Điện tại chỗ, chọn quy mô theo mặt bằng
GRECO phát điện sau công tơ, nên một khuôn viên không phải chờ nhiều năm trong hàng chờ đấu nối. Cỗ máy nào đảm nhiệm việc phát điện là do quy mô quyết định và do mặt bằng đó thực tế có thể được cấp phép cho cái gì — pin nhiên liệu oxit rắn dưới khoảng hai mươi megawatt, tuabin khí chu trình hỗn hợp trên mức đó. Cách nào thì nhiệt cũng được thu hồi và bán.
Hiệu suất điện 51–61%
Hiệu suất thuần trên khí tự nhiên vượt hẳn tuabin chu trình đơn, và giữ được ở quy mô hàng chục megawatt thay vì cần hàng trăm.
Tổng hiệu suất 90%+
Nhiệt chất lượng cao từ cụm pin được thu hồi vào nhiệt khu vực nâng tổng hiệu suất nhiên liệu vượt chín mươi phần trăm.
NOx gần bằng không
Không có ngọn lửa nghĩa là phản ứng tạo ra oxit nitơ không bao giờ xảy ra — lợi thế cấp phép lớn nhất ở một mặt bằng đô thị.
Mô-đun theo thiết kế
Công suất được thêm theo từng cụm pin khi phụ tải đến, thay vì cam kết một cỗ máy quá cỡ rồi chạy nó ở tải một phần suốt nhiều năm.
Quy mô quyết định cỗ máy
Đây không phải hai sở thích cạnh tranh nhau. Dưới khoảng hai mươi megawatt, pin nhiên liệu giữ được hiệu suất ở chỗ tuabin không giữ nổi, và được cấp phép ở những nơi ngọn lửa thì không. Trên mức đó, tầng thứ hai của chu trình hỗn hợp tự trả được cho chính nó. Hãy kéo thanh phụ tải và xem bên nào thắng.
Hiệu suất giữ được ở quy mô nhỏ, nên một nhà máy 20 MW không bị thiệt vì nó nhỏ. Có tính mô-đun: công suất được thêm theo từng cụm pin khi phụ tải đến.
Các dải số chỉ mang tính tham khảo. Lựa chọn thực tế còn cân nhắc nguồn nhiên liệu, cấp phép khí thải, giới hạn tiếng ồn, bao tiêu nhiệt và cách phân kỳ — đó mới là cuộc trao đổi, chứ không phải thanh trượt này.
Cụm pin oxit rắn hoạt động thế nào
Toàn bộ lập luận dựa trên một sự thật — không có gì bị đốt cháy.
Cuộn ngang sơ đồ để xem toàn bộ.
Sơ đồ nguyên lý của đường chuyển hóa, không phải một mô phỏng. Các lớp được vẽ chạm nhau vì trong một tế bào thật, chất điện phân là một màng mỏng giữa hai điện cực.
Nothing is set alight. Khí tự nhiên được cải hóa thành khí giàu hydro tại cực dương. Qua một chất điện phân gốm giữ ở khoảng 700–850 °C, ion oxy di chuyển từ cực âm và kết hợp với nhiên liệu đó. Phản ứng giải phóng electron trực tiếp thành dòng điện, để lại nước, khí carbonic và nhiệt.
Các hệ quả đều bắt nguồn từ đúng sự thật đó. Không có ngọn lửa thì không có phản ứng nitơ ở nhiệt độ cao, nên NOx gần bằng không chứ không phải thứ phải xử lý. Không có máy quay thì ít tiếng ồn và ít thứ để hao mòn. Và vì hiệu suất không đến từ kích thước của một tuabin, một nhà máy hai mươi megawatt không bị thiệt vì nó nhỏ.
Nhiệt là sản phẩm thứ hai. Nhiệt độ cụm pin đủ cao để nhiệt thu hồi rơi vào mức cao hơn hẳn 50 °C mà một mạng nhiệt khu vực thế hệ thứ tư cần, nên nó có thể được bán thay vì thải bỏ. Một Trạm chuyển giao năng lượng forms the metering boundary.
