ก๊าซเผาทิ้งเป็นไฟฟ้า

ก๊าซเผาทิ้งเป็นไฟฟ้าทางออกสุดคุ้มของพลังงานและสิ่งแวดล้อม 

ก๊าซเผาทิ้งเป็นไฟฟ้า (Flare Gas-to-Power) คือ ก๊าซเผาทิ้ง หรือ Flare Gas หมายถึงก๊าซส่วนเกินจากกระบวนการผลิตที่ในบางอุตสาหกรรมอาจถูกส่งไปเผาที่ปล่อง Flare เพื่อจัดการก๊าซดังกล่าวอย่างเหมาะสม แต่ในกรณีที่สามารถนำก๊าซกลับมาใช้ประโยชน์ได้ การออกแบบระบบ Gas-to-Power สามารถเปลี่ยนพลังงานที่อยู่ในก๊าซให้กลายเป็นพลังงานไฟฟ้าได้

สำหรับภาคเกษตรและโรงงาน ตัวอย่างที่พบได้บ่อยคือ Biogas หรือก๊าซชีวภาพ ซึ่งเกิดจากกระบวนการย่อยสลายสารอินทรีย์ เช่น มูลสัตว์ น้ำเสีย หรือวัตถุดิบอินทรีย์ภายใต้สภาวะที่ไม่มีออกซิเจน

จากก๊าซสู่กระแสไฟฟ้า ทำงานอย่างไร

การผลิตไฟฟ้าจากก๊าซไม่ได้มีเพียงการนำก๊าซต่อเข้าเครื่องปั่นไฟ แต่เป็นระบบที่ต้องออกแบบให้เหมาะกับคุณสมบัติของก๊าซและลักษณะการใช้ไฟฟ้าของหน้างาน

กระบวนการโดยทั่วไปเริ่มจากการรวบรวมก๊าซจากแหล่งกำเนิด จากนั้นนำเข้าสู่ระบบปรับสภาพก๊าซเพื่อควบคุมความชื้น สิ่งเจือปน แรงดัน และองค์ประกอบที่อาจส่งผลต่อเครื่องยนต์ เมื่อก๊าซมีคุณสมบัติเหมาะสมจึงส่งผ่าน Gas Train และเข้าสู่เครื่องยนต์ก๊าซ

เครื่องยนต์จะเปลี่ยนพลังงานจากเชื้อเพลิงให้เป็นพลังงานกล แล้วส่งกำลังไปยัง Generator หรือ Alternator เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า โดยมี Control Panel และระบบป้องกันทำหน้าที่ควบคุมการทำงานของเครื่องให้เหมาะกับโหลดไฟฟ้า

ดังนั้นระบบที่มีประสิทธิภาพจึงประกอบด้วยหลายส่วน เช่น ระบบรวบรวมก๊าซ ระบบปรับสภาพก๊าซ ระบบกำจัดสิ่งปนเปื้อน Gas Train เครื่องยนต์ก๊าซ Generator ระบบควบคุม ระบบระบายความร้อน และระบบไอเสีย

ทำไมการเปลี่ยนก๊าซเผาทิ้งเป็นไฟฟ้าจึงคุ้มค่า

เหตุผลที่ ก๊าซเผาทิ้งเป็นไฟฟ้าทางออกสุดคุ้มของพลังงานและสิ่งแวดล้อม คือการเปลี่ยนพลังงานที่อาจสูญเสียไปให้กลับมาเป็นพลังงานที่สามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้ โดยความคุ้มค่าจะขึ้นอยู่กับปริมาณและคุณภาพก๊าซ ชั่วโมงเดินเครื่อง ประสิทธิภาพเครื่องกำเนิดไฟฟ้า และรูปแบบการใช้ไฟของสถานประกอบการ

1. เปลี่ยนก๊าซที่เหลือให้เป็นพลังงาน

หากกระบวนการผลิตมีก๊าซเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง การนำก๊าซมาใช้ผลิตไฟฟ้าช่วยเพิ่มมูลค่าจากทรัพยากรเดิม แทนการสูญเสียพลังงานไปกับการเผาทิ้งเพียงอย่างเดียว

2. ลดการซื้อไฟฟ้าจากภายนอก

ไฟฟ้าที่ผลิตได้สามารถนำกลับมาใช้กับโหลดภายใน เช่น ปั๊มน้ำ มอเตอร์ ระบบระบายอากาศ ระบบเติมอากาศ ระบบทำความเย็น หรืออุปกรณ์ต่าง ๆ ในโรงงานและฟาร์ม ช่วยลดปริมาณไฟฟ้าที่ต้องซื้อจากระบบภายนอกได้ตามกำลังผลิตจริง

