1. IntroductionConcentrated Solar P

1. Introduction
Concentrated Solar Power (CSP) is receiving increasing attention as a technology capable of transforming solar radiation into electricity in a sustainable and cost effective way. Spain and the USA are world leaders in the deployment of CSP technology, accumulating more than 90% of the installed capacity worldwide. Spanish installed capacity of CSP plants amounts to 2300 MW, distributed into 50 power plants [1]. At present, other countries with high solar Direct Normal Irradiance (DNI) such as India, Chile and South Africa are also significantly increasing their CSP installed capacity. Parabolic trough solar collectors are the most mature and widely deployed of the CSP technologies, representing over 85% of the installed capacity worldwide. Forty-five of the fifty power plants installed in Spain are based on parabolic trough technology. These plants use parabolic mirrors with sun tracking systems to concentrate direct solar irradiation into a tube receiver that runs along the focal point of the collector. A Heat Transfer Fluid (HTF) circulating inside the receiver absorbs the solar energy to increase its temperature from around 295 °C in the cold end of the system to 395 °C at the exit of the solar field. The hot HTF is circulated through a series of heat exchangers that result in the production of a superheated steam (typically at 100 bars/375 °C) which is used to drive a steam turbine for electricity generation, following a conventional Rankine cycle. Modern CSP plants also incorporate thermal energy storage systems, usually based on molten nitrate salt mixtures to increase the number of operating hours and their capacity factor [2].

Hybrid CSP integrates an auxiliary boiler operated with fuel to facilitate start-up operations, provide system stability, avoid freezing of HTF and increase power generation. Natural gas is used most frequently as a backup fuel due to its low cost, clean combustion and rapid response, although the use of fuel oil, mineral coal and biomass has also been reported [2], [3] and [4].

The Spanish legislation regulating the feed-in tariff for electricity from sustainable resources allowed CSP plants to produce up to 12% of their electricity from fossil auxiliary fuels [5]. Hence, most of commercial CSP plants in Spain have been operating according to this strategy in order to maximize economic revenues. This legislation was superseded by Royal Decree Law 1/2012 and Royal Decree Law 413/2014 [6], which changed the retribution system for electricity generation from renewable sources. However, for the sake of this study, we have decided to maintain the same proportion of hybridisation (12%), since most of the CSP plants currently operating in Spain generate between 12% and 15% of the electricity from natural gas combustion.

Hybridisation with fossil fuels can significantly improve the performance and profitability of a CSP plant; however, it increases its carbon footprint, reduces its share of renewable energy and, in the case of Spain, it increases its dependence on foreign natural gas and fuel oil. On the contrary, a biomass alternative allows an electricity to be produced that is fully renewable and locally available.

Biomass combustion plants’ efficiency increases when operating at large scales [7]. However, this involves large amounts of available biomass and high capital investments, which so far have been the main setbacks in the implementation of this technology in Spain [8]. One alternative to solving this problem is to hybridise CSP with biomass: a large scale facility can be used to produce renewable electricity from biomass and at the same time increase power generation of the plant with transient clouds or at night. Another solution which is having increasing attention is biomass co-firing [10] and [11] which usually consists of the co-combustion of biomass in coal fired power plants. However, this operation decreases the boiler efficiency and needs biomass pre-treatments.

Biomass resources from the forest and agriculture industrial sector (by-products and wastes) are some of the cheapest and most used resources. Facilities around the world are increasing the generation of electricity from these recourses, especially straw, which is one of the most abundant and utilised in the bioenergy sector [11].

The international pellet market is also growing, and it is expecting an increase of wood pellet combustion for power generation in Europe [10] and [12]. In 2010 Spain produced 100,000 tons of pellets, just 1% of the European production; however, it has the potential to produce three times as much [13].

Life Cycle Assessment (LCA) is a methodology used to assess the environmental impacts of a product or system attending to all the stages of its life cycle, from extraction of raw materials to disposal of components. It evaluates the data collected in a comprehensive inventory of all the processes and the materials involved in its life cycle and determines the impacts of such activities in the form of environmental categories, such as climate change (analogue to global warming), acidification, eutrophication, depletion of fossil fuels, human toxicity or environmental ecotoxicity. LCA has been largely used to evaluate energy systems, allowing a comparison of different energy technologies and different configurations of the same technology to occur [14], [15], [16] and [17].

The environmental performance of CSP plants have been analysed before, including different configurations for thermal storage, cooling systems and hybrid modes [18], [19], [20], [21], [22], [23], [24] and [25]. Although the hybridisation of CSP plants with natural gas and biogas has been previously analysed [21] and [22], never was the environmental performance of the hybridisation with coal, oil, wood pellets and straw determined; neither was an environmental comparison of these fuels analysed, assuming the same scope and methodological choices.

In this study, the environmental performance of a hybrid CSP operating in 6 different scenarios (12% of hybridization with coal, natural gas, fuel oil, biomethane, wood pellets and wheat straw) was evaluated and compared to a solar-only scenario where no hybridisation took place.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

1. บทนำเข้มข้นพลังงานแสงอาทิตย์พลังงาน (CSP) ได้รับความสนใจเพิ่มขึ้นเป็นเทคโนโลยีที่สามารถเปลี่ยนรังสีแสงอาทิตย์เป็นไฟฟ้าในลักษณะยั่งยืน และคุ้มค่า สเปนและสหรัฐอเมริกาเป็นผู้นำโลกในการใช้เทคโนโลยี CSP หลังมากกว่า 90% ของกำลังผลิตติดตั้งทั่วโลก สเปนติดตั้งกำลังการผลิตของ CSP พืชจำนวน 2300 MW กระจายเข้าไปในโรงไฟฟ้า 50 [1] ที่อยู่ อื่น ๆ ประเทศมีสูงพลังงานแสงอาทิตย์โดยตรงปกติ Irradiance (DNI) เช่นอินเดีย ชิลีและแอฟริกาใต้กำลังจะเพิ่มกำลังการผลิตติดตั้ง CSP ขึ้น สะสมพลังงานแสงอาทิตย์รางจานเป็นผู้ใหญ่มากที่สุด และแพร่หลายใช้งานเทคโนโลยี CSP แสดงถึงกว่า 85% ของกำลังผลิตติดตั้งทั่วโลก Forty-five โรงไฟฟ้า 50 ที่ติดตั้งอยู่ในสเปนอยู่บนเทคโนโลยีรางจาน พืชเหล่านี้ใช้กระจกจานอาทิตย์ติดตามระบบสมาธิวิธีการฉายรังสีแสงอาทิตย์โดยตรงเข้าเครื่องรับหลอดที่บริเวณจุดโฟกัสของตัวเก็บรวบรวม มีความร้อนถ่ายโอนน้ำมัน (HTF) หมุนเวียนภายในรับดูดซับพลังงานแสงอาทิตย์เพิ่มขึ้นของอุณหภูมิประมาณ 295 ° c ในสุดเย็นระบบ 395 ° c ที่ทางออกของฟิลด์พลังงานแสงอาทิตย์ HTF ร้อนจะหมุนเวียนไปผ่านชุดแลกเปลี่ยนความร้อนซึ่งเป็นผลในการผลิตไอน้ำ superheated (ที่ 100 บาร์/375 ° C) ซึ่งใช้ขับกังหันไอน้ำสำหรับไฟฟ้า ต่อวงจรอย่างไร Rankine ธรรมดา สมัย CSP พืชยังรวมระบบเก็บพลังงานความร้อน มักใช้ส่วนผสมเกลือไนเตรตหลอมละลายเพื่อเพิ่มจำนวนชั่วโมงปฏิบัติงานและปัจจัยการผลิต [2]ไฮบริ CSP รวมหม้อเสริมการดำเนินการกับเชื้อเพลิงช่วยในการดำเนินงานเริ่มต้น ความเสถียรของระบบ หลีกเลี่ยงจุดเยือกแข็งของ HTF และเพิ่มการผลิตพลังงาน ก๊าซธรรมชาติถูกใช้บ่อยเป็นเชื้อเพลิงสำรองเนื่องจากการเผาไหม้สะอาด ต้นทุนต่ำและตอบสนองอย่างรวดเร็ว แม้ว่าการใช้น้ำมันเชื้อเพลิง แร่ถ่านหิน และชีวมวลยังได้รับรายงาน [2] , [3] และ [4]กฎหมายสเปนควบคุมอัตราค่าอาหารในไฟฟ้าจากทรัพยากรยั่งยืนอนุญาต CSP พืชผลิตถึง 12% ของไฟฟ้าจากเชื้อเพลิงเสริมฟอสซิล [5] ดังนั้น ส่วนใหญ่ของพืช CSP ค้าสเปนมีการปฏิบัติตามกลยุทธ์นี้เพื่อเพิ่มรายได้ทางเศรษฐกิจ กฎหมายนี้ถูกทดแทน ด้วยราชกฤษฎีกากฎหมาย 1/2555 และพระราชกฤษฎีกากฎหมาย 413/2014 [6], ซึ่งเปลี่ยนระบบภาวะในการผลิตไฟฟ้าจากแหล่งทดแทน อย่างไรก็ตาม เพื่อศึกษา เราได้ตัดสินใจที่จะรักษาสัดส่วนเดียวกันของ hybridisation (12%), เนื่องจากส่วนใหญ่ของพืช CSP ที่ปัจจุบันทำงานในสเปนสร้างระหว่าง 12% และ 15% ของไฟฟ้าจากก๊าซธรรมชาติเผาไหม้Hybridisation กับเชื้อเพลิงฟอสซิลอย่างมากสามารถเพิ่มประสิทธิภาพและผลกำไรของโรงงานที่ CSP อย่างไรก็ตาม มันเพิ่มคาร์บอนเป็นส่วนแบ่งของพลังงานทดแทนช่วยลดรอย และ ในกรณีของสเปน เพิ่มการพึ่งพาต่างประเทศก๊าซธรรมชาติและน้ำมันเชื้อเพลิง การ์ตูน เลือกชีวมวลทำให้ไฟฟ้าที่สามารถผลิตทดแทนเต็มจำนวน และในท้องถิ่นมีประสิทธิภาพของพืชเผาไหม้ชีวมวลเพิ่มขึ้นเมื่อทำงานที่ large จัดมาตราส่วน [7] อย่างไรก็ตาม นี้เกี่ยวข้องกับจำนวนมากของชีวมวลที่มีและการลงทุนเงินทุนสูง ได้จนพ่ายแพ้หลักในการใช้งานของเทคโนโลยีนี้ในสเปน [8] ทางเลือกหนึ่งที่แก้ปัญหานี้คือ hybridise CSP กับชีวมวล: สามารถใช้สิ่งอำนวยความสะดวกขนาดใหญ่เพื่อผลิตไฟฟ้าทดแทนจากชีวมวล และในเวลาเดียวกันเพิ่มการผลิตพลังงานของพืช กับเมฆแบบฉับพลัน หรือ ในเวลากลางคืนได้ แก้ไขปัญหาที่มีความสนใจเพิ่มขึ้นเป็นชีวมวลที่ร่วมยิง [10] และ [11] ซึ่งมักจะประกอบด้วยการสันดาปร่วมของชีวมวลในโรงไฟฟ้าถ่านหินที่ยิง อย่างไรก็ตาม การดำเนินการนี้ลดประสิทธิภาพหม้อไอน้ำ และต้องรักษาก่อนชีวมวลทรัพยากรชีวมวลจากป่าและการเกษตรอุตสาหกรรมภาค (สินค้าพลอยได้และกาก) เป็นหนึ่งในที่ถูกที่สุด และส่วนใหญ่ใช้ทรัพยากร สิ่งอำนวยความสะดวกทั่วโลกจะเพิ่มการสร้างไฟฟ้าจากเหล่านี้ recourses โดยเฉพาะอย่างยิ่งฟาง ซึ่งเป็นหนึ่งในมากที่สุด และ utilised ในภาคพลังงานชีวภาพ [11]นอกจากนี้ยังมีการเติบโตตลาดนานาชาติเม็ด และมันจะคาดหวังว่าการเพิ่มไม้เม็ดเผาผลาญการผลิตพลังงานในยุโรป [10] และ [12] ในปี 2553 สเปนผลิต 100000 ตันขี้ เพียง 1% ของการผลิตยุโรป อย่างไรก็ตาม มันมีศักยภาพในการผลิต 3 ครั้งเป็นมาก [13]ประเมินวงจรชีวิต (LCA) เป็นวิธีที่ใช้ในการประเมินผลกระทบสิ่งแวดล้อมของผลิตภัณฑ์หรือระบบที่เข้าถึงทุกขั้นตอนของวงจรชีวิต จากการสกัดวัตถุดิบเพื่อกำจัดส่วนประกอบ ประเมินข้อมูลที่เก็บในสินค้าคงคลังครอบคลุมทั้งกระบวนการและวัสดุเกี่ยวข้องกับวงจรชีวิต และกำหนดผลกระทบของกิจกรรมดังกล่าวในรูปแบบของประเภทสิ่งแวดล้อม เช่นอุณหภูมิเปลี่ยน (ร้อนอนาล็อกสากล), ยู เค การลดลงของเชื้อเพลิงฟอสซิล ความเป็นพิษในมนุษย์ หรือสิ่งแวดล้อม ecotoxicity LCA ได้ส่วนใหญ่ใช้เพื่อประเมินระบบพลังงาน ช่วยให้การเปรียบเทียบเทคโนโลยีพลังงานแตกต่างกันและกำหนดค่าต่าง ๆ ของเทคโนโลยีเดียวกันจะเกิดขึ้น [14], [15], [16] [17] และประสิทธิภาพการทำงานด้านสิ่งแวดล้อมของพืช CSP ได้ถูก analysed ก่อน รวมถึงการกำหนดค่าต่าง ๆ สำหรับการเก็บความร้อน ระบายความร้อนระบบและผสมโหมด [18], [19], [20], [21], [22], [23], [24] [25] และ แม้ hybridisation ของ CSP พืชกับ ก๊าซธรรมชาติและก๊าซชีวภาพได้ analysed ก่อนหน้านี้ [21] และ [22] ไม่มีผลการดำเนินงานด้านสิ่งแวดล้อมของ hybridisation กับถ่านหิน น้ำมัน เกล็ดไม้ และฟาง กำหนด ไม่มีการเปรียบเทียบสิ่งแวดล้อมของเชื้อเพลิงเหล่านี้ analysed สมมติว่าขอบเขตเดียวกันและเลือก methodologicalในการศึกษานี้ ประสิทธิภาพด้านสิ่งแวดล้อมของการผสม CSP ปฏิบัติในสถานการณ์ต่าง ๆ 6 (12% ของ hybridization กับถ่านหิน ก๊าซธรรมชาติ น้ำมัน biomethane เกล็ดไม้ และฟางข้าวสาลี) ถูกประเมิน และเปรียบเทียบกับสถานการณ์จำลองแสงอาทิตย์เดียวที่ hybridisation ไม่เกิดขึ้น

