តើទឹកប៉ុន្មានត្រូវបានប្រើប្រាស់ដោយអេឡិចត្រូលីស?

តើទឹកប៉ុន្មានត្រូវបានប្រើប្រាស់ដោយអេឡិចត្រូលីស

ជំហានទីមួយ៖ ការផលិតអ៊ីដ្រូសែន

ការ​ប្រើ​ប្រាស់​ទឹក​កើត​ចេញ​ពី​ពីរ​ជំហាន​គឺ​ការ​ផលិត​អ៊ីដ្រូសែន និង​ការ​ផលិត​ឧបករណ៍​ផ្ទុក​ថាមពល​ខាង​លើ។ សម្រាប់ការផលិតអ៊ីដ្រូសែន ការប្រើប្រាស់ទឹកអេឡិចត្រូលីតអប្បបរមាគឺប្រហែល 9 គីឡូក្រាមនៃទឹកក្នុងមួយគីឡូក្រាមនៃអ៊ីដ្រូសែន។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ដោយគិតគូរពីដំណើរការបន្សាបសារធាតុរ៉ែនៃទឹក សមាមាត្រនេះអាចមានពី 18 ទៅ 24 គីឡូក្រាមនៃទឹកក្នុងមួយគីឡូក្រាមនៃអ៊ីដ្រូសែន ឬសូម្បីតែខ្ពស់រហូតដល់ 25,7 ទៅ 30,2 ។.

 

សម្រាប់ដំណើរការផលិតដែលមានស្រាប់ (ការកែទម្រង់ចំហាយមេតាន) ការប្រើប្រាស់ទឹកអប្បបរមាគឺ 4.5kgH2O/kgH2 (ទាមទារសម្រាប់ប្រតិកម្ម) ដោយគិតពីដំណើរការទឹក និងទឹកត្រជាក់ ការប្រើប្រាស់ទឹកអប្បបរមាគឺ 6.4-32.2kgH2O/kgH2។

 

ជំហានទី 2៖ ប្រភពថាមពល (អគ្គិសនីកកើតឡើងវិញ ឬឧស្ម័នធម្មជាតិ)

សមាសធាតុមួយទៀតគឺការប្រើប្រាស់ទឹកដើម្បីផលិតថាមពលកកើតឡើងវិញ និងឧស្ម័នធម្មជាតិ។ ការប្រើប្រាស់ទឹកនៃថាមពល photovoltaic ប្រែប្រួលក្នុងចន្លោះពី 50-400 លីត្រ/MWh (2.4-19kgH2O/kgH2) និងថាមពលខ្យល់ចន្លោះពី 5-45 លីត្រ/MWh (0.2-2.1kgH2O/kgH2) ។ ដូចគ្នានេះដែរ ការផលិតឧស្ម័នពី shale gas (ផ្អែកលើទិន្នន័យរបស់សហរដ្ឋអាមេរិក) អាចត្រូវបានកើនឡើងពី 1.14kgH2O/kgH2 ដល់ 4.9kgH2O/kgH2។

 

សរុបសេចក្តីមក ការប្រើប្រាស់ទឹកសរុបជាមធ្យមនៃអ៊ីដ្រូសែនដែលបង្កើតដោយការផលិតថាមពលអគ្គិសនីពីវ៉ុលតាអ៊ីក និងថាមពលខ្យល់គឺប្រហែល 32 និង 22kgH2O/kgH2 រៀងគ្នា។ ភាព​មិន​ប្រាកដ​ប្រជា​បាន​មក​ពី​វិទ្យុសកម្ម​ព្រះអាទិត្យ​ពេញ​មួយ​ជីវិត និង​មាតិកា​ស៊ីលីកុន។ ការប្រើប្រាស់ទឹកនេះគឺស្ថិតនៅលើលំដាប់នៃរ៉ិចទ័រដូចគ្នានឹងការផលិតអ៊ីដ្រូសែនពីឧស្ម័នធម្មជាតិ (7.6-37 kgh2o / kgH2 ជាមធ្យម 22kgH2O / kgH2) ។

 