Và ở nơi quy mô biện minh cho một tuabin
Trên một khuôn viên vùng lớn, phép tính thay đổi, và chu trình hỗn hợp là câu trả lời đúng.
Phát điện hai lần từ cùng một lượng nhiên liệu
A gas turbine burns fuel to spin a generator, then its 500–600 °C exhaust passes through a heat recovery steam generator to raise steam that drives a second turbine. That recovered second cycle is the whole point: it lifts net electrical efficiency to 60–64%, where a simple-cycle turbine manages 35–42%. H-class machines exceed 64% — the highest of any thermal cycle in commercial operation.
Đổi lại nó đòi hỏi gì
Quy mô, quỹ đất và một giấy phép khí thải. Chu trình hỗn hợp muốn khoảng 50 MW trở lên để biện minh cho tầng thứ hai, mất ba đến bốn năm từ khi đặt hàng đến khi vận hành, và có đốt nhiên liệu — nên xử lý NOx và mô hình phát tán là một phần của hồ sơ chứ không phải một chú thích. Trên một mặt bằng vùng có đủ chỗ và có một đấu nối lưới để thay thế, đó là một đánh đổi hợp lý. Bên cạnh nhà ở thì thường là không.
Điện sau công tơ thực sự có nghĩa là gì
Cụm từ này mô tả vị trí của máy phát so với công tơ điện lực — và vị trí đó thay đổi mọi thứ ở phía sau.
Trước công tơ, máy phát bán vào lưới và khuôn viên mua lại từ lưới — nghĩa là khuôn viên vẫn cần một điểm đấu nối, vẫn vào hàng chờ, và vẫn phải đợi. Behind the meter, nguồn phát nằm ở phía khách hàng: điện đi thẳng tới phụ tải mà không hề đi qua mạng lưới của điện lực. Đó là lý do phát điện tại chỗ nén một quãng chờ năm đến bảy năm xuống còn vài tháng. Khuôn viên không xin công suất lưới, nên chẳng có gì để xếp hàng.
Nó cũng thay đổi bài toán kinh tế. Phát điện sau công tơ tránh hoàn toàn phí truyền tải và phân phối, vì điện không hề dùng đến những tài sản đó. Với một phụ tải chạy liên tục ở hệ số sử dụng cao, cấu phần truyền dẫn ấy chiếm phần lớn hóa đơn — và một trung tâm dữ liệu gần như là trường hợp lý tưởng, vì nó chạy phẳng và suốt ngày đêm.
Phản bác thường gặp là cách này bỏ rơi lưới điện. Không phải vậy. Một khuôn viên sau công tơ có thể vẫn đấu nối để dự phòng và có thể chào bán điều chỉnh phụ tải — và một phụ tải chưa từng yêu cầu công suất chắc chắn ngay từ đầu là phụ tải mà điện lực không phải xây thêm để phục vụ. Trong một hệ thống đang căng, điều hữu ích nhất một phụ tải lớn mới có thể làm là không vào hàng chờ.
Vì sao phát điện tại chỗ
Bốn ràng buộc quyết định một khuôn viên có thể được xây ở đúng nơi có nhu cầu hay không.
Hàng chờ đấu nối
Dịch vụ truyền tải mới cho một phụ tải lớn mất năm đến bảy năm ở phần lớn Bắc Mỹ. Nguồn phát nằm phía khách hàng của công tơ không phải vào hàng chờ đó.
Cấp phép không khí đô thị
Một nhà máy đốt nhiên liệu trong khu dân cư là một cuộc tranh luận về chất lượng không khí trước khi là một bài toán kỹ thuật. Không có ngọn lửa, cuộc tranh luận đó phần lớn biến mất.
Tiếng ồn trong khu dân cư
Pin nhiên liệu không có sự cháy và không có máy quay lớn, nên chạy đủ êm để đặt cạnh nhà ở — mà nhà ở chính là nơi có khách hàng mua nhiệt.
Một quyết định nhiên liệu để ngỏ
Cùng những cụm pin đó nhận khí tự nhiên bây giờ và hydro sau này. Không có gì trong nhà máy phải xây lại để đổi nhiên liệu, vì không có buồng đốt.
Nhiệt đi về đâu
Mỗi cách trong số này biến một khoản chi thành một dòng thu.
