พลังงานพลังงานความร้อนเผชิญกับโจทย์ของการลดคาร์บอน ระหว่างการเปลี่ยนพลังงาน
เมื่อเป้าหมายความเป็นกลางทางคาร์บอนกลายเป็นแรงขับเคลื่อนหลักของการเปลี่ยนแปลงพลังงาน อุตสาหกรรมพลังงานความร้อน ซึ่งเป็นเสาหลักของการจัดหาไฟฟ้า กำลังเผชิญกับทางแยกครั้งประวัติศาสตร์ ด้วยกำลังการผลิตติดตั้งมากกว่าครึ่ง และการผลิตไฟฟ้ามากกว่า 70% ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีทุกอย่างในพลังงานความร้อนจึงส่งผลกระทบโดยตรงต่อความมั่นคงด้านพลังงานของชาติและเป้าหมายการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์
ภูมิทัศน์ปัจจุบัน
โครงสร้างพลังงานความร้อนของจีนยังคงมีถ่านหินเป็นหลัก โดยโรงไฟฟ้าถ่านหินคิดเป็น 85.5% ของกำลังการผลิตติดตั้ง และเสริมด้วยก๊าซธรรมชาติ แม้จะมีความผันผวนของตลาด บทบาทเชิงกลยุทธ์ของพลังงานความร้อนในฐานะ "ตาข่ายนิรภัย" ในระบบไฟฟ้าก็ยังคงแข็งแกร่งขึ้น ในช่วงทศวรรษหน้า โรงไฟฟ้าความร้อนจะยังคงเป็นแหล่งปล่อยมลพิษหลักของภาคพลังงาน แต่การปรับปรุงโครงสร้างเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ผ่าน:
- การเปลี่ยนหน่วยผลิตขนาดเล็กที่ไม่มีประสิทธิภาพด้วยโรงไฟฟ้าสมัยใหม่ขนาดใหญ่
- การยกเลิกกำลังการผลิตที่ล้าสมัยและใช้พลังงานสูง
- การเปลี่ยนไปใช้เทคโนโลยีการผลิตที่ประหยัดพลังงานและปล่อยคาร์บอนต่ำ
แนวทางสองทางนี้รวมการลดการปล่อยมลพิษจากสินทรัพย์ที่มีอยู่กับการอัปเกรดทางเทคโนโลยี ซึ่งเป็นการเริ่มต้นยุคใหม่สำหรับอุตสาหกรรมนี้
วิทยาศาสตร์ของการคำนวณคาร์บอน
การวัดคาร์บอนที่แม่นยำเป็นรากฐานของการลดการปล่อยมลพิษ ผู้ผลิตไฟฟ้าของจีนปัจจุบันปฏิบัติตาม แนวทางการคำนวณและการรายงานการปล่อยก๊าซเรือนกระจกขององค์กร ซึ่งกำหนดให้มีการคำนวณที่แม่นยำสำหรับโรงงานที่ปล่อยก๊าซ CO2 เทียบเท่ามากกว่า 26,000 ตันต่อปี อย่างไรก็ตาม การมุ่งเน้นเฉพาะการปล่อยมลพิษจากการดำเนินงานเพียงอย่างเดียวไม่เพียงพอต่อความต้องการการจัดการที่ละเอียดอ่อนอีกต่อไป ความเห็นพ้องต้องกันในอุตสาหกรรมขณะนี้สนับสนุนการนำวิธีการประเมินวัฏจักรชีวิต (LCA) มาใช้
ภายใต้กรอบการทำงาน LCA โรงไฟฟ้าความร้อนต้องคำนวณรอยเท้าคาร์บอนที่ครอบคลุมรวมถึง:
- ผลกระทบตลอดห่วงโซ่อุปทานตั้งแต่การสกัดเชื้อเพลิงไปจนถึงการขนส่งและการเผาไหม้
- การปล่อยมลพิษที่ซ่อนอยู่ เช่น การรั่วไหลของมีเทน
- การใช้พลังงานและการสร้างของเสียตลอดการก่อสร้าง การดำเนินงาน และการรื้อถอน
สำหรับโรงไฟฟ้าที่ใช้เทคโนโลยีการดักจับและกักเก็บคาร์บอน (CCS) การประเมินจะต้องครอบคลุมการใช้สารเคมี การผลิตอุปกรณ์ดักจับ และโครงสร้างพื้นฐานการขนส่งเพิ่มเติม
การแลกเปลี่ยนด้านสิ่งแวดล้อม
เทคโนโลยีลดการปล่อยมลพิษไม่ได้ให้ประโยชน์แบบเส้นตรง แต่เกี่ยวข้องกับการแลกเปลี่ยนด้านสิ่งแวดล้อมที่ซับซ้อน ข้อมูลแสดงให้เห็นว่าโรงไฟฟ้าถ่านหินที่ใช้ CCS สามารถลดก๊าซเรือนกระจกได้ถึง 64% แต่กลับเผชิญกับภาวะน้ำทะเลมีสารอาหารมากเกินไปและการใช้น้ำที่เพิ่มขึ้น ซึ่งเป็นคำเตือนต่อการปรับปรุงเพียงตัวชี้วัดเดียว ในทางตรงกันข้าม โรงไฟฟ้าก๊าซธรรมชาติแสดงประสิทธิภาพด้านสิ่งแวดล้อมโดยรวมที่เหนือกว่า โดยส่วนใหญ่ของประเภทผลกระทบแสดงให้เห็นถึงการปรับปรุงมากกว่า 50% เมื่อเทียบกับถ่านหิน ยกเว้นการแผ่รังสีไอออไนซ์
แนวทางเชิงกลยุทธ์
ท่ามกลางทางเลือกทางเทคโนโลยีที่หลากหลาย บริษัทต่างๆ ต้องหลีกเลี่ยงแนวทางที่ทำตามกระแส LCA ไม่เพียงแต่เป็นเครื่องมือบัญชีเท่านั้น แต่ยังเป็นเข็มทิศสำหรับการตัดสินใจทางวิทยาศาสตร์อีกด้วย การประเมินวัฏจักรชีวิตเต็มรูปแบบที่ระบุความเสี่ยงด้านสิ่งแวดล้อมที่อาจเกิดขึ้นตลอดเส้นทางเทคโนโลยีเท่านั้นที่อุตสาหกรรมจะสามารถมั่นใจได้ว่ากลยุทธ์การลดการปล่อยมลพิษสอดคล้องกับวัตถุประสงค์ของชาติ ในขณะเดียวกันก็รักษาความยั่งยืนในระยะยาวได้