កម្រិតទឹកសរុប៖ ទាបជាងនៅពេលប្រើប្រាស់ថាមពលកកើតឡើងវិញ។

ស្រដៀងគ្នាទៅនឹងការបំភាយឧស្ម័ន CO2 តម្រូវការជាមុនសម្រាប់ការបោះជំហានទឹកទាបសម្រាប់ផ្លូវអេឡិចត្រូលីតគឺការប្រើប្រាស់ប្រភពថាមពលកកើតឡើងវិញ។ ប្រសិនបើមានតែផ្នែកតូចមួយនៃចរន្តអគ្គិសនីត្រូវបានបង្កើតដោយប្រើឥន្ធនៈហ្វូស៊ីល ការប្រើប្រាស់ទឹកដែលទាក់ទងនឹងអគ្គិសនីគឺខ្ពស់ជាងទឹកជាក់ស្តែងដែលប្រើប្រាស់ក្នុងអំឡុងពេលអេឡិចត្រូលីស។

 

ឧទាហរណ៍ ការផលិតថាមពលឧស្ម័នអាចប្រើប្រាស់ទឹករហូតដល់ 2,500 លីត្រ/MWh។ វាក៏ជាករណីដ៏ល្អបំផុតសម្រាប់ឥន្ធនៈហ្វូស៊ីល (ឧស្ម័នធម្មជាតិ)។ ប្រសិនបើការដុតធ្យូងថ្មត្រូវបានពិចារណា ការផលិតអ៊ីដ្រូសែនអាចប្រើប្រាស់ថាមពលពី 31-31.8kgH2O/kgH2 ហើយការផលិតធ្យូងថ្មអាចប្រើប្រាស់ 14.7kgH2O/kgH2។ ការប្រើប្រាស់ទឹកពី photovoltaics និងខ្យល់ក៏ត្រូវបានគេរំពឹងថានឹងថយចុះតាមពេលវេលាផងដែរ ដោយសារដំណើរការផលិតកាន់តែមានប្រសិទ្ធភាព ហើយទិន្នផលថាមពលក្នុងមួយឯកតានៃសមត្ថភាពដំឡើងមានភាពប្រសើរឡើង។

 

ការប្រើប្រាស់ទឹកសរុបក្នុងឆ្នាំ 2050

ពិភពលោកត្រូវបានគេរំពឹងថានឹងប្រើប្រាស់អ៊ីដ្រូសែនច្រើនដងច្រើនជាងពេលបច្ចុប្បន្ន។ ឧទាហរណ៍ IRENA's World Energy Transitions Outlook ប៉ាន់ប្រមាណថាតម្រូវការអ៊ីដ្រូសែននៅឆ្នាំ 2050 នឹងមានប្រហែល 74EJ ដែលក្នុងនោះប្រហែល 2 ភាគ 3 នឹងមកពីអ៊ីដ្រូសែនកកើតឡើងវិញ។ ដោយការប្រៀបធៀបថ្ងៃនេះ (អ៊ីដ្រូសែនសុទ្ធ) គឺ 8.4EJ ។

 

ទោះបីជាអ៊ីដ្រូសែនអេឡិចត្រូលីតអាចបំពេញតម្រូវការអ៊ីដ្រូសែនពេញមួយឆ្នាំ 2050 ក៏ដោយ ការប្រើប្រាស់ទឹកនឹងមានប្រហែល 25 ពាន់លានម៉ែត្រគូប។ តួលេខខាងក្រោមប្រៀបធៀបតួលេខនេះទៅនឹងស្ទ្រីមប្រើប្រាស់ទឹកដែលផលិតដោយមនុស្សផ្សេងទៀត។ កសិកម្មប្រើប្រាស់ទឹកច្រើនជាងគេ ២៨០ពាន់លានម៉ែត្រគូប ខណៈឧស្សាហកម្មប្រើប្រាស់ជិត ៨០០ពាន់លានម៉ែត្រគូប និងទីក្រុងប្រើប្រាស់ ៤៧០ពាន់លានម៉ែត្រគូប។ ការប្រើប្រាស់ទឹកបច្ចុប្បន្ននៃការកែទម្រង់ឧស្ម័នធម្មជាតិ និងឧស្ម័នធ្យូងថ្មសម្រាប់ផលិតអ៊ីដ្រូសែនគឺប្រហែល 1,5 ពាន់លានម៉ែត្រគូប។