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

1. บทนำ
พลังงานแสงอาทิตย์ (CSP) ได้รับความสนใจเพิ่มขึ้นเป็นเทคโนโลยีที่สามารถเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้าอย่างยั่งยืนและค่าใช้จ่ายที่มีประสิทธิภาพ ประเทศสเปนและสหรัฐอเมริกาเป็นผู้นำระดับโลกในการใช้งานของเทคโนโลยี CSP สะสมกว่า 90% ของกำลังการผลิตติดตั้งทั่วโลก กำลังผลิตติดตั้งสเปนของพืช CSP จำนวนถึง 2,300 เมกะวัตต์กระจายไป 50 โรงไฟฟ้า [1] ในปัจจุบันประเทศอื่น ๆ ที่มีปกติแสงอาทิตย์สูงโดยตรงรังสี (DNI) เช่นอินเดีย, ชิลีและแอฟริกาใต้นอกจากนี้ยังมีผลต่อการเพิ่มขีดความสามารถของพวกเขาติดตั้งซีเอสพี รางพาราโบลาสะสมพลังงานแสงอาทิตย์เป็นส่วนใหญ่ที่เป็นผู้ใหญ่และใช้งานอย่างแพร่หลายของเทคโนโลยี CSP คิดเป็นกว่า 85% ของกำลังการผลิตติดตั้งทั่วโลก สี่สิบห้าสิบของโรงไฟฟ้าที่ติดตั้งอยู่ในประเทศสเปนอยู่บนพื้นฐานของเทคโนโลยีรางพาราโบลา พืชเหล่านี้ใช้กระจกโค้งที่มีระบบติดตามดวงอาทิตย์ที่จะมีสมาธิการฉายรังสีแสงอาทิตย์โดยตรงเข้ารับหลอดที่วิ่งตามจุดโฟกัสของสะสม ของเหลวถ่ายเทความร้อน (HTF) หมุนเวียนภายในรับดูดซับพลังงานแสงอาทิตย์ในการเพิ่มอุณหภูมิของมันจากทั่ว 295 ° C ในที่สุดความหนาวเย็นของระบบเพื่อ 395 ° C ที่ทางออกของสนามพลังงานแสงอาทิตย์ HTF ร้อนจะไหลเวียนผ่านชุดของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่มีผลในการผลิตไอน้ำร้อนยวดยิ่ง (ปกติที่ 100 บาร์ / 375 ° C) ซึ่งเป็นที่ใช้ในการขับเคลื่อนกังหันไอน้ำในการผลิตไฟฟ้าต่อวงจรแรธรรมดา พืช CSP โมเดิร์นยังมีระบบการจัดเก็บพลังงานความร้อนตามปกติในผสมเกลือไนเตรตที่หลอมละลายจะเพิ่มจำนวนชั่วโมงการทำงานและปัจจัยความจุของพวกเขา [2]. ซีเอสพีไฮบริดรวมหม้อไอน้ำช่วยดำเนินการกับน้ำมันเชื้อเพลิงที่อำนวยความสะดวกในการดำเนินงานเริ่มต้นขึ้นระบบให้ เสถียรภาพหลีกเลี่ยงการแช่แข็งของ HTF และเพิ่มการผลิตกระแสไฟฟ้า ก๊าซธรรมชาติที่ใช้บ่อยที่สุดเป็นเชื้อเพลิงสำรองเนื่องจากต้นทุนต่ำ, การเผาไหม้ที่สะอาดและตอบสนองอย่างรวดเร็วถึงแม้ว่าการใช้น้ำมันเชื้อเพลิงถ่านหินแร่และชีวมวลยังได้รับรายงาน [2] [3] และ [4]. กฎหมายสเปนควบคุมฟีดในอัตราค่าไฟฟ้าสำหรับการผลิตไฟฟ้าจากแหล่งที่ยั่งยืนได้รับอนุญาตพืช CSP ที่จะผลิตได้ถึง 12% ของการผลิตไฟฟ้าของพวกเขาจากเชื้อเพลิงฟอสซิลเสริม [5] ดังนั้นส่วนใหญ่ของพืช CSP เชิงพาณิชย์ในประเทศสเปนได้รับการดำเนินงานตามกลยุทธ์นี้เพื่อที่จะเพิ่มรายได้ทางเศรษฐกิจ กฎหมายนี้ถูกแทนที่โดยรอยัลกฎหมายพระราชกำหนด 1/2012 และ Royal กฎหมายพระราชกฤษฎีกา 413/2014 [6] ซึ่งเปลี่ยนระบบการลงโทษสำหรับการผลิตไฟฟ้าจากแหล่งพลังงานหมุนเวียน อย่างไรก็ตามเพื่อประโยชน์ในการศึกษาครั้งนี้เราได้ตัดสินใจที่จะรักษาสัดส่วนเดียวกันของ hybridisation (12%) เนื่องจากส่วนใหญ่ของพืช CSP ปัจจุบันการดำเนินงานในประเทศสเปนสร้างระหว่าง 12% และ 15% ของการผลิตไฟฟ้าจากการเผาไหม้ก๊าซธรรมชาติ. Hybridisation กับเชื้อเพลิงฟอสซิลอย่างมีนัยสำคัญสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงานและการทำกำไรของพืช CSP; แต่มันจะเพิ่มการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ลดส่วนแบ่งของพลังงานทดแทนและในกรณีของสเปนจะเพิ่มการพึ่งพาก๊าซธรรมชาติจากต่างประเทศและน้ำมันเชื้อเพลิง