All Categories
EN EN

Რა არის უახლესი მისწრაფება ელექტროენერგიის გენერირების ტექნოლოგიებში?

2025-07-03 13:57:24
Რა არის უახლესი მისწრაფება ელექტროენერგიის გენერირების ტექნოლოგიებში?

Რა არის უახლესი მისწრაფება ელექტროენერგიის გენერირების ტექნოლოგიებში? ​

Გლობალური ენერგიის უმაღლესი განვითარების პროცესში ელექტროენერგიის გამომუშავება ტექნოლოგია ცვლილების წინაპირას არის. ზრდადი ენერგიის მოთხოვნის დაკმაყოფილების და ნახშირორის გამოყოფის შემცირების გამოწვეულობების წინაშე, ბოლო პროგრესი მოიცავს სხვადასხვა ენერგიის წყაროებს, ნავთობის და აღდგენითი ენერგიიდან ბირთვულ ენერგიამდე. ეს ინოვაციები არა მარტო ამაღლებს ეფექტურობას და საიმედოობას ელექტროენერგიის გამომუშავება არამედ უზრუნველყოფს უფრო გამძლე ენერგეტიკულ მომავალს.

Ნავთობის ელექტროსადგურების გენერაციის ტექნოლოგიებში განვითარება ​

Ულტრა-სუპერკრიტიკული და დანახლებული CFB ტექნოლოგიები ​

Მიუხედავად აღდგენითი წყაროებისკენ წავლისა, ქვანახშირზე დაფუძნებული ელექტროენერგიის გენერაცია ამიერიდან მნიშვნელოვან როლს თამაშობს ბევრი ქვეყნის ენერგეტიკულ პортფელში. ულტრასუპერკრიტიკული (USC) კოტლების განვითარება მნიშვნელოვანი ნაბიჯი წინ იყო. ეს კოტლები მუშაობს ამიერიდან მაღალ წნევასა და ტემპერატურაზე, რითაც სითბური სარგებლიანობა 45%-მდე აღწევს, რაც არსებითად გაუმჯობესებულია ტრადიციული სუბკრიტიკული კოტლების მაჩვენებლებზე. მაგალითად, ჩინეთში ბევრი ახალი ქვანახშირზე მუშა ელექტროსადგური უკვე USC ტექნოლოგიას იყენებს, რითაც შემცირდა ქვანახშირის ხარჯვა და CO₂-ის გამონაბოლქვი გამომუშავებული ელექტროენერგიის ერთეულზე.
​
Კიდევ ერთი სიახლეა 660 მეგავატიანი სუპერ-კრიტიკული ცირკულირებული ფლუიდური საწოვი (CFB) ტექნოლოგია. მსოფლიოში პირველი ასეთი პროექტის მდებარეობა ჩინეთში, შაანსის პროვინციაში, ბინზჰოუშია, რომელიც წარმატებით მუშაობს სავაჭრო ოპერაციების რეჟიმში. ეს ტექნოლოგია შესაძლოა აალე დაბალხარისხიანი საწვავის ფართო დიაპაზონი, როგორიცაა ქვანახშირის გელი და ქვანახშირის მასა, მაღალი ეფექტურობის შენარჩუნებით. ასევე გამოირჩევა გარემოს დაცვის მაღალი მაჩვენებლებით, მაგალითად, ნახევრად შრეში გაგონვის პროცესით, რომლის გაგონვის ეფექტურობა 98%-ზე მაღალია და ახალი ტიპის მტვრის შემკრეჭი დიზაინით, რომელიც ამცირებს ინვესტიციებს და ელექტროენერგიის მოხმარებას.

Ნახშირ-ამიაკის ერთობლივი წვა ​

Ქვანახშირ-ამონიაკის ერთობლივი წვის კონცეფცია გაჩნდა ქვანახშირზე დამუშავებული ელექტროენერგიის გენერაციის დეკარბონიზაციის მიზნით. ბოლო დროს, ჩინეთში ეროვნულმა ენერგეტიკულმა ჯგუფმა წარმატებით განახორციელა 600 მეგავატიან ქვანახშირზე მომუშავე გენერატორზე ამონიაკ-ქვანახშირის ერთობლივი წვის ტესტი. ამ ტესტში გამოყენებული იქნა ამონიაკ-ქვანახშირის წინასწარი შერევის წვის ტექნოლოგია, რომელმაც მიაღწია მრავალი ტვირთული პირობების დაკმაყოფილებას. ამონიაკის დაწვის მაჩვენებელი მიაღწია 99,99%-ს და დენიტრიფიკაციის მოწყობილობის წინ აზოტის ოქსიდის კონცენტრაციის ზრდა შეიზღუდა 20 მგ/ნმ³-ით. ნულოვანი ნახშირბადის საწვავის - ამონიაკის გამოყენება ქვანახშირის ნაწილობრივი ჩასანაცვლებლად შესაძლოა მკვეთრად შეამციროს ქვანახშირზე დამუშავებული ელექტროსადგურების ნახშირორჟანგის გამოყოფა, რაც ქვანახშირზე დამუშავებული ელექტროენერგიის საწარმო ინდუსტრიისთვის ახალ ბილიკს გაუხსნის ნახშირბადის შესამცირებლად.

