EN
Apakah kemajuan terkini dalam teknologi penjana kuasa?
Dalam landskap tenaga global yang sentiasa berkembang, penghasilan kuasa teknologi berada di barisan hadapan perubahan. Dengan dua cabaran utama iaitu memenuhi permintaan tenaga yang semakin meningkat dan mengurangkan pelepasan karbon, kecanggihan terkini merangkumi pelbagai sumber tenaga, dari bahan api fosil ke tenaga boleh diperbaharui dan kuasa nuklear. Inovasi-inovasi ini tidak sahaja meningkatkan kecekapan dan kebolehpercayaan penghasilan kuasa tetapi juga membuka jalan ke arah masa depan tenaga yang lebih mampan.
Kecanggihan dalam Penjana Kuasa Bahan Api Fosil
Teknologi Ultra-Superkritis dan CFB Lanjutan
Walaupun terdapat dorongan ke arah tenaga boleh diperbaharui, penjana kuasa berbahan arang batu masih memainkan peranan yang penting dalam campuran tenaga di banyak negara. Pembangunan loji (boiler) ultra-superkritikal (USC) merupakan satu langkah besar ke hadapan. Loji-loji ini beroperasi pada tekanan dan suhu yang sangat tinggi, mencapai kecekapan haba sehingga 45%, iaitu peningkatan yang ketara berbanding loji sub-kritikal tradisional. Sebagai contoh, di China, ramai loji kuasa arang batu yang baru sedang menggunakan teknologi USC, seterusnya mengurangkan penggunaan arang batu dan pelepasan CO₂ bagi setiap unit tenaga elektrik yang dijana.
Inovasi lain ialah teknologi 660 megawatt superkritikal alur pemangsa beredar (CFB). Projek pertama di dunia sebegini yang terletak di Binzhou, Wilayah Shaanxi, China telah berjaya dimasukkan ke dalam operasi komersial. Teknologi ini mampu membakar pelbagai bahan api berkualiti rendah seperti lumpur arang batu dan gangue sambil mengekalkan kecekapan tinggi. Ia juga mempunyai ciri perlindungan alam sekitar terkini, seperti proses pendidihan separuh kering dengan kecekapan pendidihan melebihi 98%, serta reka bentuk pengumpul habuk jenis beg inovatif yang mengurangkan pelaburan dan penggunaan kuasa.
Pembakaran Gabungan Arang Batu-Ammonia
Sebagai usaha untuk mendekarbonkan penjana kuasa berbahan arang, konsep pembakaran gabungan arang-ammonia telah muncul. Baru-baru ini, Kumpulan Tenaga Kebangsaan di China berjaya menjalankan ujian pembakaran gabungan ammonia-arang pada set penjana arang berkuasa 600 megawatt. Ujian ini menggunakan teknologi pembakaran awal campuran ammonia-arang dan berjaya mencapai operasi stabil dalam pelbagai keadaan beban. Kadar penghabluran ammonia telah mencapai 99.99%, manakala peningkatan kepekatan nitrogen oksida sebelum peranti pendehidratan berjaya dikawal dalam julat 20 mg/Nm³. Penggunaan ammonia, bahan api tanpa karbon, untuk menggantikan sebahagian arang boleh secara ketara mengurangkan pelepasan karbon dioksida daripada penjana kuasa berbahan arang, menawarkan satu jalan baharu untuk pengurangan karbon dalam industri penjana kuasa berbahan arang.
Kejayaan dalam Penjana Kuasa Boleh Baharu
Penjana Kuasa Suria Berkecekapan Tinggi
Bidang penjanaan kuasa suria telah menyaksikan kemajuan yang ketara pada tahun-tahun kebelakangan ini. Sel suria jenis N kini menjadi arus perdana baharu, dengan kadar pengambilannya meningkat lebih daripada 50 peratus berbanding tahun lepas. Sel-sel ini mempunyai kecekapan penukaran tenaga yang lebih tinggi, sehingga mencecah 25 hingga 26% dalam pengeluaran secara besar-besaran, berbanding 20 hingga 22% bagi sel jenis P tradisional. Sebagai contoh, beberapa loji penjana kuasa suria bersekala besar di Amerika Syarikat dan China kini menggunakan panel suria jenis N, yang mampu menjana lebih banyak tenaga elektrik bagi setiap unit keluasan, seterusnya mengurangkan kos keseluruhan penjanaan kuasa suria.
Perkembangan lain ialah peningkatan kuasa solar termal (CSP) dengan penyimpanan tenaga. Di kawasan yang mempunyai cahaya matahari yang melimpah, seperti gurun di Timur Tengah dan Afrika Utara, loji CSP sedang dibina dengan sistem penyimpanan tenaga garam lebur. Loji-loji ini boleh menyimpan tenaga solar pada siang hari dan menjana tenaga elektrik pada waktu malam atau pada hari berawan, menyediakan bekalan kuasa yang lebih stabil. Sebagai contoh, Kompleks Noor di Maghribi merupakan salah satu loji CSP terbesar di dunia, dengan kapasiti 580 MW dan sistem penyimpanan tenaga garam lebur selama 7 jam, memastikan output kuasa berterusan walaupun selepas matahari terbenam.
Penjanaan Kuasa Angin Skala Besar dan Terkini
Saiz turbin angin sentiasa meningkat. Turbin angin lepas pantai 26 megawatt terbesar di dunia telah berjaya dilancarkan. Turbin yang lebih besar bermaksud kapasiti penjanaan kuasa yang lebih tinggi dan kos yang lebih rendah bagi setiap unit tenaga elektrik. Selain itu, teknologi turbin angin terapung sedang membuat kemajuan yang ketara. Turbin-turbin ini boleh dipasang di kawasan air yang lebih dalam di mana sumber angin adalah lebih banyak. Norway dan United Kingdom memimpin dalam pembangunan dan penempatan ladang angin terapung, sesuatu yang boleh mengembangkan potensi kawasan penjanaan kuasa angin.
Sistem kawalan berteknologi tinggi juga sedang digunakan pada turbin angin. Sistem-sistem ini boleh melaraskan pic (pitch) dan haluan bilah secara masa nyata mengikut kelajuan dan arah angin, mengoptimumkan kecekapan penjanaan kuasa serta mengurangkan kehausan pada turbin. Ini bukan sahaja meningkatkan keseluruhan prestasi ladang angin tetapi juga memperpanjang jangka hayat peralatan.
Penjanaan Kuasa Biojisim dengan Pemulihan Tenaga
Teknologi penjana kuasa biojisim juga telah maju. Teknologi "pemancaran asap ultra-rendah dan pemulihan haba julat suhu penuh bersepadu" telah berjaya diuji secara perintis. Teknologi ini tidak sahaja membolehkan loji kuasa biojisim mencapai pemancaran asap ultra-rendah, tetapi juga memulihkan haba bernilai rendah serta memisahkan dan memulihkan bahan pencemaran asap. Sebagai contoh, dalam loji kuasa biojisim 30-MW, teknologi ini boleh memulihkan 14 MW haba bernilai tinggi setiap jam, yang boleh digunakan untuk penjana kuasa atau pemanasan. Pada masa yang sama, ia juga boleh menukar nitrogen oksida dalam asap kepada baja cecair ammonium nitrat berkepekatan 15%, menukar sisa kepada harta berharga dan mencipta faedah ekonomi tambahan untuk loji kuasa biojisim.
Inovasi dalam Penjana Kuasa Nuklear
Reaktor Modul Perintis (SMRs)
Reaktor modular kecil merupakan satu trend yang sedang muncul dalam penjanaan kuasa nuklear. Reaktor-reaktor ini mempunyai saiz yang lebih kecil, dengan kapasiti biasanya berada di antara 10 hingga 300 MW, berbanding 1000 MW atau lebih bagi reaktor nuklear berskala besar yang tradisional. SMR (Small Modular Reactor) diperbuat di kilang, yang mana membolehkan jangka masa pembinaan dan kos dapat dikurangkan. Ia juga menawarkan ciri keselamatan yang dipertingkatkan, seperti sistem penyejukan pasif yang mampu mengelakkan peleburan teras dalam keadaan kecemasan. Negara-negara seperti Amerika Syarikat, Kanada, dan United Kingdom sedang aktif menjalankan penyelidikan dan pembangunan SMR, dengan beberapa projek dijangka akan beroperasi dalam dekad berikutnya.
Kitar Bahan Api Terkini
Bidang inovasi lain dalam kuasa nuklear ialah kitar bahan api maju. Teknologi kitar bahan api baharu bertujuan untuk meningkatkan penggunaan bahan api nuklear dan mengurangkan sisa nuklear. Sebagai contoh, pembangunan reaktor laju boleh menggunakan uranium dengan lebih berkesan dan menghasilkan sisa radioaktif berjangka hayat yang lebih pendek berbanding reaktor air ringan tradisional. Beberapa negara seperti Rusia dan China sedang menjalankan penyelidikan dan pembangunan teknologi reaktor laju, dengan matlamat untuk membina reaktor demonstrasi pada masa hadapan yang terdekat.
FAQ: Kemajuan Teknologi Penjana Kuasa
Bagaimanakah kesan kemajuan ini kepada kos penjana kuasa?
