חום וכוח משולב כפלטפורמה למערכות אנרגיה נקייה

Share on facebook
Share on twitter
Share on linkedin
Share on telegram
Share on whatsapp
Share on email
פרסומת
תכנון תשתיות רפואיות


מדינת ג'ורג'יה יכולה להפחית באופן דרמטי את פליטת גזי החממה שלה, תוך יצירת מקומות עבודה חדשים וציבור בריא יותר, אם יותר מתעשיות עתירות אנרגיה ומבניינים מסחריים שלה היו מנצלים חום וכוח משולב (CHP), על פי המחקר האחרון מג'ורג'יה בית הספר למדיניות ציבורית של טק.

העיתון, זמין כעת דיגיטלית ובדפוס ב-15 בדצמבר בכתב העת אנרגיה שימושית, מגלה ש-CHP – או קוגנרציה – יכולים להפחית באופן מדיד את טביעת הרגל הפחמנית של ג'ורג'יה תוך יצירת מקומות עבודה ירוקים. גאורגיה מדורגת 8ה' בין כל 50 המדינות לייצור חשמל נטו הכולל ו-11ה' לפליטת פחמן דו חמצני הכוללת, על פי נתונים של מינהל המידע האמריקאי לאנרגיה.

"יש הזדמנות עצומה ל-CHP לחסוך כסף לתעשיות ולהפוך אותן לתחרותיות יותר, ובו בזמן להפחית את זיהום האוויר, ליצור מקומות עבודה ולשפר את בריאות הציבור", אמרה החוקרת הראשית מרילין בראון, פרופסור של ריג'נטס וברוק ביירס למערכות בר קיימא ב-. בית הספר למדיניות ציבורית של ג'ורג'יה טק.

לטובת הסביבה, הכלכלה ובריאות הציבור

המחקר מגלה שאם ג'ורג'יה תוסיף מערכות CHP ל-9,374 אתרים המתאימים לקוגנרציה, זה יכול להפחית את פליטת הפחמן בג'ורג'יה ב-13%. הבאת CHP רק ל-34 ממפעלי התעשייה של ג'ורג'יה, כל אחד עם קיבולת חשמל של 25 מגה וואט, עשויה להפחית את פליטת גזי החממה ב-2%. מחברי המחקר, תוך שימוש בכלי מודלים שפיתחו, מציינים שרמה "ניתנת להשגה" זו של אימוץ CHP יכולה להוסיף 2,000 משרות למדינה; פריסה מלאה יכולה לתמוך ב-13,000 משרות חדשות.

לפי בראון, מערכות CHP יכולות להיות יעילות של 85 עד 90%, בהשוואה ליעילות של 45 עד 60% של מערכות חום וכוח מסורתיות. ל-CHP יתרונות על פני חשמל מתחדש משמש ורוח, המציע רק חשמל לסירוגין.

טכנולוגיות CHP מייצרות חשמל שימושי לחימום וקירור, וכתוצאה מכך יעילות מערכת גבוהה במיוחד, אוויר נקי יותר ואנרגיה משתלמת יותר. תעשיות ג'ורג'יה שירוויחו מ-CHP כוללות כימיקלים, טקסטיל, עיסת נייר וייצור מזון. מבנים מסחריים גדולים, קמפוסים ובסיסים צבאיים יכולים גם הם ליהנות מ-CHP. על ידי ניצול חשמל וחום ממקור אחד באתר, מערכת האנרגיה אם אמינה, גמישה ויעילה יותר.

CHP יכול לענות על אותם צרכים ביעילות גבוהה יותר תוך שימוש בפחות אנרגיה כוללת, תוך הפחתת ביקוש שיא ברשת החשמל המופעלת על ידי שירותים באזור, הסביר בראון. בנוסף, אם יש הפסקה או הפרעה ברשת החשמל של קהילה, חברות עם מקורות חשמל משלהן באתר יכולות להמשיך להחזיק בכוח.