Განახლებადი ელექტროენერგიის გენერაციის მიღწევები ​

Მაღალი ეფექტურობის მზის ენერგია ​

Მზის ენერგიის გენერაციის სფეროში ბოლო წელს მნიშვნული პროგრესი მოხდა. N-ტიპის მზის უჯრედები ახალ მთავარ მიმართულებად იქცება, მათი ბაზარზე წილი წინა წელთან შედარებით 50 პროცენტით გაიზარდა. ამ უჯრედებს უფრო მაღალი გარდაქმნის ეფექტურობა აქვთ, რომელიც მასობრივ წარმოებაში 25-26%-მდე მიდის, იმავე პარამეტრის 20-22%-ის საწყის ტიპის P-ტიპის უჯრედებთან შედარებით. მაგალითად, აშშ-სა და ჩინეთში არსებული ზოგიერთი დიდი მასშტაბის მზის ელექტროსადგური ახლა N-ტიპის მზის პანელებს იყენებს, რომლებიც უფრო მეტ ელექტროენერგიას იძლევა საკვებ ადგილზე, რაც მზის ენერგიის გენერაციის საერთო ხარჯებს ამცირებს.
​
Კიდევ ერთი განვითარება მოხდა კონცენტრირებული სახის მზის ენერგიის (CSP) ახლანდელ ენერგიის საწყობებში. მზის სინათლის საოცარ რაოდენობასთან დაკავშირებულ რეგიონებში, როგორიცაა შუა აღმოსავლეთისა და ჩრდილოეთ აფრიკის უდაბნოები, CSP დანადგარები აშენდა გამდნარი მარილის ენერგიის საწყობით. ეს დანადგარები ინახავს მზის ენერგიას დღის განმავლობაში და ქმნის ელექტროენერგიას ღამით ან მომწყვდიან დღეებში, რათა უზრუნველყოს უფრო მდგრადი ელექტრომომარაგება. მაგალითად, მაროკოს ნურის კომპლექსი მსოფლიოს უმსხილესი CSP დანადგარების ერთ-ერთია, რომელსაც 580 მეგავატიანი სიმძლავრე და 7-საათიანი გამდნარი მარილის ენერგიის საწყობი აქვს, რაც უზრუნველყოფს უწყვეტ ენერგიის გამომავალს მზის ჩასვლის შემდეგ. ​

Მასშტაბური და მოწინავე ქარის ენერგიის გენერირება ​

Ქვეყნის უმაღლესი 26 მეგავატიანი საოფისე ქარის ტურბინა წარმატებით გაუშვეს. უფრო დიდი ტურბინები ნიშნავს უფრო მაღალ საწარმოო სიმძლავრეს და ელექტროენერგიის თანხის შემცირებას. გარდა ამისა, ამ ტექნოლოგიის განვითარება საშუალებას იძლევა ქარის ტურბინები უფრო ღრმა წყალში დააყენონ, სადაც ქარის რესურსები უფრო მდიდარია. ნორვეგია და დიდი ბრიტანეთი წამყვან ქვეყნებად არიან ცნობილნი ამ სახის ქარის მუშაობის განვითარებაში, რამაც შეიძლება გააფართოოს ქარის ენერგიის წარმოების პოტენციური არეალი.
玉柴150机组.jpg
​
Ქარის ტურბინებზე ასევე ხდება საუკეთესო კონტროლის სისტემების გამოყენება. ეს სისტემები შესაძლოა შეცვალოს ბლადების პიტჩი და იავი ნამდვილ დროში ქარის სიჩქარისა და მიმართულების დამოკიდებულებით, რათა მაქსიმალურად გაიზარდოს ენერგიის წარმოების ეფექტურობა და შემცირდეს ტურბინების გახმარება. ეს არა მარტო აუმჯობესებს ქარის ფერმების საერთო მუშაობას, არამედ აგრძელებს მოწყობილობის სიცოცხლის ხანგრძლივობას.