Teknologi-teknologi terkini dalam penjana kuasa solar, angin dan biojisim secara beransur-ansur mengurangkan kos. Sebagai contoh, kecekapan sel suria yang meningkat dan saiz turbin angin yang lebih besar dapat menurunkan kos seunit tenaga elektrik yang dijanakan. Dalam penjanaan kuasa bahan api fosil, teknologi seperti ketuhar USC dan CFB juga meningkatkan kecekapan, seterusnya mengurangkan penggunaan bahan api dan kos. Walau bagaimanapun, pelaburan permulaan untuk sesetengah teknologi baharu seperti SMR dalam kuasa nuklear mungkin tinggi, tetapi ia dijangka memberi kesan jangka panjang dari segi keberkesanan kos.
Adakah teknologi penjana kuasa baharu ini mesra alam sekitar?
Kebanyakan kemajuan terkini direka dengan matlamat melindungi alam sekitar. Teknologi tenaga boleh diperbaharui seperti kuasa solar, angin, dan biojisim menghasilkan sedikit atau tiada langsung pelepasan gas rumah hijau semasa beroperasi. Dalam penjanaan kuasa bahan api fosil, teknologi seperti pembakaran sepenuhnya arang batu-ammonia dan ketuhar CFB berteknologi tinggi bertujuan untuk mengurangkan pelepasan karbon dioksida dan bahan pencemar. Tenaga nuklear, dengan teknologi terkini seperti SMR dan kitar bahan api berteknologi tinggi, turut mempunyai potensi untuk menjadi lebih mesra alam sekitar melalui peningkatan kecekapan penggunaan bahan api dan pengurangan sisa.
Seberapa cepat teknologi baharu ini boleh diterapkan secara global?
Kelajuan penyebaran berbeza mengikut teknologi. Teknologi solar dan angin sedang diterapkan dengan agak cepat, terutamanya di kawasan dengan dasar yang menggalakkan dan sumber yang mencukupi. Sebagai contoh, China dan Amerika Syarikat sedang meningkatkan kapasiti kuasa solar dan angin mereka dengan pesat. Walau bagaimanapun, teknologi seperti SMR dalam kuasa nuklear dan sesetengah teknologi penjanaan kuasa biojisim tingkat tinggi mungkin mengambil masa yang lebih lama untuk disebarkan secara meluas disebabkan oleh kelulusan peraturan, pelaburan permulaan yang tinggi, serta keperluan kematangan teknologi.
Adakah kemajuan ini meningkatkan kebolehpercayaan bekalan kuasa?
Ya, mereka memang memainkannya. Teknologi seperti CSP dengan penyimpanan tenaga dalam penjanaan kuasa solar dan sistem kawalan terkini dalam penjanaan kuasa angin boleh memberikan output kuasa yang lebih stabil. Dalam penjanaan kuasa bahan api fosil, ketuhar dan teknologi pembakaran terkini meningkatkan kebolehpercayaan loji kuasa. SMR dalam kuasa nuklear juga menawarkan ciri keselamatan dan kebolehpercayaan yang dipertingkatkan, menyumbang kepada bekalan kuasa yang lebih stabil.
Apakah peranan kerajaan dalam mempromosikan kemajuan-kemajuan ini?
Kerajaan memainkan peranan yang sangat penting. Mereka boleh memberikan insentif kewangan seperti subsidi dan pelepasan cukai bagi pembangunan dan penempatan teknologi penjana kuasa baharu. Sebagai contoh, kebanyakan negara menawarkan subsidi untuk projek kuasa suria dan angin. Kerajaan juga menetapkan peraturan persekitaran, yang memacu pembangunan teknologi penjana kuasa yang lebih bersih dalam sektor bahan api fosil dan kuasa nuklear. Selain itu, mereka juga boleh melabur dalam penyelidikan dan pembangunan serta menyokong pembinaan infrastruktur bagi teknologi penjana kuasa baharu.
Table of Contents
- Apakah kemajuan terkini dalam teknologi penjana kuasa?
- Kecanggihan dalam Penjana Kuasa Bahan Api Fosil
- Kejayaan dalam Penjana Kuasa Boleh Baharu
- Inovasi dalam Penjana Kuasa Nuklear
-
FAQ: Kemajuan Teknologi Penjana Kuasa
- Bagaimanakah kesan kemajuan ini kepada kos penjana kuasa?
- Adakah teknologi penjana kuasa baharu ini mesra alam sekitar?
- Seberapa cepat teknologi baharu ini boleh diterapkan secara global?
- Adakah kemajuan ini meningkatkan kebolehpercayaan bekalan kuasa?
- Apakah peranan kerajaan dalam mempromosikan kemajuan-kemajuan ini?