Table of Contents
چالش متان در نسل طبیعی گاز
نیروگاه های برق گاز طبیعی سنگ بنای سیستم های انرژی مدرن هستند که برق انعطاف پذیر و نسبتا کم هزینه را فراهم می کنند، با این حال، انتشار متان مرتبط با زنجیره ارزش گاز طبیعی یک چالش زیست محیطی قابل توجه است. متان جزء اصلی گاز طبیعی است و انتشار های ناخواسته در طول استخراج، پردازش، حمل و نقل و احتراق به تغییرات آب و هوا کمک می کند.
چرا متان اهمیت می دهد
متان یک گاز گلخانه ای قوی با پتانسیل گرمایش جهانی (GWP) است که تقریبا 84 برابر بیشتر از دی اکسید کربن در طول یک دوره 20 ساله است.با توجه به پانل بین المللی در مورد تغییرات آب و هوا (IPCC) [FLT 1] ، متان تقریبا 30٪ از گرمایش گاز فعلی را تشکیل می دهد ، از تجهیزات نشتی ، و یا کاهش آلودگی هوا ، حتی می تواند مزایای حیاتی ذخیره سازی آب و هوا را به دست آورد.
استراتژی های کلیدی برای کاهش متان
مدیریت متان موثر نیاز به یک رویکرد چند لایه ای دارد که شامل تشخیص فعال، ارتقاء تجهیزات هدفمند، نظم عملیاتی و نظارت مداوم است.در زیر پنج استراتژی اصلی است که هر نیروگاه برق گاز طبیعی باید در نظر بگیرد.
برنامه های تشخیص و تعمیر (LDAR)
یک برنامه قوی LDAR پایه هر طرح کاهش متان است. بازرسی منظم با استفاده از دوربین های تصویربرداری گاز نوری (OGI) ، سنسورهای دستی و نظارت هوایی به اپراتورهای اجازه می دهد تا به سرعت نشت و طبقه بندی را پیدا کنند. برنامه حفاظت از گاز طبیعی آژانس حفاظت از مواد مخدر (F:1) و اغلب سه ماهه توصیه می کند تا بازرسی های ماهانه برای اجزای بالا را شناسایی کنند - پس از اینکه به سرعت تعمیر و تنظیم شده در زمان دقیق، بلافاصله باید اطمینان حاصل شود.
تجهیزات ارتقاء و reaps
تجهیزات قدیمی تر اغلب منبع اصلی انتشار گازهای متان فراری است. جایگزینی دریچه فرسوده (با بسته بندی های کم ارتفاع، ارتقاء سیستم های بسته بندی میله کمپرسور، و نصب مهر و موم های خشک به جای مهر و موم مرطوب می تواند نشت را تا 90٪ کاهش دهد. بسیاری از گیاهان همچنین مجهز به کنترل کننده های متان با گزینه های کم و یا صفر قابل اشتعال هستند.
تکنولوژی های ضبط گاز و استفاده
هنگامی که متان را نمی توان از طریق پیشگیری از نشت یا بهبود تجهیزات اجتناب کرد، فن آوری های ضبط و بهره برداری ضروری می شوند.واحد های بازیابی تبخیر (VRUs) متان را از مخازن ذخیره سازی جمع آوری می کنند و خروجی های ضربه را کاهش می دهند، آن را به سیستم سوخت احتراق بیشتر، شعله های محصور شده (که به 99٪ بهره وری تخریب می رسند) ترجیح می دهند برخی از تاسیسات حتی سیستم های ارتقاء زیستی را نصب کنند که باعث کاهش گاز طبیعی می شود.
بهترین روش های عملیاتی و بهینه سازی فرآیند
بسیاری از انتشار گازهای متان در طول عملیات روزمره مانند تخلیه برای تعمیر و نگهداری، خوک از خطوط لوله و ضربه کمپرسور رخ می دهد. پیاده سازی یک فلسفه "reduce and Recovery" می تواند به طور قابل توجهی کاهش این استراتژی ها شامل برنامه ریزی فعالیت های تعمیر و نگهداری همزمان برای به حداقل رساندن تهویه، استفاده از کمپرسورهای قابل حمل برای انتقال گاز به جای تهویه، و نصب دریچه های خودکار خاموش که بخش هایی از تعمیر گیاهان لوله کشی را نیز باید از طریق کاهش دهد و یا کاهش شرایط احتراق منظم.