Ბიომასის ენერგიის წარმოება ენერგიის აღდგენით ​

Მიუხედავად ამისა, ბიომასის ელექტროენერგიის გენერაციის ტექნოლოგიაც განვითარდა. „კვამლის აირის ზედაბალი გამოყენების და სრული ტემპერატურის დიაპაზონის სითბოს აღდგენის კომბინირებული ტექნოლოგია“ წარმატებით გამოიცდა პილოტურად. ეს ტექნოლოგია საშუალებას იძლევა ბიომასის სახანძი ელექტროსადგურებს მიაღწიონ კვამლის აირის ზედაბალ გამოყოფას და აღიდგინოს დაბალ ხარჯებზე მიღებული სითბო, ასევე გამოყოფილ იქნას და აღდგეს კვამლის აირში არსებული მავნე ნივთიერებები. მაგალითად, 30 მეგავატიან ბიომასის სახანძი ელექტროსადგურზე, ამ ტექნოლოგიის საშუალებით საათში აღიდგება 14 მეგავატი მაღალხარისხიანი სითბო, რომელიც შესაძლოა გამოყენებულ იქნას როგორც ელექტროენერგიის წარმოებაში, ასევე გათბობაში. ამასთან, შესაძლებელია კვამლის აირში არსებული აზოტის ოქსიდების გარდაქმნა 15% კონცენტრაციის ამონიუმის ნიტრატის სითხის სასუქად, რითიც ნაგავი ქმნის მაღალ ღირებულებას და უზრუნველყოფს ბიომასის სახანძი ელექტროსადგურის დამატებით ეკონომიკურ სარგებელს.

Ატომური ელექტროგენერაციის ინოვაციები ​

Პატარა მოდულარული რეაქტორები (SMR-ები) ​

Პატარა მოდულური რეაქტორები ბირთვული ენერგეტიკის ახალი ტენდენციაა. ეს რეაქტორები ზომით პატარაა, სიმძლავრით კი 10-300 მეგავატს უზრუნველყოფს, რაც შედარებით 1000 მეგავატზე მეტს უზრუნველყოფს ტრადიციული დიდი ბირთვული რეაქტორების შემთხვევაში. SMR-ები საწარმოშია დამზადებული, რაც ამცირებს მშენებლობის დროს და ხარჯებს. ისინი საშუალებას აძლევს უფრო მაღალი უსაფრთხოების გარანტიას, მაგალითად, პასიური გაგრილების სისტემების საშუალებით, რომლებიც შეიძლება თავიდან ააცილონ გულის დანახლებას ავარიის შემთხვევაში. აშშ-ში, კანადაში და დიდ ბრიტანეთში აქტიურად მუშაობენ SMR-ებზე და ამ პროექტების განვითარებას ახდენენ, ზოგიერთი პროექტის მომავალი ათწელის განმავლობაში განხორციელება იგეგმება.

Დახვეწილი საწვავის ციკლები ​

Ბირთვული ენერგეტიკის კიდევ ერთ სფეროში ახალი ინოვაციების არეალია წვაში გამოყენების დამახასიათებელი ტექნოლოგიები. ახალი წვაში გამოყენების ტექნოლოგიების მიზანია ბირთვული საწვავის გამოყენების ეფექტურობის გაუმჯობესება და ბირთვული ნარჩენების შემცირება. მაგალითად, სწრაფი რეაქტორების განვითარება შეიძლება გამოიწვიოს ურანის უფრო ეფექტურად გამოყენება და შედარებით უფრო ნაკლები გრძელვადიანი რადიოაქტიული ნარჩენების გამომუშავება ჩვეულებრივი მსუბუქ-წყალოვანი რეაქტორების შედარებით. ზოგიერთ ქვეყანაში, როგორიცაა რუსეთი და ჩინეთი, მიმდინარეობს სწრაფი რეაქტორების ტექნოლოგიის კვლევა-განვითარება, მიზანით დემონსტრაციული რეაქტორების აშენება მომდევნო პერიოდში.

Ხშირად დასმული კითხვები: ელექტროენერგიის გენერირების ტექნოლოგიების განვითარება ​

Როგორ ხდება ამ განვითარებების ზემოქმედება ელექტროენერგიის წარმოების ხარჯებზე? ​

Მზის, ქარის და ბიომასის ენერგიის გენერირების ტექნოლოგიები თანდათან ამცირებს ხარჯებს. მაგალითად, მზის უჯრედების მაჩვენებლის გაზრდა და ქარის ტურბინების ზომის გადიდება ამცირებს წარმოებული ელექტროენერგიის ერთეულის ფასს. საწვავ-ენერგეტიკულ მასალებზე დამუშავებული ენერგიის გენერირების ტექნოლოგიები, მაგალითად, USC აორთქლებელი და CFB ამაღლებს ეფექტურობას, რაც ამცირებს საწვავის ხარჯვას და შესაბამისად ხარჯებს. თუმცა, ზოგიერთი ახალი ტექნოლოგიის პირველადი ინვესტიციები, მაგალითად, ატომურ ენერგეტიკაში SMR-ების შემთხვევაში, შესაძლოა მაღალი იყოს, მაგრამ ისინი გრძელვადიანად ხარჯთაღნობით უნდა იყოს.

