מוכן לביוגז - התאמה של מנועי גז לעשור הבא

הועלה מחדש על ידי אפלטון

עוקב: 0

מנוע גז

מאמר זה מכיל בתשלום עבור תוכן שהופק בשיתוף עם PowerUP.

פוליטיקאים, מדענים ובעלי עניין בתעשייה כאחד מחפשים ללא הרף מקורות אנרגיה ברי קיימא כתרומה למאמצים הבינלאומיים להפחתת פליטת גזי חממה. עם זאת, האתגרים בהקמת חלופות לדלקים מאובנים כוללים עלויות, פערים טכנולוגיים, כמו גם נגישות ואמינות.

ביוגז נחשב באופן נרחב כחלק חידה אחד בתמונה הגדולה יותר של מקורות האנרגיה של המחר: בהיותו מיוצר מפסולת אורגנית, הוא מתמודד הן עם הבעיות של ניהול הפסולת והן במציאת מקורות אנרגיה מתחדשים.

עם זאת - "השימוש בביוגז בהפקת אנרגיה מופרע על ידי מספר גורמים, כולל חוסר יעילות של מנועי גז רבים עצמם, המהווים חלק מרכזי בהפיכת ביוגז לחום ואנרגיה", אומר תומס אקריינר, אחד המייסדים של PowerUP GmbH. כמבוססת מומחה לשירותי מנועי גז בנושא תחנות כוח ביו-גז, PowerUP התמחתה בפתרונות חדשניים כדי להכין את תחום הביוגז לעשור הבא.

שוק הביוגז כיום - סקירה כללית

בייחוד בייצור חשמל, ביו-גז נמצא כחלופה מבטיחה לדלקים מאובנים, שעדיין היוו את רוב מקורות האנרגיה העולמיים בשנת 2022: לפחם לבדו היה נתח של יותר מ-35% באותה שנה, ואחריו גז טבעי עם 22% .^[1]

עם זאת, מקורות אנרגיה מתחדשים כמו ביו-גז נמצאים במגמת עלייה: בשנת 2022, הקיבולת של אנרגיית ביו-גז המותקנת בעולם הייתה שווה ל-21.5 ג'יגה וואט. בסך הכל, שוק הביוגז העולמי - כולל יישומים כמו בישול, חימום, ועם החלק הגדול ביותר, ייצור אנרגיה - נאמד בהיקף של 65.53 מיליארד דולר בשנת 2023. בין 2024 ל-2030, שיעור צמיחה שנתי מורכב (CAGR) של 4.2 % צפוי.^[2] ^[3]

ברור שהכיוון ברור: ביוגז צפוי להפוך לגורם חשוב יותר ויותר באספקת האנרגיה העולמית. היתרונות כוללים התחדשות וניצול פסולת, אך גם יציבות מוגברת באספקת האנרגיה של מדינות מתפתחות ואזורים כפריים. ובכל זאת, יש מקום ניכר לשיפור.^[4]

אתגרים מרכזיים למפעילי מנועי ביו-גז: מהם המאבקים?

"ביוגז צריך לעתים קרובות לעבור שלב עיבוד מיוחד כדי להנגיש אותו להפקת אנרגיה", אומר תומס אקריינר. אחרי הכל, מוצר טבעי זה יכול לבוא עם וריאציה ניכרת לפעמים בהרכבו. אבל למרות עיבוד מתקדם, מנועי ביו-גז צריכים להיות מתאימים מספיק כדי להתמודד עם חוסר עקביות במהלך הבעירה.

עם זאת, אלו לא המורכבויות היחידות איתם מתמודדים מנועי ביו-גז (או ליתר דיוק, המפעילים שלהם).

מתקנים לא יעילים

עלויות הן גורם מכריע בכל הנוגע לאימוץ מקורות אנרגיה מתחדשים. ביו-גז אינו יוצא מן הכלל, וזו הסיבה שתחום האנרגיה צריך שיעמוד לרשותו טכנולוגיות מתקדמות. אם כבר מדברים על מנועי גז תופסים את הבמה המרכזית בייצור אנרגיה עם ביוגז, תומס אקריינר ממחיש: "מנועי גז מודרניים הם סוסי כוח אמיתיים, שכן הם יכולים להגיע לרמות יעילות גבוהות כאשר משתמשים בהם בייצור אנרגיה. עם זאת, גם כאשר משתמשים במנועי גז על ידי מובילי שוק מבוססים, לעתים קרובות יש מקום לשיפור".