חישוב עלויות ותועלות CHP למפעל

המחקר השתמש במסד נתונים של כל אתר תעשייתי בג'ורג'יה כדי לקבוע איזה מקל מפעיל או יכול להפעיל מערכת CHP. לאחר מכן הם זיהו את הסוג המתאים של מערכת CHP עבור צמחים ללא מערכת. כדי לעזור להעריך אם מערכת CHP הייתה השקעה כלכלית איתנה, הם פיתחו מודל להערכת היתרונות והעלויות של כל מערכת CHP, תוך התחשבות בעלות התקנת הציוד, התפעול והתחזוקה, הוצאות הדלק והמימון. התוצאה הייתה אומדן "ערך נוכחי נקי" של כל מערכת ששיקף את הערך הנוכחי של העלויות וההטבות העתידיות, הסביר בראון.

המאמר השתמש גם בניתוח נתונים כדי לחזות את היתרונות הכלכליים והבריאותיים של CHP עבור גיאורגים. מפעלים הממירים לקוגנרציה יכולים להגביר את כוח העבודה של המדינה באנרגיה נקייה ב-2,000 עד 13,000, תלוי באיזו רחבה היא מאומצת, אמר בראון. נכון לעכשיו, למדינה יש כ-2,600 משרות בייצור כלי רכב חשמליים ופחות מ-5,000 בתעשייה הסולארית, לפי 11ה' מפקד משרות שמש לאומי שנתי 2020.

בנוסף לגידול בעבודה, אימוץ CHP עשוי להוביל ליתרונות בריאותיים דרמטיים עבור התושבים הפגיעים יותר של המדינה, הדגיש בראון. "אנחנו מחלצים יותר חשמל מזהם כאשר חברות מייצרות בעצמן מפסולת חום", ציינה.

המחקר מעריך כמעט 150 מיליון דולר עלויות בריאותיות ונזקים אקולוגיים מופחתים בשנת 2030 בתרחיש "השגה" עבור CHP, עם כמעט מיליארד דולר ביתרונות בריאותיים ואקולוגיים אם כל צמח של ג'ורג'יה שזוהה במחקר יאמץ CHP.

"השיפורים בבריאות הציבור הם עצומים – זה הרבה חיים שניצלו, כמו גם אסתמה בילדות ובעיות לב שנמנעו", אמר בראון.

המחקר של ג'ורג'יה טק נערך על ידי Drawdown Georgia, יוזמה כלל-מדינתית המתמקדת בהגדלת פתרונות אקלים מוכנים לשוק ובעלי השפעה גבוהה בג'ורג'יה בעשור הזה. הארגון זיהה מפת דרכים של 20 פתרונות, כולל פתרונות חשמל כמו CHP.

ההשפעה של CHP עשויה להיות דרמטית בהתחשב בכך שייצור חשמל מהווה כמעט 37% מפליטות הפחמן הדו-חמצני הקשורות לאנרגיה של ג'ורג'יה, על פי ממצאים של בראון וחוקרים אחרים שפורסמו מוקדם יותר השנה בכתב העת. ניהול סביבתי.

זיהוי אתרי CHP אידיאליים

חוקרי ג'ורג'יה טק זיהו מספר אתרי תעשייה שונים בג'ורג'יה שיכולים להשתמש בשילוב חום וכוח. המיקומים האידיאליים כוללים אוניברסיטאות מבוססות או בסיסים צבאיים, ואתרים תעשייתיים גדולים כמו ייצור נייר, אתרים כימיים ומתקנים לעיבוד מזון. התעשייה מספר אחת של ג'ורג'יה היא חקלאות, עם כימיקלים ומוצרי עץ בין היצרנים המובילים במדינה.

"אני מוצאת את הפוטנציאל של ג'ורג'יה לנצל מתקנים תעשייתיים ומסחריים קיימים לבניית מפעלי CHP מעניין מאוד", אמרה מחברת המחקר ולנטינה סנמיגל, בוגרת מאסטר לשנת 2020 של בית הספר למדיניות ציבורית באנרגיה בת קיימא וניהול סביבתי. "אני מקווה שגם התעשיות וגם קובעי המדיניות בג'ורג'יה יבינו את היתרונות שיש לקוגנרציה על הסביבה, הכלכלה והחברה ויפעלו כדי ליישם CHP במדינה בקנה מידה גדול יותר".

