ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΜΟΝΑΔΑΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΜΕ ΧΡΗΣΗ ΦΥΣΙΚΟΥ ΑΕΡΙΟΥ

Abstract

Η παρούσα Διπλωματική Εργασία αναφέρεται στην ανάλυση συνδυασμένης μονάδας παραγωγής ηλεκτρικής ισχύος με χρήση φυσικού αερίου. Το φυσικό αέριο θεωρείται πιο καθαρό καύσιμο σε σχέση με το πετρέλαιο ή τον άνθρακα με την έννοια ότι απελευθερώνει λιγότερους ρύπους στην ατμόσφαιρα και υπάρχει σε ικανοποιητικά αποθέματα σε διάφορες περιοχές της γης, οπότε αναμένεται να διαρκέσει για αρκετές δεκαετίες ακόμα. Η ανάπτυξη του θέματος γίνεται σε τρία Κεφάλαια. Στο πρώτο κεφάλαιο παρουσιάζονται τα καύσιμα που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, δηλαδή του άνθρακα, του πετρελαίου, του φυσικού αερίου και των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Παρουσιάζεται η παγκόσμια πραγματικότητα για κάθε καύσιμο, η βιωσιμότητα τους και οι μελλοντικές προσδοκίες όσον αφορά το ποσοστό χρησιμοποίησης τους και τους τρόπους εκμετάλλευσής τους. Δεν παραλείπεται μια αναφορά του ιδιαίτερου καθεστώτος που έχει διαμορφωθεί γύρω από το φυσικό αέριο μετά την εισβολή της Ρωσίας στην Ουκρανία τον περασμένο Φεβρουάριο του 2022. Κατόπιν, στο δεύτερο Κεφάλαιο αναλύεται η έννοια της συμπαραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, οι τύποι των μηχανών που χρησιμοποιούνται στα εργοστάσια συμπαραγωγής και οι αρχές με βάση τις οποίες λειτουργούν οι μηχανές αυτές προκειμένου να καταστεί ι εφικτή η έννοια της συμπαραγωγής [IV] Τέλος στο τρίτο Κεφάλαιο πραγματοποιείται αναλυτική παρουσίαση της δομής και της λειτουργίας ενός θερμικού σταθμού συμπαραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας που χρησιμοποιεί φυσικό αέριο για τη λειτουργία του. Το σπουδαιότερο συμπεράσματα που προκύπτει από την παρούσα Εργασία είναι ότι με τη χρήση ενός αποδοτικού καυσίμου, όπως είναι το φυσικό αέριο, και της συμπαραγωγής επιτυγχάνονται μεγάλοι βαθμοί απόδοσης μετατροπής της θερμικής ισχύος σε ηλεκτρική ισχύ. Η συμπαραγωγή είναι απαραίτητη διότι από μόνες του οι θερμικές μηχανές έχουν μικρό βαθμό απόδοσης μιας και η λειτουργία τους βασίζεται σε συγκεκριμένους νόμους της θερμοδυναμικής. Οι σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής φυσικού αερίου είναι φθηνοί και γρήγοροι στην κατασκευή. Έχουν επίσης πολύ υψηλές θερμοδυναμικές αποδόσεις σε σύγκριση με άλλους σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής . Η καύση φυσικού αερίου παράγει λιγότερους ρύπους όπως NOx , SOx και σωματίδια από τον άνθρακα και το πετρέλαιο. Αυτό σημαίνει ότι η ποιότητα του αέρα τείνει να βελτιώνεται (δηλ. μειώνει την αιθαλομίχλη ) κατά τη μετάβαση σε μονάδες φυσικού αερίου από εργοστάσια άνθρακα Παρά τη βελτιωμένη ποιότητα του αέρα, οι μονάδες φυσικού αερίου συμβάλλουν σημαντικά στην κλιματική αλλαγή και αυτή η συμβολή αυξάνεται. Οι σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής φυσικού αερίου παράγουν σημαντικό διοξείδιο του άνθρακα , αν και λιγότερο από τα εργοστάσια άνθρακα. Από την άλλη πλευρά, η διαδικασία λήψης φυσικού αερίου από όπου εξορύσσεται στους σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής οδηγεί σε σημαντική απελευθέρωση μεθανίου (φυσικό αέριο που διαρρέει στην [V] ατμόσφαιρα ). Όσο οι μονάδες φυσικού αερίου χρησιμοποιούνται για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, οι εκπομπές τους θα συνεχίσουν να θερμαίνουν τον πλανήτη με επικίνδυνους τρόπους