ដូច្នេះ ទោះបីជាបរិមាណទឹកច្រើនត្រូវបានគេរំពឹងថានឹងប្រើប្រាស់ដោយសារតែការផ្លាស់ប្តូរផ្លូវអេឡិចត្រូលីត និងតម្រូវការកើនឡើងក៏ដោយ ការប្រើប្រាស់ទឹកពីការផលិតអ៊ីដ្រូសែននឹងនៅតែតូចជាងលំហូរផ្សេងទៀតដែលមនុស្សប្រើប្រាស់។ ចំណុចយោងមួយទៀតគឺការប្រើប្រាស់ទឹកក្នុងមនុស្សម្នាក់គឺចន្លោះពី 75 (លុចសំបួ) ទៅ 1,200 (អាមេរិក) ម៉ែត្រគូបក្នុងមួយឆ្នាំ។ ជាមធ្យម 400 m3 / (ក្នុងមនុស្សម្នាក់ * ឆ្នាំ) ការផលិតអ៊ីដ្រូសែនសរុបក្នុងឆ្នាំ 2050 គឺស្មើនឹងប្រទេសដែលមានប្រជាជន 62 លាននាក់។

 

តម្លៃទឹកប៉ុន្មាន និងថាមពលប្រើប្រាស់ប៉ុន្មាន

 

ចំណាយ

កោសិកាអេឡិចត្រូលីតត្រូវការទឹកដែលមានគុណភាពខ្ពស់ និងត្រូវការការព្យាបាលទឹក។ ទឹកដែលមានគុណភាពទាបនាំឱ្យខូចគុណភាពកាន់តែលឿន និងអាយុខ្លី។ ធាតុជាច្រើនរួមទាំង diaphragms និងកាតាលីករដែលប្រើក្នុងអាល់កាឡាំង ក៏ដូចជាភ្នាស និងស្រទាប់ដឹកជញ្ជូន porous នៃ PEM អាចត្រូវបានប៉ះពាល់យ៉ាងធ្ងន់ធ្ងរដោយភាពមិនបរិសុទ្ធនៃទឹកដូចជា ជាតិដែក ក្រូមីញ៉ូម ទង់ដែង ជាដើម។ ចរន្តទឹកតម្រូវឱ្យតិចជាង 1μS/ សង់ទីម៉ែត្រ និងកាបូនសរីរាង្គសរុបតិចជាង 50μg/L។

 

ទឹកមានចំណែកតិចតួចនៃការប្រើប្រាស់ថាមពល និងការចំណាយ។ សេណារីយ៉ូករណីដ៏អាក្រក់បំផុតសម្រាប់ប៉ារ៉ាម៉ែត្រទាំងពីរគឺការលាងចាន។ Reverse osmosis គឺជាបច្ចេកវិទ្យាចម្បងសម្រាប់ desalination ដែលស្មើនឹងជិត 70 ភាគរយនៃសមត្ថភាពសកល។ បច្ចេកវិទ្យានេះមានតម្លៃ $1900- $2000/m³/d ហើយមានអត្រាការរៀនសូត្រ 15%។ ក្នុងតម្លៃវិនិយោគនេះ តម្លៃព្យាបាលគឺប្រហែល $1/m³ ហើយអាចទាបជាងនៅតំបន់ដែលថ្លៃអគ្គិសនីទាប។

 

លើសពីនេះទៀត តម្លៃដឹកជញ្ជូននឹងកើនឡើងប្រហែល 1-2 ដុល្លារក្នុងមួយម៉ែតគូប។ ទោះបីជានៅក្នុងករណីនេះក៏ដោយ តម្លៃនៃការព្យាបាលទឹកគឺប្រហែល $0.05 / kgH2 ។ ដើម្បីដាក់ទស្សនៈនេះ តម្លៃនៃអ៊ីដ្រូសែនដែលអាចកកើតឡើងវិញអាចមាន $2-3/kgH2 ប្រសិនបើធនធានកកើតឡើងវិញល្អមាន ខណៈពេលដែលតម្លៃនៃធនធានជាមធ្យមគឺ $4-5/kgH2។

 

ដូច្នេះនៅក្នុងសេណារីយ៉ូអភិរក្សនេះ ទឹកនឹងត្រូវចំណាយតិចជាង 2 ភាគរយនៃចំនួនសរុប។ ការប្រើប្រាស់ទឹកប្រៃអាចបង្កើនបរិមាណទឹកដែលប្រមូលបានពី 2.5 ទៅ 5 ដង (គិតជាកត្តានៃការស្តារឡើងវិញ) ។