ניתוח מכשולים לאימוץ

למרות היתרונות של CHP, נותרו מכשולים לאימוץ – למשל, הקמת מתקנים אלה היא עתירת הון, הנעה בין עשרות מיליונים למפעל CHP בקמפוס ועד למאות מיליונים למפעל גדול באתר תעשייה. לאחר שנבנו, מתקנים אלה דורשים כוח עבודה משלהם כדי לפעול, הסביר בראון.

"העלות-תחרותיות של מערכות CHP תלויה באופן משמעותי בשני גורמים – בין אם הן בבעלות לקוח או בבעלות שירות, ובסוג התעריף שבו הן פועלות", אמר בראון.

במאמר, ג'ורג'יה טק ציינה שלוש דרכים לשיפור המקרה העסקי של CHP: תקני תיק אנרגיה נקייה, רפורמה ברגולציה ותמריצים פיננסיים כגון זיכוי מס.

גישות אלו עבדו היטב בצפון קרוליינה, ציין אייזק פנצארלה, מנהל שותפות הסיוע הטכני של מחלקת האנרגיה דרום מזרח CHP, ועוזר המנהל לשירותים טכניים של המרכז הטכנולוגי של אנרגיה נקייה בצפון קרוליינה באוניברסיטת צפון קרוליינה סטייט. אוניברסיטת צפון קרוליינה סטייט, שבה נמצאת פנצארלה, התקינה לאחרונה את מתקן ה-CHP השני שלה בקמפוס.

לצפון קרולינה, הוסיף, יש מדיניות שתומכת בשימוש באנרגיה מתחדשת. יחד עם השמש והרוח, צפון קרוליינה אימצה את הפיכת הפסולת מפעולות האכלת חזירים ועופות לאנרגיה מתחדשת.

"זה לקח הרבה זמן, אבל לבסוף יש יותר ויותר פעולות מעכלות או ביומסה אלה, תוך שימוש ב-CHP להפקת חשמל ואנרגיה תרמית ממשאבי הפסולת הללו", אמר.

בעוד ג'ורג'יה טק עדיין לא מפעילה מערכת CHP, ועדת הקיימות בקמפוס בוחנת כעת אפשרויות להקטנת טביעת הרגל האנרגטית שלהם.

"ג'ורג'יה טק שואפת למנף את המחקר החשוב של ד"ר בראון, ואת המומחיות העמוקה של הפקולטה בג'ורג'יה טק בפתרונות אקלים, כאשר אנו מקדמים את הפיתוח של תוכנית נייטרליות פחמן כלל-קמפוס ותוכנית אב של קמפוס בשנת 2022", אמרה אן רוג'רס, עמיתת מנהל משרד לקיימות בקמפוס. "תוכנית המאסטר של קמפוס ונייטרליות הפחמן תספק מפת דרכים ליישום פתרונות תשתית ברי קיימא לקידום היעדים האסטרטגיים של ג'ורג'יה טק."

בראון הדגיש כי על חברות החשמל לג'ורג'יה לעמוד מאחורי פרויקטים של קוגנרציה כדי לעזור למדינה להפחית את טביעת הרגל הפחמנית שלה.

מכשול נוסף הוא תעריפי החשמל הנמוכים יחסית בדרום מזרח, אשר מספקים פחות הזדמנות להשיג החזר סביר על מערכות אלו. התעשיות של ג'ורג'יה שרוצות להיות תחרותיות בעולם צריכות להסתכל על CHP בהתחשב בכך ששאר העולם מאמצת אנרגיה מתחדשת וממוחזרת בקצב מהיר יותר מאשר ארה"ב, ציין בראון.

"בתעשיות שבהן CHP מובנת היטב, ויש עסקים מבוססים היטב, זו השקעה נהדרת ודרך חכמה לשמור על מקומות עבודה בקהילה, תוך כדי שהיא טובה לסביבה. המכשולים אינם קשורים לטכנולוגיה; כולם עוסקים במדיניות ומודלים עסקיים", סיכמה.

.



קישור לכתבת המקור – 2021-12-03 02:11:54

Share on facebook
Facebook
Share on twitter
Twitter
Share on linkedin
LinkedIn
Share on telegram
Telegram
Share on whatsapp
WhatsApp
Share on email
Email
פרסומת
תכנון תשתיות רפואיות

עוד מתחומי האתר