3. ลดต้นทุนพลังงานระยะยาว

ความคุ้มค่าของระบบไม่ได้ขึ้นอยู่กับราคาของเครื่องเพียงอย่างเดียว แต่ต้องพิจารณาค่าเชื้อเพลิงที่ประหยัดได้ ชั่วโมงเดินเครื่อง ค่าไฟฟ้าที่ทดแทนได้ ค่าอะไหล่ และค่าบำรุงรักษา หากหน้างานมีก๊าซเพียงพอและมีโหลดไฟฟ้าที่เหมาะสม ระบบผลิตไฟฟ้าจากก๊าซสามารถช่วยบริหารต้นทุนพลังงานในระยะยาวได้

4. เชื่อมการจัดการของเสียกับการผลิตพลังงาน

สำหรับฟาร์มและโรงงานที่มีระบบบำบัดน้ำเสียหรือระบบหมักอินทรีย์ การผลิต Biogas และนำก๊าซไปผลิตไฟฟ้าช่วยให้กระบวนการจัดการของเสียเชื่อมต่อกับการผลิตพลังงานได้อย่างเป็นระบบ

5. ใช้ทรัพยากรอย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น

การนำก๊าซกลับมาใช้ผลิตไฟฟ้าช่วยลดการสูญเสียพลังงาน และในบางกรณีสามารถลดการพึ่งพาเชื้อเพลิงจากภายนอกได้ อย่างไรก็ตาม ผลลัพธ์ด้านสิ่งแวดล้อมควรประเมินจากทั้งระบบ ตั้งแต่การรวบรวมก๊าซ การปรับสภาพ ประสิทธิภาพเครื่องยนต์ ไปจนถึงการควบคุมไอเสีย

ปัจจัยที่ต้องดู ก่อนติดตั้งเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานก๊าซ

การเลือกเครื่องกำเนิดไฟฟ้าควรเริ่มจากข้อมูลหน้างานจริง ไม่ใช่ดูเพียงขนาด kW หรือ kVA โดยควรตรวจสอบอย่างน้อย 5 เรื่อง ได้แก่ 

• ปริมาณก๊าซ 
• องค์ประกอบของก๊าซ
• ปริมาณมีเทนและค่าความร้อน 
• ระดับ H2S 
• ความชื้น รวมถึงลักษณะโหลดไฟฟ้า

นอกจากนี้ควรพิจารณาชั่วโมงการเดินเครื่อง ระบบระบายความร้อน ระบบควบคุม การบำรุงรักษา และพื้นที่ติดตั้ง เพื่อให้เครื่องสามารถทำงานได้อย่างต่อเนื่องและเหมาะสมกับสภาพการใช้งาน

Biogas Generator สำหรับฟาร์มและโรงงาน

สำหรับภาคเกษตรและโรงงานที่ผลิตก๊าซชีวภาพ Biogas Generator Set เป็นอีกหนึ่งระบบที่สามารถนำก๊าซกลับมาใช้ผลิตไฟฟ้าได้ ตัวอย่างการใช้งาน ได้แก่ ฟาร์มสุกร ฟาร์มไก่ ฟาร์มโคนม โรงงานแปรรูปอาหาร และระบบบำบัดน้ำเสีย

บริษัท เฟิร์สเทคโนโลยี่แอนด์คอนโทรล จำกัด (FTC) ให้บริการด้านเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานก๊าซชีวภาพ รองรับกำลังผลิตตั้งแต่ 20–2,000 kW ตามข้อมูลของบริษัท พร้อมงานออกแบบ ผลิต ติดตั้ง ระบบควบคุม ซ่อมบำรุง Modify และ Overhaul

การเลือกใช้ เครื่องปั่นไฟไบโอแก๊ส หรือระบบผลิตไฟฟ้าจากก๊าซจึงควรเริ่มจากการวิเคราะห์ก๊าซและโหลดไฟฟ้าของหน้างานอย่างละเอียด เพื่อกำหนดขนาดเครื่อง ระบบปรับสภาพก๊าซ และอุปกรณ์ประกอบให้เหมาะสม

ก๊าซเผาทิ้งเป็นไฟฟ้าทางออกสุดคุ้มของพลังงานและสิ่งแวดล้อม เมื่อระบบได้รับการออกแบบอย่างถูกต้อง เพราะไม่ได้เป็นเพียงการผลิตไฟฟ้าจากก๊าซ แต่เป็นการนำพลังงานที่มีอยู่กลับมาใช้ ลดการสูญเสีย และเพิ่มประสิทธิภาพการจัดการพลังงานของโรงงานหรือฟาร์มในระยะยาว

คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับก๊าซเผาทิ้งเป็นไฟฟ้า