ລະບົບການລວມນ້ຳແຂງເພື່ອປະຢັດພະລັງງານ: ວິທີທາງທີ່ທັນສະໄໝເພື່ອປະສິດທິຜົນສູງສຸດ ແລະ ລົດຕ່ຳຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ

ຫัวໃຈຂອງລະບົບນ້ຳເຢັນທີ່ມີປະສິດທິພາບໃນການປະຢັດພະລັງງານແມ່ນຢູ່ທີ່ເຕັກໂນໂລຊີຂອງວາວໄຫຼນ້ຳເຢັນທີ່ທັນສະໄໝ ເຊິ່ງເປັນອົງປະກອບທີ່ສຳຄັນທີ່ແຍກອາຍແຮງຈາກນ້ຳເຢັນ ໂດຍຮັກສາປະສິດທິພາບຂອງລະບົບໄວ້. ວາວໄຫຼນ້ຳເຢັນທີ່ທັນສະໄໝໃຊ້ຫຼັກການທີ່ສັບສົນດ້ານອຸນຫະພູມິສາດເພື່ອໄຫຼນນ້ຳເຢັນ ແລະ ອາຍແຮງທີ່ບໍ່ແຕກຕົວອອກຢ່າງອັດຕະໂນມັດ ໂດຍບໍ່ໃຫ້ອາຍແຮງທີ່ມີຄຸນຄ່າຫຼົດອອກຈາກລະບົບ. ອຸປະກອນເຫຼົ່ານີ້ທີ່ຜະລິດດ້ວຍຄວາມຖືກຕ້ອງສູງຈະຕອບສະຫນອງທັນທີຕໍ່ການປ່ຽນແປງຂອງອຸນຫະພູມ ແລະ ຄວາມກົດດັນ ເພື່ອຮັບປະກັນປະສິດທິພາບທີ່ດີທີ່ສຸດໃນສະພາບການໃຊ້ງານທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ເຕັກໂນໂລຊີວາວໄຫຼນ້ຳເຢັນທີ່ທັນສະໄໝໃນລະບົບນ້ຳເຢັນເພື່ອປະຢັດພະລັງງານປະກອບດ້ວຍນະວັດຕະກຳການອອກແບບຫຼາຍຢ່າງ ເຊັ່ນ: ໂມດູນຄວາມກົດດັນທີ່ສົມດຸນ, ສ່ວນປະກອບທີ່ຢູ່ໃນເຄື່ອງທີ່ຕ້ານການກັດກິນ, ແລະ ອັດຕາການໄຫຼອອກທີ່ປັບຕົວເອງໄດ້ ເຊິ່ງປັບຕົວຕາມການປ່ຽນແປງຂອງພະລັງງານອາຍແຮງທີ່ໃຊ້ງານຕະຫຼອດມື້. ຄວາມສາມາດອັຈຈະລະຍະນີ້ຊ່ວຍປ້ອງກັນທັງການສູນເສຍອາຍແຮງ ແລະ ການຄັງນ້ຳເຢັນ ເຊິ່ງເປັນບັນຫາທົ່ວໄປສອງຢ່າງທີ່ຫຼຸດທອນປະສິດທິພາບຂອງລະບົບຢ່າງມີນັກ ແລະ ເພີ່ມຕົ້ນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການດຳເນີນງານ. ຜົນກະທົບດ້ານການເງິນຈາກການປະຕິບັດງານທີ່ດີເລີດຂອງວາວໄຫຼນ້ຳເຢັນຈະເຫັນໄດ້ຢ່າງຊັດເຈນເມື່ອພິຈາລະນາວ່າ ວາວໄຫຼນ້ຳເຢັນທີ່ລົ້ມເຫຼວໜຶ່ງອັນອາດເຮັດໃຫ້ສູນເສຍພະລັງງານເປັນຈຳນວນຫຼາຍພັນດ້ອລາຕໍ່ປີ. ເຕັກໂນໂລຊີວາວໄຫຼນ້ຳເຢັນທີ່ທັນສະໄໝທີ່ຖືກບູລະນາການເຂົ້າໃນລະບົບນ້ຳເຢັນທີ່ທັນສະໄໝເພື່ອປະຢັດພະລັງງານມີຄວາມສາມາດໃນການວິເຄາະ ເຊິ່ງໃຫ້ຂໍ້ມູນການປະຕິບັດງານຈິງໃນເວລາຈິງ ເພື່ອໃຫ້ສາມາດຈັດຕັ້ງການບໍາລຸງຮັກສາແບບທຳນາຍໄດ້ ແລະ ປ້ອງກັນການຊ່ວຍເຫຼືອດ້ວຍຄວາມເປັນຫຼວງທີ່ມີຄ່າໃຊ້ຈ່າຍສູງ. ວາວໄຫຼເຫຼົ່ານີ້ທີ່ມີປັນຍາຈະສາມາດສື່ສານກັບລະບົບການຕິດຕາມສູນກາງ ແລະ ແຈ້ງເຕືອນຜູ້ປະຕິບັດງານກ່ຽວກັບບັນຫາທີ່ອາດເກີດຂຶ້ນກ່ອນທີ່ຈະເຮັດໃຫ້ລະບົບລົ້ມເຫຼວ ຫຼື ສູນເສຍພະລັງງານ. ມາດຕະຖານການຜະລິດທີ່ຖືກຕ້ອງສູງທີ່ຖືກນຳໃຊ້ກັບອົງປະກອບເຫຼົ່ານີ້ຮັບປະກັນການປະຕິບັດງານທີ່ເຊື່ອຖືໄດ້ໃນສະພາບແວດລ້ອມອຸດສາຫະກຳທີ່ຮຸນແຮງ ເຊັ່ນ: ການໃຊ້ງານທີ່ມີຄວາມກົດດັນສູງ, ອາກາດທີ່ເຮັດໃຫ້ເກີດການກັດກິນ, ແລະ ການປ່ຽນແປງຂອງອຸນຫະພູມທີ່ຮຸນແຮງ. ຄວາມຍືດຫຼຸ່ນໃນການຕິດຕັ້ງເປັນຂໍ້ດີອີກຢ່າງໜຶ່ງ ເນື່ອງຈາກວາວໄຫຼນ້ຳເຢັນທີ່ທັນສະໄໝເຫຼົ່ານີ້ສາມາດຕັ້ງຄ່າໄດ້ທັງໃນທ່າທີ່ຕັ້ງແນວນອນ ແລະ ແນວຕັ້ງ ແລະ ສາມາດຮັບກັບຂະໜາດທໍ່ ແລະ ປະເພດການເຊື່ອມຕໍ່ທີ່ແຕກຕ່າງກັນ ເຮັດໃຫ້ເຫຼົ່າມັນເໝາະສົມສຳລັບການປັບປຸງລະບົບທີ່ມີຢູ່ແລ້ວ ຫຼື ນຳໃຊ້ໃນການຕິດຕັ້ງລະບົບນ້ຳເຢັນເພື່ອປະຢັດພະລັງງານໃໝ່.

ລະບົບຄວບຄຸມອັດສະລິຍະທີ່ຖືກບູລິມະພາບເຂົ້າໃນລະບົບນ້ຳກົດທີ່ທັນສະໄໝເພື່ອປະຢັດພະລັງງານເປັນການພັດທະນາທີ່ປະຫັດສະຫວັນ ເຊິ່ງປ່ຽນແປງການກູ້ຄືນນ້ຳກົດແບບດັ້ງເດີມທີ່ບໍ່ເຄື່ອນໄຫວເປັນຂະບວນການທີ່ເຄື່ອນໄຫວ ແລະຖືກເພີ່ມປະສິດທິພາບ ທີ່ປັບໂຕຕາມສະພາບການເຮັດວຽກທີ່ປ່ຽນແປງຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ ແພລະຕະຟອມຄວບຄຸມທີ່ສັບຊ້ອນນີ້ໃຊ້ອາລິກອລິດທີ່ທັນສະໄໝ ແລະການວິເຄາະຂໍ້ມູນແບບທັນທີເພື່ອຕິດຕາມພາລາມິເຕີຂອງລະບົບຫຼາຍຢ່າງ ລວມທັງອັດຕາການໄຫຼຂອງນ້ຳກົດ ຄວາມແຕກຕ່າງຂອງອຸນຫະພູມ ຄວາມແຕກຕ່າງຂອງຄວາມດັນ ແລະປະສິດທິພາບການກູ້ຄືນພະລັງງານ ລະບົບຄວບຄຸມອັດສະລິຍະປັບຄ່າອັດຕະໂນມັດຄວາມໄວຂອງປັ໊ມ ຕຳແໜ່ງຂອງວາວ ແລະການດຳເນີນງານຂອງເຄື່ອງແລກປ່ຽນຄວາມຮ້ອນເພື່ອຮັກສາປະສິດທິພາບສູງສຸດ ບໍ່ວ່າຈະມີຄວາມຕ້ອງການໃນການໃຊ້ໄອນ້ຳທີ່ປ່ຽນແປງຫຼືຄວາມແຕກຕ່າງຕາມລະດູ ຄວາມສາມາດໃນການເພີ່ມປະສິດທິພາບແບບເຄື່ອນໄຫວນີ້ຮັບປະກັນວ່າລະບົບນ້ຳກົດເພື່ອປະຢັດພະລັງງານດຳເນີນງານດ້ວຍປະສິດທິພາບສູງສຸດຕະຫຼອດເວລາໃນທຸກສະພາບການ ເຮັດໃຫ້ໄດ້ຮັບປະສິດທິຜົນການປະຢັດພະລັງງານຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ ແລະປະສິດທິພາບທີ່ໜ້າເຊື່ອຖື ສ່ວນຕິດຕໍ່ຜູ້ໃຊ້ທີ່ໃຊ້ງານງ່າຍໃຫ້ຜູ້ດຳເນີນງານມີມຸມມອງລະບົບຢ່າງຄົບຖ້ວນຜ່ານແຜງຄວບຄຸມທີ່ເຂົ້າໃຈງ່າຍ ເຊິ່ງສະແດງຕົວຊີ້ວັດປະສິດທິພາບແບບທັນທີ ການຄິດໄລ່ປະສິດທິຜົນການປະຢັດພະລັງງານ ແລະການເຕືອນການບຳລຸງຮັກສາແບບຄາດການ ຄວາມສາມາດໃນການຕິດຕາມຢ່າງໄກຊ່ວຍໃຫ້ຜູ້ຈັດການສະຖານທີ່ເຂົ້າເຖິງຂໍ້ມູນລະບົບໄດ້ຈາກທຸກບ່ອນ ເຮັດໃຫ້ສາມາດຄຸ້ມຄອງແບບລຸກລ່ວງໜ້າ ແລະຕອບສະໜອງຢ່າງວ່ອງໄວຕໍ່ການປ່ຽນແປງຂອງການດຳເນີນງານ ລະບົບນີ້ບັນທຶກຂໍ້ມູນປະຫວັດການເຮັດວຽກທີ່ຊ່ວຍໃນການຄົ້ນຫາໂອກາດເພີ່ມປະສິດທິພາບ ແລະຢືນຢັນຜົນສຳເລັດການປະຢັດພະລັງງານຕາມໄລຍະເວລາ ຄຸນສົມບັດການວິນິດໄສທີ່ທັນສະໄໝທີ່ຖືກຝັງຢູ່ໃນແພລະຕະຟອມຄວບຄຸມຕິດຕາມສຸຂະພາບຂອງອຸປະກອນຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ ແລະຄາດການຄວາມລົ້ມເຫຼວທີ່ອາດເກີດຂຶ້ນກ່ອນທີ່ຈະເກີດຂຶ້ນ ເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນເວລາລົງທືນ ແລະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການບຳລຸງຮັກສາ ລະບົບສ້າງລາຍງານລະອຽດທີ່ບັນທຶກຮູບແບບການບໍລິໂภກພະລັງງານ ຜົນປະຢັດຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ ແລະປະໂຫຍດດ້ານສິ່ງແວດລ້ອມ ເຊິ່ງໃຫ້ຂໍ້ມູນທີ່ມີຄ່າສຳລັບການຄຸ້ມຄອງສະຖານທີ່ ແລະຈຸດປະສົງການປະຕິບັດຕາມລະບຽບຂອງອົງການຕ່າງໆ ຄວາມສາມາດໃນການເຊື່ອມຕໍ່ຊ່ວຍໃຫ້ລະບົບຄວບຄຸມອັດສະລິຍະສາມາດສື່ສານກັບລະບົບອັດຕະໂນມັດສະຖານທີ່ທີ່ມີຢູ່ແລ້ວ ເພື່ອສ້າງການເຂົ້າໃຈດ້ານການຄຸ້ມຄອງພະລັງງານທີ່ເປັນເອກະພາບ ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ໄດ້ຮັບປະໂຫຍດສູງສຸດຈາກລະບົບນ້ຳກົດເພື່ອປະຢັດພະລັງງານ ສະຖາປັດຕະຍະກຳທີ່ສາມາດຂະຫຍາຍໄດ້ຮອງຮັບການຂະຫຍາຍຕົວໃນອະນາຄົດ ແລະການອັບເກຣດເຕັກໂນໂລຊີ ເພື່ອປົກປ້ອງການລົງທືນ ແລະຮັບປະກັນຄ່າທີ່ຍືນຍົງໃນໄລຍະຍາວເມື່ອຄວາມຕ້ອງການການດຳເນີນງານພັດທະນາ

