الف – پرداخت وجه بحساب وب سایت ایران ترجمه(شماره حساب)ب- اطلاع جزئیات به ایمیل irantarjomeh@gmail.comشامل: مبلغ پرداختی – شماره فیش / ارجاع و تاریخ پرداخت – مقاله مورد نظر --مقالات آماده سفارش داده شده پس از تایید به ایمیل شما ارسال خواهند شد.
قیمت
قیمت این مقاله: 38000 تومان
(ایران ترجمه - Irantarjomeh)
توضیح
بخش زیادی از این مقاله بصورت رایگان ذیلا قابل مطالعه می باشد.
شماره
۶۱
کد مقاله
IND61
مترجم
گروه مترجمین ایران ترجمه – irantarjomeh
نام فارسی
آنالیز زیست توده درخت خرما به عنوان منبعی برای تولید برق از کارخانجات روغن پالم در منطقه شمال سوماترا
نام انگلیسی
Analysis of Palm Biomass as Electricity from Palm Oil Mills in North Sumatera
renewable energy, palm biomass, electricity, palm oil mill, North Sumatera
مرجع به فارسی
کنفرانس انرژی تجدید پذیر و تبدیل انرژی، اندونزی
انستیتو تحقیقات روغن پالم اندونزی (IOPRI)
الزویر
مرجع به انگلیسی
Energy Procedia; Indonesian Oil Palm Research Institute (IOPRI), Indonesia; Conference and Exhibition Indonesia Renewable Energy & Energy Conservation; Elsevier
کشور
اندونزی
آنالیز زیست توده درخت خرما به عنوان منبعی برای تولید برق از کارخانجات روغن پالم در منطقه شمال سوماترا
چکیده
خوشه های عاری از میوه، پوسته و الیاف جزء ضایعات زیست توده به شمار می آیند که به وسیله سیستم تولید برق به روش ترکیبی به انرژی تبدیل می شوند. از طرف دیگر، بواسطه کمبود برق شمال سوماترا قابلیت توسعه خود را به میزان زیادی از دست داده است. بنابراین، هدف این مقاله ارائه تحلیل بالقوه ضایعات زیست توده درخت نخل / پالم در تولید الکتریسیته به وسیله کارخانجات روغن پالم در شمال سوماترا می باشد. تحلیل اطلاعات برخی از این کارخانجات در ارتباط با پتانسیل تولید الکتریسیته از طریق داده های جمع آوری شده، پرسشنامه ها و مصاحبه ها انجام شد. نتایج موکد آن هستند که یک کارخانه تولید روغن پالم (POM) با استفاده از ۳۰ تن خوشه های عاری از میوه (FFB) در ساعت قابلیت تولید حداقل ۲۰ مگاوات (۲۰ الی ۳۵ مگاوات) نیروی برق را خواهد داشت.
کلمات کلیدی:انرژی تجدید پذیر، زیست توده درخت خرما یا نخل، الکتریسیته، کارخانجات روغن پالم، شمال سوماترا
اختصارات
CPO روغن پالم خام
EFB شاخه های عاری از میوه
FFB شاخه های دارای میوه تازه
GHG گازهای گلخانه ای
GPS سیستم موقعیت یابی جهانی
kJ کیلو ژول
kW کیلو وات
MW مگاوات
MJ مگا ژول
POM کارخانجات روغن پالم
زیست توده درخت خرما تولید برق کارخانجات روغن پالم
۱- مقدمه
روغن پالم / نخل (خرما) هم اکنون به عنوان بزرگترین منبع روغن خوراکی در جهان به حساب می آید. کارخانجات روغن پالم (POM) در اندونزی ظرفیت تولید حدوداً ۲۳ ملیون تن روغن خام پالم را کسب کرده و در حقیقت ۴۶% روغن پالم جهان در سال ۲۰۱۱ را از آن خود ساخته اند [۱]. این مورد پیش بینی می شود که تقاضای جهانی روغن پالم با توجه به رشد جمعیت، و با توجه به غذا و صنایع شیمیایی، افزایش خواهد یافت.
روغن پالم خام (CPO) تولیدی بیشتر به عنوان ضایعات زیست توده درخت نخل محسوب می شوند. ضایعات POM در حول و حوش ۱۲ الی ۱۵% الیاف، ۵ الی ۷% پوسته، و ۲۰ الی ۲۳% شاخه های عاری از میوه (EFB) است که خود مشخص کننده ظرفیت این موضوع می باشد. با این وجود، این ضایعات زیست توده ای را می بایست به صورت موثر تحت عملیات فرایند قرار داد تا از مشکلات فرآیند دفع آن به واسطه دل نگرانی های محیطی امروزه جلوگیری نمود.
