Warning: "continue" targeting switch is equivalent to "break". Did you mean to use "continue 2"? in /home/pptc/domains/pptc.co.th/public_html/th/wp-content/plugins/gravityforms/common.php on line 900

Warning: "continue" targeting switch is equivalent to "break". Did you mean to use "continue 2"? in /home/pptc/domains/pptc.co.th/public_html/th/wp-content/plugins/gravityforms/common.php on line 904

Warning: "continue" targeting switch is equivalent to "break". Did you mean to use "continue 2"? in /home/pptc/domains/pptc.co.th/public_html/th/wp-content/plugins/gravityforms/common.php on line 924

Warning: "continue" targeting switch is equivalent to "break". Did you mean to use "continue 2"? in /home/pptc/domains/pptc.co.th/public_html/th/wp-content/plugins/gravityforms/common.php on line 3986

Warning: "continue" targeting switch is equivalent to "break". Did you mean to use "continue 2"? in /home/pptc/domains/pptc.co.th/public_html/th/wp-content/plugins/gravityforms/common.php on line 3992

Warning: "continue" targeting switch is equivalent to "break". Did you mean to use "continue 2"? in /home/pptc/domains/pptc.co.th/public_html/th/wp-content/plugins/gravityforms/common.php on line 4004
ระบบโคเจนเนอเรชั่น (Cogeneration) คืออะไร - PPTC Company Limited

ข่าวสารและกิจกรรม

เราได้ประมวลภาพ กิจกรรมที่เป็นประโยชน์ต่อสังคม ในทุกๆด้าน เพื่อสร้างความสามัคคีกลมเกลียวระหว่างชุมชนเเละโรงไฟฟ้าของเรา

ระบบโคเจนเนอเรชั่น (Cogeneration) คืออะไร

ขึ้นอยู่กับประเภทอุตสาหกรรม โดยระบบ โคเจนเนอเรชั่นวัฏจักรบนเหมาะกับอุตสาหกรรมอาหาร กระดาษ สิ่งทอและโรงกลั่นน้ำมัน ส่วนระบบโคเจนเนอเรชั่นวัฏจักรล่างเหมาะกับ อุตสาหกรรมที่ต้องใช้ความร้อนที่มีอุณหภูมิและความดันสูง เช่น อุตสาหกรรมผลิตซีเมนต์ อุตสาหกรรมผลิตเหล็ก อุตสาหกรรมผลิตแก้ว และ อุตสาหกรรมเคมี

ระบบโคเจนเนอเรชั่นวัฎจักรบนสามารถผลิตพลังงานกลได้จากเครื่องต้นกำลัง 3 ชนิด คือ (1) ระบบกังหันไอน้ำ (2) ระบบกังหันก๊าซ และ (3) ระบบเครื่องยนต์เผาไหม้ภายใน ( internal combustion engine )

ข้อพิจารณาว่าจะเลือกใช้ระบบโคเจนเนอเรชั่นชนิดใดต้องพิจารณาถึงปัจจัยต่างๆได้แก่ อัตราส่วนความต้องการความร้อนต่อไฟฟ้า(heat to power ratio, H/P) ของสถานประกอบการนั้นก่อน เนื่องจากระบบ cogeneration จะทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุดเมื่อ H/P ของระบบ cogeneration มีค่าใกล้เคียงกับค่า H/P ของสถานประกอบการ ชนิดของเชื้อเพลิงที่หาได้ คุณภาพของพลังงานความร้อนที่ต้องการ ลักษณะการใช้ความร้อนและไฟฟ้าของโรงงานและเวลาการใช้งาน ต้นทุนการก่อสร้าง และเงื่อนไขด้านสิ่งแวดล้อม เป็นต้น

รายละเอียด

กังหันไอน้ำ
(ชนิด back pressure)

กังหันก๊าซ

เครื่องยนต์
เผาไหม้ภายใน

ขนาดของระบบ

500 kW-100 MW

500 kW-100 MW

100 kW-10 MW

ประสิทธิภาพรวมของระบบ

สูงสุด 80%

55-75%

50-80%

Heat to Power Ratio (H/P)