למרות רמות יעילות טובות בין 40 ל-50%, ניתן לשפר עוד יותר ולהתאים מנועי ביו-גז לייצור אנרגיה לצרכי הלקוח הספציפיים. לדוגמה, ניתן לשפר את הסובלנות לשונות גדולות יותר באיכות הגז, ולעקוף את הצורך בשלבי הכנת גז מייגעים.^[5]

בנוסף, ניתן לשלב חלקי מנועי גז שפותחו במיוחד כדי להגביר עוד יותר את היעילות של המנועים. אלמנטים אלה עשויים לכלול מצתים, מסנני נשיפה, כמו גם רכיבים רבים אחרים כדי להגביר לא רק את היעילות, אלא גם את העמידות.

איש מתקן מנוע גז

תחזוקה מורכבת

תחזוקה יכולה בקלות להפוך לנושא מרכזי בעת הפעלת מתקנים מורכבים עם מערכות גדולות ועדינות. ולמרות שטיפול שוטף חיוני כדי להבטיח אריכות ימים של מנועי גז יקרים וכדי למנוע הפרעות לא מתוכננות, הוא מגיע לרוב עם השבתות משמעותיות. הדבר נכון אף יותר כאשר המתקן המדובר ממוקם במרחק ניכר מיצרן מנועי הגז או שותף שירות מוסמך.

מפעילי מנועי גז מחפשים אפוא אפשרויות להפחית את העלויות והמאמצים הקשורים לתחזוקה או לשלב שירות עם שדרוג מותאם אישית של מערכות קיימות.

מערכות מתוארכות – החלפות יקרות

אורך החיים הממוצע של מנועי ביו-גז יכול להשתרע על פני יותר מ-25-30 שנים. עם זאת, ככל שהטכנולוגיה מתקדמת, תחנות כוח רבות עומדות לרשותן רק מנועי גז, מה שמגדיל הן את עלויות התחזוקה והן את הרגישות לטעויות. למרות זאת: ההחלפות הן יקרות, והפסקה בטרם עת של מנוע גז מערערת את השאיפה לייצור אנרגיה בר קיימא.

מעקב אחר ההתקדמות הטכנולוגית, עם זאת, אינו אומר בהכרח החלפה קבועה של מספר רכיבים של תחנות כוח. במקום זאת, אפשרויות לשדרוג מערכות קיימות מתבקשות ביותר במטרה להפוך את דורות מנועי הגז הישנים למוגנים לעתיד.

הפעלת מנועי ביו-גז - מוכנים לאתגרים של מחר

"אתגרים מניעים חדשנות. בלעדיהם, היה לנו סטגנציה במקום התקדמות", אומר תומס אקריינר. ולמעשה, המכשולים בהפעלת מנועי ביו-גז הניעו את התעשייה לפתח גישות להגברת היעילות, האמינות והעצמאות.

לשם כך, PowerUP מציעה לא רק שירותי תחזוקה עבור מנועי MWM® ו- INNIO Jenbacher® ב-52 מדינות - השיפוץ מבוסס התנאים מאפשר יעילות עלות ומשאבים רק על ידי החלפת החלקים שבאמת הגיעו לסוף חייהם. החלפת רכיבים, לעומת זאת, כוללת גם חלקי חילוף למנועי גז מעוצבים ב-PowerUP המסוגלים להגביר עוד יותר את היעילות ואת אורך החיים של מנועי ביו-גז - כמו מערכות נשיפה וראשי צילינדר.

בנוסף לחלקי חילוף ייעודיים ואפשרויות שדרוג למנועים קיימים, PowerUP פיתחה גם את PUPGEN: השילוב של מנוע INNIO Jenbacher® Type 3 משופץ והתאמות ממוקדות של PowerUP הופך אותו לתוספת רב-תכליתית וחסכונית ביותר לליין של החברה- לְמַעלָה.

^[1] https://www.statista.com/statistics/269811/world-electricity-production-by-energy-source/

^[2] https://www.statista.com/statistics/1032922/biogas-capacity-globally/

^[3] https://www.grandviewresearch.com/industry-analysis/biogas-market

^[4] https://energypedia.info/wiki/Advantages_and_Disadvantages_of_Biogas

^[5] https://www.energie-lexikon.info/gasmotor.html