نظارت مستمر و Data Analytics
عصر بازرسی های دوره ای در حال ارائه راه برای نظارت مستمر متان است.[۱] سنسورهای نقطه ثابت در اطراف خطوط حصار گیاهی، همراه با ناوگان های بازرسی هواپیماهای بدون سرنشین، ارائه داده های غلظت متان واقعی زمان واقعی است که می تواند بر روی یک الگوریتم یادگیری ماشین آلات ذخیره سازی شده برای تمایز بین حوادث عادی و ناهنجاری، فعال کردن هشدار های اولیه و کاهش شبکه های مثبت کاذب (FLT) تجسم شود.
راننده های نظارتی و استانداردهای صنعت
فشار تنظیمی تسریع در تصویب استراتژی های کاهش متان در ایالات متحده است[۵]، قانون متان ۲۰۲۴ EPA نیاز به تاسیسات نفت و گاز دارد – از جمله نیروگاه های برق گاز طبیعی که برنامه های مشارکت گاز خام را پردازش می کنند، گاز را کاهش می دهند و نظارت بر عوارض جانبی بالا (FLT:0) برنامه کاهش گاز مایع کاهش می یابد (۱)
مزایای اقتصادی و زیست محیطی
کاهش انتشار متان باعث ایجاد مزایای اقتصادی متعدد می شود.اول، متانی که قبلاً به هدر رفته بود، نشان دهنده یک جریان مستقیم درآمد یا صرفه جویی در سوخت است – برای یک کارخانه 500 مگاوات، حتی کاهش 1٪ در خط لوله نشت می تواند میلیون ها دلار در کاهش سوخت های زیست محیطی را در سال دوم، انطباق با مقررات اجتناب از مجازات های نسبی و کاهش خطر دادرسی سوم، کاهش فعال انتشار یک شرکت سریع زیست محیطی، و کاهش هزینه زیست محیطی (ES) و کاهش هزینه زیست محیطی (هزینه زیست محیطی، و هزینه های زیست محیطی، کاهش هزینه های زیست محیطی، و کاهش هزینه های زیست محیطی، کاهش هزینه های زیست محیطی، و هزینه های زیست محیطی، و کاهش هزینه های زیست محیطی، کاهش هزینه های زیست محیطی، کاهش هزینه های زیست محیطی، کاهش می دهد.
پیاده سازی واقعی: مطالعات موردی
چندین نیروگاه برق طبیعی پیشرو در حال حاضر نشان دهنده ی بقای این استراتژی ها بوده است.[۵] به عنوان مثال، یک کارخانه بزرگ در منطقه ی مارلوس شیل یک برنامه جامع LDAR را با استفاده از سنسور های لیزر بدون سرنشین و کاهش انتشار گازهای گلخانه ای به میزان ۴۰ درصد در سال اول، یکی دیگر از تاسیسات ترکیبی در تگزاس VRU را در تمام مخازن و صرفه جویی ۲ درصد کل ورودی گاز، سرمایه گذاری غیر قابل توجهی را در پروژه های بهره برداری واقعی (F) تأیید کرد.
مسیر های آینده و تکنولوژی های نوظهور
سرعت نوآوری در تشخیص متان و کاهش سرعت آن است. نظارت بر ماهواره ای (به عنوان مثال، متانی، TROPOMI) اکنون می تواند پوشش جهانی از رویدادهای انتشار بزرگ را فراهم کند، به اپراتورهای کمک می کند تا مناطق مشکل را در زنجیره تامین خود شناسایی کنند، مواد نسل بعدی برای مهر و موم ها و گاز متان تولید شده است که پنج بار بیشتر از گزینه های فعلی و سیستم های استفاده از کربن است که به من اجازه می دهد تا به طور کامل مواد شیمیایی گاز مایع خود را از انتقال دهد تا از سایر تغییرات گاز طبیعی جلوگیری از انتقال دهد.
نتیجه گیری
نیروگاه های برق گاز طبیعی نقش مهمی در انتقال جهانی به انرژی پاک کننده دارند، در حالی که انتشار گازهای متان یک نگرانی جدی است، یک رویکرد جامع که برنامه های LDAR، ارتقاء تجهیزات، جذب فن آوری، بهینه سازی عملیاتی و نظارت مداوم می تواند به طور چشمگیری کاهش این انتشار گازهای گلخانه ای - از صرفه جویی در سوخت برای بهبود اعتماد سرمایه گذاران - قانع کننده، و خواسته های نظارتی به طور فزاینده ای که در حال حاضر برای کاهش اهداف عملیاتی، آماده و تنظیم دقیق تر، برای بهبود بهره وری کارخانه، ارائه می شود، و تنظیم دقیق تر، ارائه می شود.