Ეს ახალი ენერგიის გენერირების ტექნოლოგიები გარემოსთან ერთგულია? ​

Ბოლო განვითარებების უმეტესობა გარემოს დაცვაზეა დაგეგმილი. აღდგენითი ენერგიის ტექნოლოგიები, როგორიცაა მზის, ქარის და ბიომასის ელექტროენერგიის გენერირება მოქმედების დროს გამოყოფს ნაკლებ ან საერთოდ ნულოვან საშენ აირებს. საწვავ-საწვავის ელექტროგამართულებში ტექნოლოგიები, როგორიცაა ქვანახშირ-ამიაკის ერთობლივი წვა და დახვეწილი CFB boilerebi ემსახურებიან ორთქლის და მავნე ნივთიერებების გამოყოფის შემცირებას. ბირთვული ენერგეტიკა, რომელსაც ახლანდელი ტექნოლოგიები, როგორიცაა SMR-ები და დახვეწილი საწვავის ციკლები ჰქონდა, ასევე შეიძლება გახდეს უფრო გარემოზე მორგებული საწვავის გამოყენების გაუმჯობესებით და ნარჩენების შემცირებით.

Რამდენად სწრაფად შეიძლება ამ ახალი ტექნოლოგიების გლობალურად გამოყენება? ​

Განვითარების სიჩქარე ტექნოლოგიების მიხედვით განსხვავდება. მზის და ქარის ტექნოლოგიები საკმარისად სწრაფად ვრცელდება, განსაკუთრებით რეგიონებში, სადაც პოლიტიკა ხელს უწყობს და რესურსები საკმარისია. მაგალითად, ჩინეთი და აშშ სწრაფად ზრდის მზის და ქარის ენერგიის სიმძლავრეს. თუმცა, როგორიცაა SMR-ები ბირთვულ ენერგეტიკაში და ზოგიერთი დამახასიათებელი ბიომასის ენერგიის გენერირების ტექნოლოგიები შეიძლება გავრცელებას განვითარებას დასჭირდეს მეტი დრო რეგულატორული დამტკიცებების, საწყისი ინვესტიციების და ტექნოლოგიური სრულწველობის მოთხოვნების გამო.

Გაუმჯობესდება თუ არა ელექტრომომარაგების საიმედოობა ამ მიღწევებით? ​

Დიახ, ასეთი ტექნოლოგიები არსებობს. მზის ენერგეტიკაში ენერგიის დასანახვის მოწყობილობებიანი CSP ტექნოლოგიები და ქარის ენერგეტიკაში განვითარებული საკონტროლო სისტემები უფრო მდგრადი ელექტროენერგიის მიწოდებას უზრუნველყოფს. საწვავ-ენერგეტიკული რესურსების გამოყენებით მომზადებულ ელექტროენერგიაში განვითარებული boilereბი და წვის ტექნოლოგიები აუმჯობესებს ელექტროსადგურების სანდოობას. ბირთვულ ენერგეტიკაში SMR-ები (პატარა მოდულარული რეაქტორები) საუკეთესო უსაფრთხოების და სანდოობის მაჩვენებლებს გვთავაზობს, რაც უფრო მდგრადი ელექტრომომარაგების გარანტიაა.

Როლი რომელიც მთავრობები ასრულებენ ამ აღმოჩენების განვითარებაში? ​

Მნიშვნელოვან როლს თამაშობს მთავრობა. ის შეიძლება მოუწოდოს ფინანსური ინცენტივები, მაგალითად, სუბსიდიები და გადასახადების შეღავათები ახალი ელექტროენერგიის გენერირების ტექნოლოგიების განვითარებისა და გამოყენებისთვის. მაგალითად, ბევრი ქვეყანა სუბსიდირებს მზეს და ქარის საგენერატორე პროექტებს. მთავრობები ასევე ადგენენ გარემოს დაცვის რეგულაციებს, რამაც უფრო სუფთა ელექტროენერგიის გენერირების ტექნოლოგიების განვითარება მოახდინა საწვავ-ენერგეტიკო და ატომური სადგურების სექტორში. გარდა ამისა, ისინი შეიძლება ინვესტიციები ჩაატარონ კვლევა-განვითარებაში და შეუწყონ ხელი ახალი ელექტროენერგიის გენერირების ტექნოლოგიების ინფრასტრუქტურის მშენებლობას.

Prev : Როგორ უწყობენ ელექტროგამარტივებელი სადგურები ხელს მსოფლიო ენერგომოთხოვნილებებს?

Next :

Table of Contents