Nhiệt khu vực
Nhiệt thu hồi được nâng lên mức 50 °C mà một mạng lưới khu dân cư thế hệ thứ tư cần và được đo đếm qua một Trạm chuyển giao năng lượng.
Làm lạnh hấp thụ
Nhiệt chất lượng cao chạy máy lạnh hấp thụ, biến nhiệt năng thu hồi trở lại thành lạnh và giảm phụ tải điện cho nhà máy.
Nông nghiệp môi trường kiểm soát
Nhà kính cạnh khuôn viên mua nhiệt mùa đông trực tiếp, và cùng mặt bằng đó có thể cấp lượng CO₂ mà lẽ ra họ phải chở đến.
Nhiệt công nghệ
Các nhà máy công nghiệp lân cận lấy hơi hoặc nước nóng mà lẽ ra phải sinh từ một nồi hơi riêng trên mặt bằng của họ.
Bức tranh nhà cung cấp
Oxit rắn là công nghệ đã được triển khai thương mại với nền tảng sản xuất đã hình thành.
Bloom Energy
Cơ sở lắp đặt điện oxit rắn lớn nhất tại Bắc Mỹ, với các nền tảng đã công bố chạy khí tự nhiên và hydro cùng dấu chân ngày càng lớn trong trung tâm dữ liệu.
Doosan / HyAxiom
Doanh nghiệp pin nhiên liệu Hàn Quốc hoạt động lâu năm, cung cấp nguồn điện tĩnh cho ngành điện và thương mại, với các lắp đặt quy mô lưới đang vận hành.
Elcogen
Nhà sản xuất cell và cụm pin châu Âu cung cấp cho các đơn vị tích hợp, tập trung rõ vào ứng dụng trung tâm dữ liệu.
Nêu tên chỉ để cho thấy bối cảnh thị trường. Thiết bị được chọn theo từng mặt bằng dựa trên phụ tải, nguồn nhiên liệu và điều kiện cấp phép; việc nêu tên một nhà sản xuất ở đây không hàm ý có thỏa thuận cung cấp.
Nó được đọc thế nào dưới góc nhìn phát thải ròng bằng 0
Efficiency rather than offsets
Chuyển hóa nhiên liệu ở mức 51–61% về điện, và trên 90% khi bán được nhiệt, nghĩa là đốt ít nhiên liệu hơn cho mỗi đơn vị năng lượng hữu ích giao ra — trước khi áp bất kỳ cách hạch toán nào.
Local air quality
NOx và SOx gần bằng không xử lý đúng chất ô nhiễm thực sự quyết định một nhà máy điện có được cấp phép gần khu dân cư hay không, tách biệt với câu chuyện carbon.
Hydrogen without a rebuild
Một nhà máy vốn đã chạy được hydro khi có nguồn cung sẽ tránh được vấn đề tài sản mắc kẹt của thiết bị đốt chỉ định cho một loại nhiên liệu duy nhất.
Heat treated as a product
Nhiệt thu hồi bán vào nhiệt khu vực thay thế các nồi hơi khí ở nơi khác trong khu dân cư, nên lợi ích phát thải vươn ra ngoài hàng rào.
Nói thẳng
Khi chạy khí tự nhiên, đây là cách làm ra điện phát thải carbon thấp hơn và phát thải chất ô nhiễm thấp hơn rất nhiều — chứ không phải không carbon. Cái nó làm được là giảm nhiên liệu cho mỗi đơn vị hữu ích giao ra, gỡ gần như toàn bộ phản đối về chất lượng không khí tại chỗ, bán nhiệt thay vì thải bỏ, và để ngỏ quyết định nhiên liệu để chuyển sang hydro không cần xây lại. Chúng tôi thà nói như vậy còn hơn gọi nó là sạch.
Pin nhiên liệu oxit rắn: những câu hỏi thường gặp
Nguồn & đọc thêm
Trao đổi với chúng tôi về phát điện tại chỗ
Cho chúng tôi biết phụ tải, mặt bằng và tiến độ, chúng tôi sẽ nói cho quý vị biết thực tế có thể xin phép và xây được gì ở đó.