ในทางตรงกันข้ามเป็นทางเลือกที่ช่วยให้ชีวมวลผลิตไฟฟ้าที่จะผลิตที่สมบูรณ์ทดแทนและในประเทศที่มีอยู่. พืชเผาไหม้ชีวมวล 'อย่างมีประสิทธิภาพเพิ่มขึ้นเมื่อใช้งานในระดับที่มีขนาดใหญ่ [7] แต่นี้เกี่ยวข้องกับจำนวนมากของชีวมวลที่มีอยู่และการลงทุนสูงซึ่งจนถึงขณะนี้ได้รับความพ่ายแพ้ที่สำคัญในการดำเนินงานของเทคโนโลยีนี้ในประเทศสเปน [8] อีกทางเลือกหนึ่งในการแก้ปัญหานี้คือการ hybridise CSP กับชีวมวล: สิ่งอำนวยความสะดวกขนาดใหญ่สามารถนำมาใช้ในการผลิตไฟฟ้าทดแทนจากชีวมวลและในเวลาเดียวกันเพิ่มขึ้นการผลิตกระแสไฟฟ้าของโรงงานด้วยเมฆชั่วคราวหรือในเวลากลางคืน วิธีการแก้ปัญหาที่มีความสนใจที่เพิ่มขึ้นก็คือชีวมวลร่วมยิง [10] และ [11] ซึ่งมักจะประกอบด้วยผู้ร่วมการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงชีวมวลในโรงไฟฟ้าถ่านหิน อย่างไรก็ตามการดำเนินการนี้จะลดลงอย่างมีประสิทธิภาพหม้อไอน้ำและความต้องการการรักษาก่อนชีวมวล. ทรัพยากรชีวมวลจากป่าและการเกษตรภาคอุตสาหกรรม (โดยผลิตภัณฑ์และของเสีย) คือบางส่วนของทรัพยากรที่ถูกที่สุดและใช้กันมากที่สุด สิ่งอำนวยความสะดวกทั่วโลกจะเพิ่มขึ้นการผลิตไฟฟ้าจากทรัพยากรเหล่านี้โดยเฉพาะอย่างยิ่งฟางซึ่งเป็นหนึ่งในผู้ที่มีมากที่สุดและนำมาใช้ในภาคพลังงานชีวภาพ [11]. ตลาดเม็ดระหว่างประเทศนอกจากนี้ยังมีการเจริญเติบโตและเป็นที่คาดหวังว่าจะเพิ่มขึ้นจากไม้ การเผาไหม้เม็ดในการผลิตไฟฟ้าในยุโรป [10] และ [12] ในปี 2010 สเปนผลิต 100,000 ตันเม็ดเพียง 1% ของการผลิตในยุโรป แต่ก็มีศักยภาพในการผลิตสามครั้งเท่า [13]. (Life Cycle Assessment: LCA) เป็นวิธีการที่ใช้ในการประเมินผลกระทบด้านสิ่งแวดล้อมของผลิตภัณฑ์หรือระบบการเข้าร่วมในทุกขั้นตอนของวงจรชีวิตของมันจากการสกัดดิบ วัสดุเพื่อการกำจัดของส่วนประกอบ มันประเมินข้อมูลที่เก็บรวบรวมได้ในสินค้าที่ครอบคลุมของกระบวนการทั้งหมดและวัสดุที่เกี่ยวข้องในวงจรชีวิตของมันและกำหนดผลกระทบของกิจกรรมดังกล่าวในรูปแบบของประเภทสิ่งแวดล้อมเช่นการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ (อะนาล็อกกับภาวะโลกร้อน), กรด, eutrophication, พร่องของเชื้อเพลิงฟอสซิลเป็นพิษต่อระบบนิเวศน์ของมนุษย์หรือสิ่งแวดล้อม LCA ได้รับส่วนใหญ่ใช้ในการประเมินระบบพลังงานที่ช่วยให้การเปรียบเทียบเทคโนโลยีพลังงานที่แตกต่างกันและการกำหนดค่าที่แตกต่างกันของเทคโนโลยีเดียวกับที่จะเกิดขึ้น [14], [15], [16] และ [17]. ดำเนินงานด้านสิ่งแวดล้อมของพืช CSP ได้รับ วิเคราะห์ก่อนที่จะรวมถึงการกำหนดค่าที่แตกต่างกันสำหรับการจัดเก็บความร้อน, ระบบทำความเย็นและโหมดไฮบริด [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] และ [25] แม้ว่า hybridisation ของพืช CSP กับก๊าซธรรมชาติและก๊าซชีวภาพได้รับการวิเคราะห์ก่อนหน้านี้ [21] และ [22], ไม่เคยเป็นผลการดำเนินงานด้านสิ่งแวดล้อมของ hybridisation กับถ่านหินน้ำมันเม็ดไม้และฟางกำหนด; ไม่เป็นเปรียบเทียบสิ่งแวดล้อมของเชื้อเพลิงเหล่านี้วิเคราะห์สมมติว่าขอบเขตเดียวกันและการเลือกวิธีการ. ในการศึกษานี้ผลการดำเนินงานด้านสิ่งแวดล้อมของซีเอสพีไฮบริดในการปฏิบัติการในสถานการณ์ที่แตกต่าง 6 (12% ของการผสมข้ามพันธุ์กับถ่านหินก๊าซธรรมชาติน้ำมันเชื้อเพลิงก๊าซมีเทนทางชีวภาพ, เม็ดไม้และฟางข้าวสาลี) ถูกประเมินและเมื่อเทียบกับสถานการณ์พลังงานแสงอาทิตย์เท่านั้นที่ hybridisation ไม่เกิดขึ้น