این مقاله اقدام به توصیف تحلیل مطالعاتی در ارتباط با پتانسیل تولید الکتریسیته از زیست توده درخت نخل در شمال سوماترا می نماید. این تحلیل برای خوشه کارخانجات تولید برق در شمال سوماترا مفید می باشد. مزیت های دیگر این مطالعه کاهش انتشار و خطر گازهای گلخانه ای (GHG)، افزایش بکارگیری و استخدام سکنه محلی و افزایش ارزش افزوده در ارتباط با کشت درخت پالم / نخل می باشد.
زیست توده درخت خرما تولید برق کارخانجات روغن پالم
۲- مواد و روش ها
برخی از مواد استفاده شده شامل نقشه ها، GPS، پرسشنامه ارزیابی و داده های ترموشیمی می باشند. داده های مربوط به تولید برق نیز از ۲۱ نماینده POM در شمال سوماترا جمع آوری شد. این داده ها از پرسشنامه ارزیابی، مصاحبه ها، نمونه برداری آزمایشگاهی و نقشه برداری GPS حاصل شدند. اطلاعات مربوطه به عنوان خط مبنا جهت محاسبه پتانسیل انرژی به کار گرفته شدند. فرایند آنالیز و محاسبه داده ها با استفاده از برنامه اکسل انجام شده که به صورت گراف و نمودار ارائه گردید.
حوزه های مطالعاتی شامل موارد ذیل هستند:
فاصله از POM به نزدیک ترین خط شبکه
ظرفیت فرایند POM (تن FFB / ساعت)
کیفیت ضایعات زیست توده POM (تن / ساعت)
زیست توده حقیقی استفاده شده برای تغذیه بویلر (تن / ساعت)
میزان حقیقی انرژی تولیدی (MW)
مصرف انرژی یک POM (kW)
الکتریسیته بالقوه یا انرژی تولیدی (kW)
انرژی بالقوه فراتر از یک POM (kW)
فرضیه های ذیل یا داده های مربوطه نیز برای محاسبه در نظر گرفته شده اند:
تراز انرژی فرایند از موارد ذیل آغاز شده است: بویلر، توربین، دستگاه انباشت گر، ژنراتور و خط شبکه.
مقدار کالری برای EFB، پوسته و الیاف به صورت خشک عبارتند از: ۸۳۸/۱۸ kJ، ۱۰۸/۲۲۰ kJ، و ۰۶۸/۹ kJ [5،۶].
آنتالپی یا محتوای گرمای بخار به میزان ۲۰ Bar، ۲۶۰ °C = 2982 kJ/kg
کارایی بویلر و ژنراتور به میزان ۷۰ و ۷۰%.
مصرف انرژی POM به میزان ۲۷ kWh/ton FFB و ۵۵/۰ الی ۶۰/۰ تن بخار / تن FFB [2،۷].
زیست توده درخت خرما تولید برق کارخانجات روغن پالم
۳- نتایج و مباحث
۳-۱٫ ظرفیت POM و فاصله به خط شبکه ملی
در حقیقت، در حدود ۸۳ POM به وسیله GPS در ۵ منطقه شمال سوماترا مشخص شد که عمدتاً در نواحی Asahan و Labuhan Batu می باشند. متعاقباً، POM به وسیله عملکرد عملیاتی خاص و فاصله بین POM و دیگر ایالت ها مشخص شد.
تقریباً نصف POM ارزیابی شده در شمال سوماترا دارای ظرفیت ۳۰ تن FFB / ساعت بوده اند. موارد دیگر دارای ظرفیت بالاتر، ۴۵، ۵۰ و ۶۰ تن FFB / ساعت مشخص شد. تنها در حدود ۱۴% POM دارای کمتر از ۳۰ تن FFB / ساعت بوده است (شکل ۱). به طور کلی، ظرفیت استاندارد POM برابر ۳۰ و ۴۵ تن FFB / ساعت می باشد. برمبنای مقیاس ظرفیت، POM عمدتاً در بردارنده واحد های عملیاتی جدید بدون تغییر کامل سیستم عامل می باشد.
