Sẵn sàng cho khí sinh học – Trang bị động cơ chạy bằng khí phù hợp cho thập kỷ tiếp theo

Được xuất bản lại bởi Plato

Người theo dõi: 0

máy chạy bằng xăng

Bài viết này chứa nội dung trả phí được sản xuất với sự cộng tác của Tăng sức mạnh.

Các chính trị gia, nhà khoa học và các bên liên quan trong ngành đang liên tục tìm kiếm các nguồn năng lượng bền vững để đóng góp cho nỗ lực quốc tế trong việc giảm phát thải khí nhà kính. Tuy nhiên, những thách thức trong việc thiết lập các giải pháp thay thế cho nhiên liệu hóa thạch bao gồm chi phí, khoảng cách về công nghệ cũng như khả năng tiếp cận và độ tin cậy.

Khí sinh học được nhiều người coi là một mảnh ghép trong bức tranh lớn hơn về các nguồn năng lượng của ngày mai: Được sản xuất từ chất thải hữu cơ, nó giải quyết cả vấn đề quản lý chất thải và tìm kiếm nguồn năng lượng tái tạo.

Tuy nhiên - Thomas Achrainer, một trong những người sáng lập, cho biết: “Việc sử dụng khí sinh học trong sản xuất năng lượng bị cản trở bởi một số yếu tố, bao gồm cả sự thiếu hiệu quả của nhiều động cơ khí, vốn là trung tâm trong việc chuyển đổi khí sinh học thành nhiệt và năng lượng”. của PowerUP GmbH. Với tư cách là một thành lập chuyên gia dịch vụ động cơ khí liên quan đến nhà máy điện khí sinh học, PowerUP chuyên về các giải pháp đổi mới để giúp ngành khí sinh học sẵn sàng cho thập kỷ tới.

Thị trường khí sinh học ngày nay – một cái nhìn tổng quan

Đặc biệt trong sản xuất điện, khí sinh học được coi là nguồn thay thế đầy hứa hẹn cho nhiên liệu hóa thạch, vốn vẫn chiếm phần lớn nguồn năng lượng toàn cầu vào năm 2022: riêng than đá chiếm hơn 35% trong năm đó, tiếp theo là khí đốt tự nhiên với 22%. .^[1]

Tuy nhiên, các nguồn năng lượng tái tạo như khí sinh học đang gia tăng: Năm 2022, công suất năng lượng khí sinh học được lắp đặt trên toàn cầu tương đương 21.5 gigawatt. Tổng cộng, thị trường khí sinh học trên toàn thế giới - bao gồm các ứng dụng như nấu ăn, sưởi ấm và chiếm thị phần lớn nhất là sản xuất năng lượng - ước tính đạt quy mô 65.53 tỷ USD vào năm 2023. Từ năm 2024 đến năm 2030, tốc độ tăng trưởng kép hàng năm (CAGR) là 4.2 % dự kiến.^[2] ^[3]

Rõ ràng, định hướng rất rõ ràng: Khí sinh học dự kiến sẽ trở thành một yếu tố ngày càng quan trọng trong việc cung cấp năng lượng toàn cầu. Ưu điểm bao gồm khả năng tái tạo và sử dụng chất thải, nhưng cũng tăng tính ổn định trong việc cung cấp năng lượng ở các nước đang phát triển và khu vực nông thôn. Tuy nhiên, vẫn còn nhiều chỗ để cải thiện.^[4]

Những thách thức lớn đối với người vận hành động cơ khí sinh học: Những khó khăn gặp phải là gì?

Thomas Achrainer cho biết: “Khí sinh học thường phải trải qua một bước xử lý đặc biệt để có thể tiếp cận được với quá trình sản xuất năng lượng”. Rốt cuộc, sản phẩm tự nhiên này đôi khi có thể có sự thay đổi đáng kể trong thành phần của nó. Nhưng mặc dù có quy trình xử lý tiên tiến, động cơ khí sinh học cần phải có đủ khả năng thích ứng để đối phó với sự không nhất quán trong quá trình đốt cháy.

Tuy nhiên, đây không phải là vấn đề phức tạp duy nhất mà động cơ khí sinh học (hay đúng hơn là người vận hành chúng) phải đối mặt.

Cơ sở vật chất kém hiệu quả

Chi phí là yếu tố quyết định khi áp dụng các nguồn năng lượng tái tạo. Khí sinh học cũng không ngoại lệ, đó là lý do tại sao ngành năng lượng cần có sẵn các công nghệ tiên tiến nhất. Nói về động cơ khí chiếm vị trí trung tâm trong sản xuất năng lượng bằng khí sinh học, Thomas Achrainer minh họa: “Động cơ khí hiện đại là những con ngựa có sức mạnh thực sự vì chúng có thể đạt được mức hiệu suất cao khi sử dụng trong sản xuất năng lượng. Tuy nhiên, ngay cả khi sử dụng động cơ xăng của các công ty dẫn đầu thị trường đã có tên tuổi thì vẫn thường có chỗ cần cải tiến.”