 

ការប្រើប្រាស់ថាមពល

ក្រឡេកមើលការប្រើប្រាស់ថាមពលនៃ desalination វាក៏តូចណាស់បើប្រៀបធៀបទៅនឹងបរិមាណអគ្គិសនីដែលត្រូវការដើម្បីបញ្ចូលកោសិកាអេឡិចត្រូលីត។ ឯកតា osmosis បញ្ច្រាសដែលកំពុងដំណើរការបច្ចុប្បន្នប្រើប្រាស់ប្រហែល 3.0 kW/m3 ។ ផ្ទុយទៅវិញ រោងចក្រចម្រោះទឹកកំដៅមានការប្រើប្រាស់ថាមពលខ្ពស់ជាងច្រើន ចាប់ពី 40 ទៅ 80 KWH/m3 ជាមួយនឹងតម្រូវការថាមពលបន្ថែមចាប់ពី 2.5 ទៅ 5 KWH/m3 អាស្រ័យលើបច្ចេកវិទ្យា desalination ។ ដោយយកករណីអភិរក្ស (ពោលគឺតម្រូវការថាមពលខ្ពស់ជាង) នៃរោងចក្រផលិតថាមពលជាឧទាហរណ៍ ដោយសន្មត់ថាការប្រើប្រាស់ម៉ាស៊ីនបូមកំដៅ តម្រូវការថាមពលនឹងត្រូវបានបំប្លែងទៅជាអ៊ីដ្រូសែនប្រហែល 0.7kWh/kg ។ ដើម្បីដាក់ក្នុងទស្សនៈនេះ តម្រូវការអគ្គិសនីនៃកោសិកាអេឡិចត្រូលីតគឺប្រហែល 50-55kWh/kg ដូច្នេះសូម្បីតែនៅក្នុងសេណារីយ៉ូដ៏អាក្រក់បំផុត តម្រូវការថាមពលសម្រាប់ desalination គឺប្រហែល 1% នៃថាមពលសរុបដែលបញ្ចូលទៅក្នុងប្រព័ន្ធ។

 

បញ្ហា​ប្រឈម​មួយ​នៃ​ការ​ចោល​ទឹក​គឺ​ការ​ចោល​ទឹក​ប្រៃ ដែល​អាច​មាន​ឥទ្ធិពល​លើ​ប្រព័ន្ធ​អេកូឡូស៊ី​សមុទ្រ​ក្នុង​តំបន់។ ទឹកប្រៃនេះអាចត្រូវបានព្យាបាលបន្ថែមទៀតដើម្បីកាត់បន្ថយផលប៉ះពាល់បរិស្ថានរបស់វា ដូច្នេះហើយការបន្ថែម $0.6-2.40/m³ ផ្សេងទៀតទៅនឹងតម្លៃទឹក។ លើសពីនេះ គុណភាពទឹកអេឡិចត្រូលីតមានភាពតឹងរ៉ឹងជាងទឹកផឹក ហើយអាចបណ្តាលឱ្យមានការចំណាយខ្ពស់ក្នុងការព្យាបាល ប៉ុន្តែនេះនៅតែត្រូវបានគេរំពឹងថានឹងមានតិចតួចបើប្រៀបធៀបទៅនឹងការបញ្ចូលថាមពល។

ដានទឹកនៃទឹកអេឡិចត្រូលីតសម្រាប់ផលិតអ៊ីដ្រូសែនគឺជាប៉ារ៉ាម៉ែត្រទីតាំងជាក់លាក់មួយ ដែលអាស្រ័យលើភាពអាចរកបានទឹកក្នុងមូលដ្ឋាន ការប្រើប្រាស់ ការរិចរិល និងការបំពុល។ តុល្យភាពនៃប្រព័ន្ធអេកូឡូស៊ី និងផលប៉ះពាល់នៃនិន្នាការអាកាសធាតុរយៈពេលវែងគួរតែត្រូវបានពិចារណា។ ការ​ប្រើ​ប្រាស់​ទឹក​នឹង​ក្លាយ​ជា​ឧបសគ្គ​ដ៏​សំខាន់​ក្នុង​ការ​បង្កើន​អ៊ីដ្រូសែន​កកើត​ឡើង​វិញ។