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

1 . บทนำ
จดจ่อพลังงานแสงอาทิตย์ ( CSP ) จะได้รับความสนใจเพิ่มขึ้นเป็นเทคโนโลยีที่สามารถเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้าแบบยั่งยืน และต้นทุนที่มีประสิทธิภาพ สเปนและสหรัฐอเมริกามีผู้นำโลกในด้านเทคโนโลยี CSP , สะสมมากกว่า 90% ของการผลิตติดตั้งทั่วโลก สเปนและปริมาณความจุของ CSP พืช 2 , 300 เมกะวัตต์กระจายออกเป็น 50 โรงไฟฟ้า [ 1 ] ปัจจุบัน ประเทศอื่น ๆที่มีแสงอาทิตย์โดยตรงปกติดังกล่าว ( วัน ) เช่นอินเดีย , ชิลีและแอฟริกาใต้ได้อย่างมีนัยสำคัญเพิ่ม CSP ของพวกเขาติดตั้งความจุ รางพาราโบลาพลังงานแสงอาทิตย์สะสมส่วนใหญ่เป็นผู้ใหญ่และใช้งานอย่างกว้างขวางของเทคโนโลยี CSP เป็นตัวแทนมากกว่า 85% ของการผลิตติดตั้งทั่วโลกสี่สิบห้าห้าสิบโรงไฟฟ้าติดตั้งในสเปนจะขึ้นอยู่กับเทคโนโลยีรางพาราโบลิค . พืชเหล่านี้ใช้กระจกพาราโบลากับระบบติดตามดวงอาทิตย์มีสมาธิรังสีแสงอาทิตย์โดยตรงลงในหลอดสัญญาณที่วิ่งตามจุดโฟกัสของการสะสมเป็นการถ่ายเทความร้อน ของไหล ( htf ) หมุนเวียนรับดูดซับพลังงานแสงอาทิตย์เพื่อเพิ่มอุณหภูมิจากประมาณ 295 ° C ในปลายหนาวของระบบ 395 ° C ที่ออกจากสนามพลังงานแสงอาทิตย์การ htf ร้อนหมุนเวียนผ่านชุดแลกเปลี่ยนความร้อนที่เป็นผลผลิตของไอน้ำร้อนยวดยิ่ง ( ปกติที่ 100 บาร์ / 375 องศา C ) ซึ่งจะใช้เพื่อขับกังหันไอน้ำเพื่อผลิตไฟฟ้าได้ตามปกติ Rankine Cycle พืช CSP สมัยใหม่ยังรวมระบบการจัดเก็บพลังงานความร้อนมักจะยึดแบบไนเตรทผสมเกลือเพื่อเพิ่มจำนวนชั่วโมงการทำงาน และด้านความสามารถของ [ 2 ] .