Mặc dù mức hiệu suất tốt từ 40 đến 50%, động cơ khí sinh học để sản xuất năng lượng vẫn có thể được cải tiến hơn nữa và thích ứng với nhu cầu cụ thể của khách hàng. Ví dụ, có thể cải thiện khả năng chịu đựng những biến đổi lớn hơn về chất lượng khí, tránh được sự cần thiết phải thực hiện các bước chuẩn bị khí tốn nhiều công sức.^[5]

Ngoài ra, các bộ phận động cơ chạy bằng khí được phát triển đặc biệt có thể được kết hợp để tăng thêm hiệu suất của động cơ. Những bộ phận này có thể bao gồm bugi đánh lửa, bộ lọc thổi, cũng như nhiều bộ phận khác để không chỉ tăng hiệu suất mà còn tăng độ bền.

người đàn ông đang sửa động cơ xăng

Bảo trì phức tạp

Bảo trì có thể dễ dàng trở thành một vấn đề lớn khi vận hành các cơ sở phức tạp với hệ thống lớn và phức tạp. Và mặc dù việc bảo dưỡng thường xuyên là điều cần thiết để đảm bảo tuổi thọ của động cơ chạy bằng khí đắt tiền và tránh sự gián đoạn ngoài kế hoạch, nhưng nó thường đi kèm với thời gian ngừng hoạt động đáng kể. Điều này thậm chí còn đúng hơn khi cơ sở được đề cập nằm ở khoảng cách đáng kể với nhà sản xuất động cơ xăng hoặc đối tác dịch vụ đủ tiêu chuẩn.

Do đó, các nhà khai thác động cơ khí đang tìm kiếm các khả năng để giảm chi phí và nỗ lực liên quan đến bảo trì hoặc kết hợp bảo trì với nâng cấp tùy chỉnh các hệ thống hiện có.

Hệ thống lỗi thời – thay thế tốn kém

Tuổi thọ trung bình của động cơ chạy bằng khí sinh học có thể kéo dài hơn 25–30 năm. Tuy nhiên, khi công nghệ ngày càng phát triển, nhiều nhà máy điện chỉ sử dụng động cơ chạy bằng khí cũ, làm tăng cả chi phí bảo trì và khả năng xảy ra lỗi. Mặc dù vậy: Việc thay thế rất tốn kém và việc loại bỏ động cơ xăng không kịp thời sẽ làm suy yếu khát vọng sản xuất năng lượng bền vững.

Tuy nhiên, việc theo dõi tiến bộ công nghệ không nhất thiết có nghĩa là phải thường xuyên thay thế nhiều bộ phận của nhà máy điện. Thay vào đó, khả năng nâng cấp các hệ thống hiện có là rất cần thiết với mục đích làm cho các thế hệ động cơ xăng cũ trở nên phù hợp với tương lai.

Khởi động động cơ khí sinh học – sẵn sàng cho thách thức ngày mai

“Thách thức thúc đẩy sự đổi mới. Nếu không có họ, chúng ta sẽ trì trệ thay vì tiến bộ”, Thomas Achrainer nói. Và trên thực tế, những trở ngại trong quá trình vận hành động cơ khí sinh học đã thúc đẩy ngành này phát triển các phương pháp nhằm nâng cao hiệu quả, độ tin cậy và tính độc lập.

Để đạt được mục tiêu đó, PowerUP không chỉ cung cấp dịch vụ bảo trì cho động cơ MWM® và INNIO Jenbacher® ở 52 quốc gia – việc đại tu dựa trên tình trạng giúp tiết kiệm chi phí và tài nguyên bằng cách chỉ thay thế những bộ phận đã thực sự hết tuổi thọ. Mặt khác, các bộ phận thay thế cũng bao gồm các bộ phận thay thế động cơ khí do PowerUP thiết kế có khả năng nâng cao hơn nữa hiệu quả và tuổi thọ của động cơ khí sinh học – chẳng hạn như hệ thống xả khí và đầu xi-lanh.

Ngoài các phụ tùng thay thế chuyên dụng và các tùy chọn nâng cấp cho động cơ hiện có, PowerUP cũng đã phát triển PUPGEN: Sự kết hợp giữa động cơ INNIO Jenbacher® Type 3 đã được đại tu và các điều chỉnh có mục tiêu của PowerUP khiến nó trở thành một sự bổ sung cực kỳ linh hoạt đồng thời tiết kiệm chi phí cho dòng sản phẩm của công ty- hướng lên.

^[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