فاصله به عنوان یک مولفه مهم در سیستم توزیع الکتریسیته به شمار می آید. نیروگاه های برق زیست توده نخل یا خرما دارای فاصله بیش از ۱۰ کیلومتر از POM به خط شبکه نمی باشند [۸]. فاصله بیشتر سبب افزایش هزینه سرمایه گذاری در خط شبکه و در نتیجه توزیع ناکارامد برق خواهد شد. فاصله از POM به خط شبکه ملی در شکل ۲ مشخص شده است. غالب POM ها در فاصله حدودا ۱ کیلومتری یا کمتر از خط شبکه کم ولتاژ (۷۱% POM) و ولتاژ متوسط (۴۸% POM) قرار گرفته اند.
یک خوشه نیروگاه برق زیست توده نخل نیازمند داشتن فاصله ای نزدیک بین POM و موارد دیگر می باشد. این فاصله نباید بیش از ۲۰ کیلومتر باشد. در شمال سوماترا، در حدود ۷۰% POM ارزیابی شده دارای ۱۰ الی ۲۰ کیلومتر فاصله از POM به خطوط دیگر هستند (شکل ۳). یک فاصله نزدیک از POM به خط شبکه یا به موارد دیگر POM نشان دهنده آن است که خوشه بندی در تولید الکتریسیته از زیست توده درخت خرما در شمال سوماترا محتمل خواهد بود.
۳-۲٫ دسترسی به ضایعات زیست توده درخت خرما
از نقطه نظر تئوریکی، با افزایش فراوری FFB، نیاز به داشتن ضایعات زیست توده بیشتر خرما و در نتیجه انرژی کمتر می باشد. بر این مبنا یک جابجایی اضافه این ضایعات می تواند بر روی هزینه تاثیر گذار باشد. نمودارهای سه میله ای ذیل نشان دهنده ترکیب EFB، الیاف و پوسته در ۲۱ POM ارزیابی شده می باشد. غالب POMها دارای ۲۰% EFB، ۱۳% الیاف و ۷% پوسته برحسب ظرفیت POM می باشند (شکل ۴ الف، ۴ ب و ۴ ج). EFB به عنوان بزرگترین ضایعات (۲۰%) در مقایسه با الیاف (۱۴%) و پوسته (۷%) به شمار می آید. بنابراین استفاده از EFB به عنوان منبع انرژی مشخص کننده میزان انرژی تولید شده و کاهش ضایعات است.
۳-۳٫ انرژی حقیقی
POM ارزیابی شده قابلیت بکارگیری الیاف و پوسته به عنوان مواد مورد تغذیه برای بویلر را خواهد داشت. POM نیز قابلیت سوزاندن کلیه الیاف تولیدی به وسیله فرایند کارخانه ای یا فرایند آسیاب کاری را داشته، در عین آنکه تعدادی از پوسته ها قابلیت سوزانده شدن به وسیله بویلر را نخواهند داشت. برخی از POMها اقدام به فروش پوسته های باقی مانده به واسطه قیمت خوب بازاری آن ها می نمایند. با این وجود، انرژی الکتریسیته بیشتری بدون سوزاندن کلیه پوسته ها همچنان قابل حصول خواهد بود.
برق حقیقی تولیدی به وسیله POM بر مبنای داده های جمع آوری شده در شکل ۵ نشان داده شده است. کلیه POM ارزیابی شده دارای شرایط مشابه نظیر پوسته باقی مانده و فروش آن و همچنین عدم بکارگیری EFB به عنوان مواد خورانده شده به بویلر می باشند. POM ارزیابی شده قابلیت تولید حدوداً ۳ الی ۲۰ مگاوات الکتریسیته از ضایعات زیست توده نخل را خواهد داشت. یک POM با ۳۰ تن FFB / ساعت قابلیت تولید ۸ الی ۱۲ مگاوات را داشته و ظرفیت بیشتر POM نیز قابلیت تولید الکتریسیته بیشتری را نیز خواهد داشت. انرژی حقیقی بیشتر بدون بکارگیری EFB در شکل ۶ مشخص شده است. در این جا در حدود ۷/۹ کیلووات / تن FFB، انرژی اضافه، وجود دارد که قابلیت توزیع به مناطق مجاور محلی به وسیله خط شبکه را خواهد داشت.