ເຕັກໂນໂລຢີການດຶງຄວາມຮ້ອນຄືນໃຊ້ໃນທາງປະສິດທິຜົນສູງ ແມ່ນເປັນລັກສະນະຫຼັກທີ່ແຍກແຍະລະບົບການຈັດການນ້ຳຢາງ (condensate) ທີ່ດີເລີດສຳລັບການປະຢັດພະລັງງານ ຈາກທາງເລືອກທົ່ວໄປ, ໂດຍໃຫ້ການຈັບຈຸ່ມ ແລະ ນຳໃຊ້ຄືນຄວາມຮ້ອນໃນລະດັບທີ່ບໍ່ເຄີຍມີມາກ່ອນ ເຊິ່ງຊ່ວຍຫຼຸດຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການດຳເນີນງານຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ເຕັກໂນໂລຢີຂັ້ນສູງນີ້ໃຊ້ເຄື່ອງແລກປ່ຽນຄວາມຮ້ອນທີ່ຖືກອອກແບບເປັນພິເສດ ໂດຍມີພື້ນທີ່ໜ້າສຳຜັດທີ່ຂະຫຍາຍອອກ, ລູບການຫຼືນທີ່ຖືກອັດຕະປັບໃຫ້ເໝາະສົມ, ແລະ ວັດຖຸທີ່ຖືກອອກແບບຢ່າງແນ່ນອນເພື່ອເຮັດໃຫ້ການຖ່າຍໂອນຄວາມຮ້ອນມີປະສິດທິຜົນສູງສຸດ ແລະ ຫຼຸດການສູນເສຍຄວາມດັນໃນທັງໝົດຂອງລະບົບ. ສ່ວນປະກອບການດຶງຄວາມຮ້ອນຄືນໃຊ້ໃນທາງປະສິດທິຜົນສູງ ໃນລະບົບການຈັດການນ້ຳຢາງສຳລັບການປະຢັດພະລັງງານ ຈະຈັບຈຸ່ມພະລັງງານຄວາມຮ້ອນຈາກແຫຼ່ງຕ່າງໆ ເຊັ່ນ: ພາກສ່ວນຂອງໄອທີ່ເກີດຈາກການຫຼຸດຄວາມດັນ (flash steam), ນ້ຳຢາງທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງ, ແລະ ຄວາມຮ້ອນທີ່ເຫຼືອຈາກອຸປະກອນການຜະລິດທີ່ມັກຈະຖືກສູນເສຍໄປໃນບໍລະຍາກາດ. ວິທີການທັງໝົດນີ້ໃນການດຶງຄວາມຮ້ອນຄືນໃຊ້ ສາມາດຈັບຈຸ່ມພະລັງງານຄວາມຮ້ອນໄດ້ເຖິງ 95% ຂອງທັງໝົດທີ່ມີຢູ່, ເຊິ່ງເກີນກວ່າປະສິດທິຜົນຂອງລະບົບການສ่งນ້ຳຢາງຄືນທົ່ວໄປຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ການອອກແບບເຄື່ອງແລກປ່ຽນຄວາມຮ້ອນທີ່ສຸກເສີນນີ້ ໃຊ້ຮູບແບບ counter-flow ແລະ ມີລັກສະນະທີ່ເຮັດໃຫ້ການຫຼືນເກີດຄວາມເຄື່ອນໄຫວທີ່ບໍ່ເປັນລະບົບ (turbulence) ເພື່ອເຮັດໃຫ້ສຳປະສິດທິຜົນໃນການຖ່າຍໂອນຄວາມຮ້ອນດີທີ່ສຸດ ແລະ ຍັງຮັກສາຂະໜາດທີ່ເບົາແບບເໝາະສົມສຳລັບການຕິດຕັ້ງໃນບ່ອນທີ່ມີພື້ນທີ່ຈຳກັດ. ວັດຖຸທີ່ໃຊ້ເປັນພິເສດ ເຊັ່ນ: ເຫຼັກສະແຕນເລດ, ອາລ໌ລອຍທີ່ປະກອບດ້ວຍທົງແລະນິເກີລ, ແລະ ວັດຖຸປະສົມທີ່ທັນສະໄໝ ຊ່ວຍຮັບປະກັນຄວາມທົນທານໃນໄລຍະຍາວ ແລະ ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການກັດກິນໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ເຂັ້ມງວດຂອງອຸດສາຫະກຳ. ການອອກແບບທີ່ເປັນລະບົບແບບ module ໃຫ້ຄວາມຫຼາກຫຼາຍໃນການປັບແຕ່ງເພື່ອໃຫ້ເໝາະສົມກັບຄວາມຕ້ອງການເພີ່ມເຕີມຂອງສະຖານທີ່ ແລະ ເປົ້າໝາຍດ້ານການດຶງຄວາມຮ້ອນຄືນໃຊ້. ສາມາດເຊື່ອມຕໍ່ຂັ້ນຕອນການດຶງຄວາມຮ້ອນຄືນໃຊ້ຫຼາຍຂັ້ນຕອນເຂົ້າດ້ວຍກັນເພື່ອຈັບຈຸ່ມພະລັງງານໃນລະດັບອຸນຫະພູມທີ່ຕ່າງກັນ ເພື່ອເຮັດໃຫ້ປະສິດທິຜົນທັງໝົດຂອງລະບົບການຈັດການນ້ຳຢາງສຳລັບການປະຢັດພະລັງງານດີທີ່ສຸດ. ລະບົບການຫຸ້ມຫໍ່ທີ່ທັນສະໄໝ ແລະ ມາດຕະການການປ້ອງກັນການຖ່າຍໂອນຄວາມຮ້ອນທີ່ບໍ່ຕ້ອງການ (thermal bridging) ຮັບປະກັນວ່າພະລັງງານຄວາມຮ້ອນທີ່ຖືກຈັບຈຸ່ມຈະເດີນທາງໄປຫາຈຸດປະສົງຢ່າງມີປະສິດທິຜົນ ໂດຍບໍ່ມີການສູນເສຍໃນຂະນະທີ່ກຳລັງເດີນທາງ. ເຕັກໂນໂລຢີການດຶງຄວາມຮ້ອນຄືນໃຊ້ຍັງມີລະບົບການລ້າງອັດຕະໂນມັດ ແລະ ມາດຕະການການປ້ອງກັນການເກີດການອຸດຕັນ (fouling) ເພື່ອຮັກສາປະສິດທິຜົນໃນລະດັບສູງສຸດເປັນເວລາດົນນານ ເຊິ່ງຊ່ວຍຫຼຸດຄວາມຕ້ອງການດ້ານການບໍາຮຸງຮັກສາ ແລະ ຮັບປະກັນການປະຢັດພະລັງງານຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ. ລະບົບການຕິດຕາມປະສິດທິຜົນຈະຕິດຕາມປະສິດທິຜົນຂອງການດຶງຄວາມຮ້ອນຄືນໃຊ້ຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ ແລະ ໃຫ້ຂໍ້ມູນປະຕິບັດຈິງໃນເວລາຈິງເພື່ອຊ່ວຍໃນການປັບປຸງໃຫ້ດີຂຶ້ນ. ຜົນປະໂຫຍດດ້ານການເງິນຈາກເຕັກໂນໂລຢີການດຶງຄວາມຮ້ອນຄືນໃຊ້ໃນທາງປະສິດທິຜົນສູງ ຈະເຫັນໄດ້ຢ່າງຊັດເຈນຜ່ານການຫຼຸດການບໍລິໂภກເຊື້ອເພີງ, ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍດ້ານບໍລິການທີ່ຕ່ຳລົງ, ແລະ ອາຍຸການຄືນທຶນທີ່ສັ້ນລົງ ເຊິ່ງມັກຈະຢູ່ໃນໄລຍະ 8 ເຖິງ 15 ເດືອນ ຂຶ້ນກັບຂະໜາດຂອງສະຖານທີ່ ແລະ ລູບການໃຊ້ໄອ.