5-20

2-5

1-3

ความร้อนที่ออกจากระบบ

ไอน้ำอุณหภูมิสูงถึง 150 องศาเซลเซียส

ก๊าซร้อน 450-550 องศาเซลเซียส

น้ำร้อน 50 %
ก๊าซร้อนที่ 450 องศาเซลเซียส 50%

เชื้อเพลิง

ก๊าซของเหลว ของแข็งขึ้นอยู่กับ Boiler

ก๊าซเชื้อเพลิงเหลว

ก๊าซเชื้อเพลิงเหลว

ระบบโคเจนเนอเรชั่น( cogeneration) คือ ระบบที่ให้การกำเนิดพลังงานไฟฟ้าหรือพลังงานกล และมีการใช้ประโยชน์จากพลังงานความร้อนในขณะเดียวกัน โดยอาศัยเชื้อเพลิงแหล่งเดียวกัน ประสิทธิภาพของระบบผลิตพลังงานความร้อนร่วมสูงถึง 80% เมื่อเทียบกับระบบผลิตไฟฟ้าอย่างเดียวที่มีประสิทธิภาพ 40% (ภาพความแตกต่างระหว่างการใช้พลังงานแบบทั่วไปและแบบ COGENERATION)

เทคโนโลยีระบบผลิตพลังงานความร้อนร่วมสามารถแบ่งลักษณะการทำงานเป็น 2 รูปแบบ โดยพิจารณาจากลำดับการนำพลังงานความร้อนไปใช้ประโยชน์ว่าก่อน หรือหลังการผลิตพลังงานกล ถ้าหากระบบผลิตพลังงานกลก่อนแล้วนำพลังงานความร้อนที่เหลือไปใช้ประโยชน์ แบบนี้จะเรียกว่า ระบบโคเจนเนอเรชั่นวัฏจักรบน(topping cycle cogeneration) และในทางตรงกันข้าม ถ้านำพลังงานความร้อนไปใช้ประโยชน์ก่อนที่จะผลิตพลังงานไฟฟ้าหรือพลังงานกล เรียกว่า ระบบโคเจนเนอเรชั่นวัฏจักรล่าง(bottoming cycle cogeneration) ซึ่งความเหมาะสมของแต่ละรูปแบบนั้น o , H/P) ของสถานประกอบการนั้นก่อน เนื่องจากระบบ cogeneration จะทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุดเมื่อ H/P ของระบบ cogeneration มีค่าใกล้เคียงกับค่า H/P ของสถานประกอบการ ชนิดของเชื้อเพลิงที่หาได้ คุณภาพของพลังงานความร้อนที่ต้องการ ลักษณะการใช้ความร้อนและไฟฟ้าของโรงงานและเวลาการใช้งาน ต้นทุนการก่อสร้าง และเงื่อนไขด้านสิ่งแวดล้อม เป็นต้น

ระบบโคเจนเนอเรชั่นชนิดกังหันไอน้ำ

ระบบชนิดนี้ประกอบด้วย เครื่องกำเนิดไอน้ำ เครื่องกังหันไอน้ำ โดยใช้เชื้อเพลิงเหลว ก๊าซหรือเชื้อเพลิงแข็ง หลักการทำงานคือ เชื้อเพลิงจะถูกป้อนเข้าสู่ห้องเผาไหม้เพื่อให้ความร้อนแก่น้ำในเครื่อง กำเนิดไอน้ำ ซึ่งได้ไอน้ำยวดยิ่ง (superheat steam) ที่อุณหภูมิและความดันสูง ไอน้ำจะไปขับเครื่องกังหันไอน้ำได้กำลังเพลา ซึ่งสามารถนำไปขับเครื่องมือกลต่างๆ เช่น ปั้ม คอมเพรสเซอร์ หรือเปลี่ยนรูปเป็นไฟฟ้าโดยขับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ส่วนไอน้ำที่ออกจากเครื่องสามารถนำไปใช้ในกระบวนการผลิตต่อไป

ระบบโคเจนเนอเรชั่นชนิดกังหันไอน้ำนี้ หากพิจารณาตามชนิดของเครื่องกังหันจะมีอยู่ 2 ชนิด คือ กังหันชนิด back pressure และกังหันชนิด extraction ซึ่งหลักการทำงานแตกต่างกัน ตรงที่กังหันชนิด back pressure ไอน้ำที่ผ่านกังหันไอน้ำจะถูกปล่อยออกจากตัวกังหัน และมี

ความดันเหลืออยู่ประมาณ 3-20 บาร์ และสามารถนำไปใช้ในกระบวนการผลิตต่อไป ส่วนกังหันชนิด extraction ไอน้ำบางส่วนถูกปล่อยออกมาในช่วงกลางของกังหัน และ ไอน้ำที่ปล่อยออกมานี้จะมีความดันหลายขนาดให้เลือกตามความเหมาะสมกับจุดใด จุดหนึ่งของกระบวนการผลิต ไอน้ำที่เหลือจะถูกปล่อยให้ขยายตัวผ่านกังหัน เพื่อผลิตไฟฟ้าจนมีความดันต่ำแล้วจึงออกจากกังหัน