با این وجود، مشکلاتی وجود دارند که ممکن است سبب بروز تفاوت هایی در انرژی تولیدی شوند. در اینجا مخلوط سازی نامناسب الیاف و پوسته، و همچنین میزان رطوبت مواد، احتراق ناکامل و جریان هوا را می توان بعنوان برخی از مشکلات این مبحث بحساب آورد [۷]. مشکل دیگر کیفیت بخار می باشد. وجود آب در بخار (بخار مرطوب) سبب کاهش کارایی تولید می شود. برخی از POMها قابلیت بهره گیری از بخار داغ جهت حاصل آوردن بخار خشک با ظرفیت بالا را خواهند داشت. بخار تولیدی به وسیله بویلر به توربین جریان می یابد. توربین بخار که به طور معمول در POM به کار گرفته شده است به عنوان توربینی با قابلیت یک یا دو مرحله ضربه ای با نوع پس فشار می باشد.
۳-۴٫ انرژی پتانسیل
بسیاری از محققین گزارش نموده اند که فرایند مالچ پاشی و کامپوست را می توان صرفاً برای نوع خاص POM اعمال داشت [۲،۹]. این فرایندها قابلیت مصرف سوخت برای حمله EFB و توزیع آن در محل کشت را خواهند داشت. چنین موردی نه تنها از نقطه نظر هزینه بلکه از نظر انتشار CO2 نیز قابل توجه می باشد.
در صورتی که کلیه ضایعات زیست توده درخت خرما به عنوان مواد تغذیه شونده بویلر بحساب آیند، انرژی تولیدی بیشتر از انرژی حقیقی POM حاصل خواهد شد. شکل ۷ نشان دهنده یک POM با ۳۰ تن FFB / ساعت با قابلیت تولید الکتریسیته ۲۰ الی ۲۵ مگاوات می باشد. این میزان بیش از دو برابر کاربرد بدون EFB می باشد. چنین موردی همچنین ارائه دهنده میزان مازاد الکتریسیته خواهد بود که در حدود ۵۳۰ کیلو وات / تن FFB یا ۵۴ برابر بیشتر از موقعی می باشد که موارد کاربردی بدون EFB باشد (شکل ۸).
امروزه، شمال سوماترا از کمبود نیروی برق در رنج می باشد که سبب بروز مشکلاتی در خصوص فرایند توسعه و صنعتی شدگی آن گردیده است. نیروگاه های برق زیست توده درخت خرما یا نخل به عنوان یک راه حل امید بخش جهت فایق آمدن بر کمبود الکتریسیته در این منطقه می باشد چرا که این منطقه دارای صنایع روغن گیری پالم بسیاری است. برخی از ظرفیت POM اندک در یک ناحیه را می توان برای تامین ضایعات زیست توده به منظور استفاده در نیروگاه برق به کار گرفت. چنین نیروگاهی از سیستم سیکل ترکیبی با مشخصه های مناسب و بهتر جهت تولید الکتریسیته در سطح بالا استفاده می نماید. چنین مفهومی تحت عنوان خوشه بندی انرژی خوانده می شود. با این وجود، این مورد نیازمند سرمایه گذاری زیاد است، اما در عین حال مزیت های بیشماری را می توان از آن به دست آورد، نظیر درآمد، هزینه فراوری اندک، ریسک محیطی اندک و پشتیبانی و تامین نیروی الکتریسیته در سطح ملی.
زیست توده درخت خرما تولید برق کارخانجات روغن پالم
۴- نتیجه گیری
این مطالعه مشخص می سازد که سیستم تولید کنونی، در مقایسه با پتانسیل آن، قابلیت تولید الکتریسیته اندکی دارد. بکارگیری EFB به عنوان منبع انرژی قابلیت تولید حدوداً ۵۳۰ کیلو وات / تن انرژی FFB را خواهد داشت و این میزان بیش از ۲ برابر از وقتی است که اقدام به استفاده از EFB نشود. پتانسیل بالای این مورد را می بایست از نقطه نظر تجاری بر مبنای توزیع خطوط شبکه برق ملی مدنظر قرار داد. برخی از POMها در شمال سوماترا دارای پتانسیل انرژی قابل توجهی بوده و بعلاوه ضروریات مربوط به خطوط شبکه و فاصله را نیز به خوبی ارضا می نمایند. با این وجود، بکارگیری ضایعات زیست توده نخل با قابلیت پشتیبانی از نیازهای الکتریسیته در شمال سوماترا از جمله موارد قابل توجهی به شمار می آید که خود در تعامل با انرژی ملی برحسب منابع تجدید می باشد.
لطفا به جای کپی مقالات با خرید آنها به قیمتی بسیار متناسب مشخص شده ما را در ارانه هر چه بیشتر مقالات و مضامین ترجمه شده علمی و بهبود محتویات سایت ایران ترجمه یاری دهید.