ไฮบริด CSP รวมเสริมหม้อใช้เชื้อเพลิงเพื่อความสะดวกในการริเริ่ม ให้มีเสถียรภาพระบบ หลีกเลี่ยงการแช่แข็งของ htf และเพิ่มการสร้างพลังงาน ก๊าซธรรมชาติที่ใช้บ่อยที่สุดเป็นสำรองเชื้อเพลิงเนื่องจากต้นทุนต่ําสะอาดการเผาไหม้และการตอบสนองอย่างรวดเร็ว แม้ว่าการใช้น้ำมันเชื้อเพลิง ถ่านหิน แร่ และชีวมวล ยังได้รับรายงาน [ 2 ] , [ 3 ] และ [ 4 ] .

เปนกฎหมายควบคุมฟีดในภาษีศุลกากรสำหรับการผลิตไฟฟ้าจากแหล่งที่ยั่งยืนอนุญาต CSP พืชที่จะผลิตได้ถึง 12% ของไฟฟ้าจากเชื้อเพลิงฟอสซิล เสริม [ 5 ] ดังนั้นที่สุดของ CSP การค้าพืชในสเปนได้รับการปฏิบัติตามกลยุทธ์นี้เพื่อเพิ่มรายได้ทางเศรษฐกิจ กฎหมายนี้ถูกแทนที่โดยกฎหมายกฤษฎีกาฯ 1 / 2555 และพระราชกฤษฎีกากฎหมาย 413 / 2014 [ 6 ] ซึ่งได้เปลี่ยนแปลงระบบกรรมการผลิตไฟฟ้าจากแหล่งพลังงานทดแทน อย่างไรก็ตาม , เพื่อการศึกษาเราได้ตัดสินใจที่จะรักษาสัดส่วนเดียวกันของไฮบริไดเซชัน ( 12% ) , เนื่องจากส่วนใหญ่ของ CSP พืชในปัจจุบันทำงานในสเปนสร้างระหว่าง 12 และ 15 ของกระแสไฟฟ้าจากการเผาไหม้ก๊าซธรรมชาติ

ไฮบริไดเซชันกับเชื้อเพลิงฟอสซิลอย่างมากสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพและผลกำไรของ CSP พืช ; อย่างไรก็ตาม , มันเพิ่มคาร์บอนของลดส่วนแบ่งของพลังงานทดแทน และในกรณีของ สเปน ก็จะเพิ่มการพึ่งพาก๊าซธรรมชาติจากต่างประเทศและน้ำมันเชื้อเพลิง ในทางตรงกันข้าม , ชีวมวลทางเลือกที่ช่วยให้กระแสไฟฟ้าจะผลิตเป็นพลังงานทดแทนอย่างเต็มที่ และภายในใช้ได้

' เพิ่มประสิทธิภาพการเผาไหม้ชีวมวลพืชเมื่อผ่าตัดขนาดใหญ่ระดับ [ 7 ] อย่างไรก็ตามนี้เกี่ยวข้องกับจำนวนมากของชีวมวลที่มีอยู่และเงินทุนสูง ซึ่งตอนนี้ได้ถูกหลัก setbacks ในการใช้งานของเทคโนโลยีนี้ในสเปน [ 8 ] ทางเลือกหนึ่งในการแก้ปัญหานี้คือการ hybridise CSP กับชีวมวลบ้านพักขนาดใหญ่สามารถใช้ผลิตไฟฟ้าจากพลังงานทดแทน ชีวมวล และในเวลาเดียวกันเพิ่มการผลิตไฟฟ้าของโรงไฟฟ้าชั่วคราวเมฆหรือในเวลากลางคืน โซลูชันอื่นซึ่งมีความสนใจเพิ่มขึ้นเป็นชีวมวล Co ยิง [ 10 ] และ [ 11 ] ซึ่งมักจะประกอบด้วยการเผาไหม้ร่วมของชีวมวลพืชพลังงานถ่านไฟ . อย่างไรก็ตามปฏิบัติการลดประสิทธิภาพและความต้องการก่อนการรักษาหม้อไอน้ำชีวมวล

