຂດທີ່ຂາດແຄນນ້ຳ, ເຊິ່ງຈະປ້ອງກັນການຕ້ອງການລະບົບດຶງນ້ຳເຢັນເຂົ້າ-ອອກທີ່ໃຫຍ່. ການເກີດຂີ້ເຫຼື້ອຈາກໂຮງງານຜະລິດພະລັງງານແກັສຍັງຄົງຢູ່ໃນລະດັບຕ່ຳຫຼາຍ, ເນື່ອງຈາກການເຜົາໄຟແກັສທຳມະຊາດບໍ່ສ້າງຂີ້ເຫຼື້ອແບບແຂງ (solid ash) ຫຼື ຊີລັກ (slag) ທີ່ຕ້ອງການການຈັດການ. ສິ່ງນີ້ຈະປ້ອງກັນບັນຫາດ້ານສິ່ງແວດລ້ອມທີ່ເກີດຈາກສະຖານທີ່ເກັບຂີ້ເຫຼື້ອ (ash ponds) ແລະ ສຸສານຂີ້ເຫຼື້ອ (landfills) ທີ່ຈຳເປັນສຳລັບການຈັດການຂີ້ເຫຼື້ອຈາກໂຮງງານຖ່ານຫີນ. ຮ່ອງຮອຍດ້ານສິ່ງແວດລ້ອມທີ່ຫຼຸດລົງຂອງໂຮງງານຜະລິດພະລັງງານແກັສເຮັດໃຫ້ມັນຖືກຍອມຮັບໄດ້ດີຂຶ້ນຈາກຊຸມຊົນທ້ອງຖິ່ນ ແລະ ອົງການກຳກັບດູແລ, ເຊິ່ງຊ່ວຍໃຫ້ຂະບວນການອະນຸມັດ ແລະ ການກໍ່ສ້າງເກີດຂຶ້ນໄດ້ໄວຂຶ້ນ. ຜົນປະໂຫຍດດ້ານສິ່ງແວດລ້ອມເຫຼົ່ານີ້ເຮັດໃຫ້ໂຮງງານຜະລິດພະລັງງານແກັສເປັນທາງເລືອກທີ່ເໝາະສົມສຳລັບອົງການຕ່າງໆທີ່ມີຄວາມມຸ່ງໝັ້ນຕໍ່ເປົ້າໝາຍດ້ານຄວາມຍືນຍົງ ໃນເວລາທີ່ຍັງຕ້ອງຮັບປະກັນຄວາມຕ້ອງການດ້ານພະລັງງານໄຟຟ້າທີ່ຈຳເປັນ.

ໂຮງງານຜະລິດໄຟຟ້າດ້ວຍກາຊສະຫຼາບມີຄວາມເປັນເອກະລາດໃນການໃຫ້ຄວາມຫຼາກຫຼາຍທາງດ້ານການດຳເນີນງານທີ່ບໍ່ມີໃຜເທື່ອມາກ່ອນ ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ມັນເປັນສິ່ງຈຳເປັນຕໍ່ການຈັດການເຄືອຂ່າຍໄຟຟ້າທີ່ທັນສະໄໝ ແລະ ການເຊື່ອມຕໍ່ກັບແຫຼ່ງພະລັງງານທີ່ມີທີ່ມາຈາກທຳມະຊາດ. ຕ່າງຈາກໂຮງງານຜະລິດໄຟຟ້າທີ່ເຮັດວຽກຢູ່ໃນສະຖານະການທີ່ຄົງທີ່ (base-load) ເຊິ່ງເຮັດວຽກໄດ້ດີທີ່ສຸດໃນສະຖານະການຜະລິດໄຟຟ້າທີ່ຄົງທີ່, ໂຮງງານຜະລິດໄຟຟ້າດ້ວຍກາຊສະຫຼາບສາມາດປັບການຜະລິດໄຟຟ້າໄດ້ຢ່າງໄວວາ ແລະ ມີປະສິດທິພາບໃນຂອບເຂດທີ່ກວ້າງຂວາງຂອງສະຖານະການການດຳເນີນງານ. ຄວາມຫຼາກຫຼາຍທາງດ້ານການດຳເນີນງານນີ້ເຮັດໃຫ້ໂຮງງານຜະລິດໄຟຟ້າດ້ວຍກາຊສະຫຼາບສາມາດຕອບສະຫນອງການປ່ຽນແປງຂອງຄວາມຕ້ອງການໄຟຟ້າພາຍໃນບໍ່ເຖິງ 10 ນາທີ, ເຮັດໃຫ້ມັນເໝາະສົມຢ່າງຍິ່ງສຳລັບການນຳໃຊ້ໃນການຫຼຸດຜ່ອນຈຸດສູງສຸດ (peak shaving) ແລະ ສະຖານະການສຳຮອງເພື່ອຮັບມືກັບເຫດສຸກເສີນ. ຄວາມສາມາດໃນການເລີ່ມຕົ້ນເຄື່ອງຢ່າງໄວວາຂອງໂຮງງານຜະລິດໄຟຟ້າດ້ວຍກາຊສະຫຼາບເຮັດໃຫ້ມັນສາມາດເລີ່ມຈາກສະຖານະການປິດເຄື່ອງຢ່າງເຕັມທີ່ (cold shutdown) ໄປສູ່ການຜະລິດໄຟຟ້າຢ່າງເຕັມທີ່ໄດ້ພາຍໃນ 30 ນາທີ, ເທື່ອນີ້ສັ້ນກວ່າເວລາທີ່ຕ້ອງໃຊ້ໃນການເລີ່ມຕົ້ນໂຮງງານຜະລິດໄຟຟ້າຖ່ານຫີນ ຫຼື ໂຮງງານຜະລິດໄຟຟ້ານິວເຄີຍ (nuclear) ເຊິ່ງຕ້ອງໃຊ້ເວລາເປັນຊົ່ວໂມງ ຫຼື ເຖິງແຕ່ເປັນວັນ. ຄວາມສາມາດໃນການຕອບສະຫນອງນີ້ເປັນສິ່ງສຳຄັນຢ່າງຍິ່ງໃນການຮັກສາຄວາມສະຖຽນຂອງເຄືອຂ່າຍໄຟຟ້າ ແລະ ສາມາດຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການທີ່ເກີດຂຶ້ນຢ່າງບໍ່ທັນເຖິງເວລາ. ໂຮງງານຜະລິດໄຟຟ້າດ້ວຍກາຊສະຫຼາບຍັງສາມາດດຳເນີນງານໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບໃນສະຖານະການຜະລິດໄຟຟ້າທີ່ຕ່ຳກວ່າຄວາມສາມາດສູງສຸດ (partial loads), ໂດຍຮັກສາປະສິດທິພາບການໃຊ້ເຊື້ອເພິງໄດ້ດີເຖິງແຕ່ເມື່ອຜະລິດໄຟຟ້າຢູ່ທີ່ 50-70% ຂອງຄວາມສາມາດສູງສຸດ. ປະສິດທິພາບໃນສະຖານະການຜະລິດໄຟຟ້າທີ່ຕ່ຳກວ່າຄວາມສາມາດສູງສຸດນີ້ເຮັດໃຫ້ໂຮງງານຜະລິດໄຟຟ້າດ້ວຍກາຊສະຫຼາບມີຄຸນຄ່າສຳລັບການຕິດຕາມຮູບແບບຄວາມຕ້ອງການໄຟຟ້າໃນແຕ່ລະມື້ ແລະ ຊົດເຊີຍຄວາມບໍ່ສະເໝືອນກັນຂອງແຫຼ່ງພະລັງງານທີ່ມີທີ່ມາຈາກທຳມະຊາດ. ຄວາມສາມາດໃນການເຊື່ອມຕໍ່ເຂົ້າກັບເຄືອຂ່າຍໄຟຟ້າຂອງໂຮງງານຜະລິດໄຟຟ້າດ້ວຍກາຊສະຫຼາບປະກອບດ້ວຍລະບົບການເຊື່ອມຕໍ່ທີ່ທັນສະໄໝ ເຊິ່ງອະນຸຍາດໃຫ້ເຊື່ອມຕໍ່ ແລະ ແຍກຕົວອອກຈາກເຄືອຂ່າຍໄຟຟ້າໄດ້ຢ່າງລຽບງ່າຍ. ລະບົບເຫຼົ່ານີ້ປັບຄວາມຖີ່, ຄ່າຄວາມຕ້ານ, ແລະ ຄວາມສຳພັນຂອງເຟສອັດຕະໂນມັດເພື່ອໃຫ້ເຂົ້າກັບຂໍ້ກຳນົດຂອງເຄືອຂ່າຍໄຟຟ້າ, ເພື່ອຮັບປະກັນການສົ່ງໄຟຟ້າທີ່ມີຄວາມສະຖຽນ ແລະ ເຊື່ອຖືໄດ້. ໂຮງງານຜະລິດໄຟຟ້າດ້ວຍກາຊສະຫຼາບສາມາດໃຫ້ບໍລິການທີ່ສຳຄັນຕໍ່ເຄືອຂ່າຍໄຟຟ້າ ເຊັ່ນ: ການຄວບຄຸມຄວາມຖີ່, ການສະໜັບສະໜູນຄ່າຄວາມຕ້ານ, ແລະ ການຮັກສາພະລັງງານສຳຮອງທີ່ກຳລັງເຮັດວຽກ (spinning reserves) ເຊິ່ງຊ່ວຍຮັກສາຄວາມສະຖຽນຂອງລະບົບທັງໝົດ. ການຕິດຕັ້ງໂຮງງານຜະລິດໄຟຟ້າດ້ວຍກາຊສະຫຼາບທີ່ທັນສະໄໝໃນປັດຈຸບັນໄດ້ປະກອບດ້ວຍລະບົບຄວບຄຸມທີ່ມີປັນຍາ (intelligent control systems) ເຊິ່ງສາມາດຕອບສະຫນອງຕໍ່ສັນຍານຈາກເຄືອຂ່າຍໄຟຟ້າ ແລະ ສະຖານະການຕະຫຼາດອັດຕະໂນມັດ. ລະບົບເຫຼົ່ານີ້ເຮັດໃຫ້ໂຮງງານຜະລິດໄຟຟ້າດ້ວຍກາຊສະຫຼາບສາມາດເຂົ້າຮ່ວມໃນຕະຫຼາດໄຟຟ້າໄດ້ ໂດຍການປັບການຜະລິດໃຫ້ເຂົ້າກັບສັນຍານລາຄາ ຫຼື ຄຳສັ່ງຈາກຜູ້ດຳເນີນງານເຄືອຂ່າຍໄຟຟ້າ. ຄວາມຫຼາກຫຼາຍທາງດ້ານການດຳເນີນງານຂອງໂຮງງານຜະລິດໄຟຟ້າດ້ວຍກາຊສະຫຼາບເຮັດໃຫ້ມັນເປັນສິ່ງທີ່ເ erg complement ທີ່ດີເລີດຕໍ່ການຕິດຕັ້ງແຫຼ່ງພະລັງງານທີ່ມີທີ່ມາຈາກທຳມະຊາດ, ໂດຍໃຫ້ການຜະລິດໄຟຟ້າສຳຮອງເມື່ອການຜະລິດໄຟຟ້າຈາກລະບົບລົມ ຫຼື ລະບົບແສງຕາເວັນຫຼຸດລົງ. ຄວາມສຳພັນທີ່ເ erg complement ນີ້ສົ່ງເສີມການເຊື່ອມຕໍ່ແຫຼ່ງພະລັງງານທີ່ມີທີ່ມາຈາກທຳມະຊາດໃນເຄືອຂ່າຍໄຟຟ້າໃນເປີເຊັນທີ່ສູງຂຶ້ນ ໃນເວລາທີ່ຍັງຮັກສາການສະໜອງໄຟຟ້າທີ່ເຊື່ອຖືໄດ້ສຳລັບຜູ້ບໍລິໂພກ ແລະ ລູກຄ້າທຸລະກິດ.