ระบบโคเจนเนอเรชั่นชนิดกังหันก๊าซ

มีหลักการทำงานคือ คอมเพรสเซอร์จะอัดอากาศจากภายนอก และนำเข้าสู่ห้องเผาไหม้ เชื้อเพลิงจะถูกฉีดเข้ามาผสมกับอากาศและจุดระเบิด เกิดก๊าซร้อนจากการเผาไหม้ขึ้น ซึ่งจะไปขยายตัวผ่านเครื่องกังหันก๊าซทำให้กังหันก๊าซหมุนแกนของเครื่องกังหันก๊าซจะต่อไปขับเครื่องปั่นไฟฟ้า เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า ส่วนก๊าซร้อนที่ปล่อยจากกังหันก๊าซจะมีอุณหภูมิประมาณ 450-550 องศาเซลเซียส ก๊าซร้อนนี้สามารถนำไปใช้เป็นแหล่งให้ความร้อน โดยใช้อุปกรณ์เสริมคือ waste heat boiler เพื่อผลิตไอน้ำที่ความดันต่ำๆ หรือนำไปใช้โดยตรงเพื่อใช้ในกระบวนการผลิต

ระบบโคเจนเนอเรชั่นชนิด เครื่องยนต์เผาไหม้ภายใน

ระบบนี้สามารถแบ่งได้ตามประเภทเครื่องยนต์เป็น 2 ชนิด คือ เครื่องยนต์ spark-ignition engine จะใช้เชื้อเพลิงเหลวหรือก๊าซธรรมชาติเป็นเชื้อเพลิง และเครื่องยนต์ compression-ignition engines จะใช้น้ำมันดีเซลหรือน้ำมันเตาเป็นเชื้อเพลิง พลังงานที่ผลิตได้อยู่ในช่วง 100 kW ถึง 10 MW พลังงานความร้อนที่ออกมาอยู่ในรูปของก๊าซไอเสีย น้ำหล่อเย็นเสื้อสูบและน้ำมันหล่อลื่น ซึ่งการนำพลังงานความร้อนไปใช้อาจใช้คู่กับ waste heat boiler ในการผลิตไอน้ำหรือน้ำร้อน

ข้อดีและข้อเสียของระบบผลิตไฟฟ้าและความร้อนร่วม

ข้อดี

  • ประหยัดพลังงาน สามารถลดการใช้เชื้อเพลิงลง โดยการผลิตพลังงานด้วยระบบ cogeneration มีประสิทธิภาพประมาณ 50-90% สามารถประหยัดเชื้อเพลิงลงได้ 10-30% ซึ่งเมื่อเทียบกับระบบแยกผลิตในการผลิตความร้อนโดยทั่วไป จะมีประสิทธิภาพประมาณ 75% และถ้าเป็นระบบที่ผลิตไฟฟ้าอย่างเดียว จะมีประสิทธิภาพเพียง 35%
  • เงินลงทุนเริ่มแรกของระบบ cogeneration ต่ำกว่าเงินลงทุนในการสร้างโรงไฟฟ้าขนาดใหญ่มาก
  • ระบบ cogeneration ช่วยลด peak load ของการไฟฟ้า ทำให้ช่วยลดภาระของการไฟฟ้าในการก่อสร้างโรงไฟฟ้าขนาดใหญ่

ข้อเสีย

  • ระบบ cogeneration เป็นระบบที่ยุ่งยากซับซ้อนต่อการออกแบบติดตั้งและควบคุม จำเป็นต้องใช้ผู้ที่มีความรู้และประสบการณ์มาดำเนินงาน
  • ต้นทุน ค่าติดตั้งและค่าบำรุงรักษาค่อนข้างสูง
  • ถ้า ติดตั้งระบบ cogeneration ที่มีกำลังการผลิตไฟฟ้าหรือความร้อนเกินความต้องการใช้ อาจมีไอน้ำหรือไฟฟ้าเหลือ อาจเกิดความยุ่งยากในการจัดการกับพลังงานส่วนเกินนี้

ขอบคุณที่มาจาก : วารสารธุรกิจสีเขียว ฉบับที่ 4 เดือนตุลาคม-ธันวาคม 2549 บริษัท ปตท. จำกัด (มหาชน)