ชีวมวลทรัพยากรจากป่าและการเกษตรภาคอุตสาหกรรม ( ผลพลอยได้และของเสีย ) เป็นบางราคาถูกที่สุดและใช้มากที่สุดแหล่งข้อมูล เครื่องทั่วโลกจะเพิ่มการผลิตไฟฟ้าจากทรัพยากรเหล่านี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ฟางซึ่งเป็นหนึ่งในส่วนใหญ่อุดมสมบูรณ์และใช้ในภาคพลังงาน [ 11 ] .

ตลาดเม็ดระหว่างประเทศยังมีการเติบโต และคาดว่าการเพิ่มขึ้นของเม็ดไม้การเผาไหม้สำหรับการผลิตไฟฟ้าในยุโรป [ 10 ] และ [ 12 ] ใน 2010 สเปนผลิต 100000 ตันเม็ด แค่ 1 % ของการผลิตในยุโรป อย่างไรก็ตาม มันมีศักยภาพที่จะผลิตสามเท่า [ 13 ] .

การประเมินวัฏจักรชีวิตผลิตภัณฑ์ ( LCA ) เป็นวิธีที่ใช้ประเมินผลกระทบสิ่งแวดล้อมของผลิตภัณฑ์หรือระบบงานทุกขั้นตอนของวงจรชีวิตของผลิตภัณฑ์จากการสกัดวัตถุดิบ เพื่อจัดองค์ประกอบประเมินข้อมูลในสินค้าคงคลังที่ครอบคลุมของกระบวนการทั้งหมดและวัสดุที่เกี่ยวข้องในวงจรชีวิตของมัน และกำหนดผลกระทบของกิจกรรมดังกล่าวในรูปแบบของประเภทสิ่งแวดล้อม เช่น การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ( อนาล็อกภาวะโลกร้อน ) , กรดบานชื่น , การพร่องเชื้อเพลิงฟอสซิล , ความเป็นพิษ , ecotoxicity มนุษย์หรือสิ่งแวดล้อมวิธีการได้รับส่วนใหญ่ที่ใช้ในการประเมินระบบพลังงาน ให้เปรียบเทียบของเทคโนโลยีพลังงานที่แตกต่างกันและการตั้งค่าที่แตกต่างกันของเทคโนโลยีเดียวกันเกิดขึ้น [ 14 ] , [ 15 ] [ 16 ] และ [ 17 ] .

สมรรถนะทางสิ่งแวดล้อมของ CSP พืช ถูกนำมาก่อน ได้แก่ การตั้งค่าที่แตกต่างกันสำหรับความร้อน ความเย็น ระบบ และลูกผสมที่โหมด [ 18 ] , [ 19 ] [ 20 ] [ 21 ] [ 22 ] [ 23 ][ 24 ] และ [ 25 ] ถึงแม้ว่า ไฮบริไดเซชันของ CSP พืชกับก๊าซธรรมชาติ และก๊าซชีวภาพ ได้วิเคราะห์ไว้ก่อนหน้านี้ [ 21 ] และ [ 22 ] ไม่เคยมีสมรรถนะด้านสิ่งแวดล้อมของไฮบริไดเซชันกับ ถ่านหิน น้ำมัน เม็ดไม้และฟาง ตั้งใจ และมีสิ่งแวดล้อมการใช้เชื้อเพลิงเหล่านี้ สมมติว่าขอบเขตเดียวกัน และเลือกวิธีการ

ในการศึกษา นี้การปฏิบัติงานด้านสิ่งแวดล้อมของลูกผสม CSP ปฏิบัติการในสถานการณ์ที่แตกต่างกัน 6 ( 12 % ของลูกผสมกับถ่านหิน ก๊าซธรรมชาติ น้ำมัน ไบโอมีเทนอัดเม็ดไม้และฟางข้าวสาลีเชื้อเพลิง ) ถูกประเมินและเปรียบเทียบกับสถานการณ์ที่ไม่มีแสงอาทิตย์เท่านั้น
ไฮบริไดเซชันเอาสถานที่