世界能源消耗日益增加。就未来的能源需求而言,所需的能源生产将是大容量的。三峡、杰贝阿里、柏崎刈羽等高容量能源生产将生产超过1万兆瓦。然而,由于化石燃料是不可再生的,而且消耗的速度比生产的速度快,它将在未来46年消失。与此同时,化石燃料对环境造成了巨大的污染。为了控制污染,满足未来的能源需求,唯一的选择是可再生的清洁能源。
清洁能源是一种来自零排放可再生能源的能源形式。清洁能源在消耗时不会污染大气。清洁能源生产动力和能源,不会对环境产生负面影响。
根据RE100倡议,数百家大公司已经宣布承诺100%使用可再生能源发电,温室气体排放很少或不排放的能源,包括可再生能源和无碳能源,适应性更强,要求也更高。这些能源的管道系统有时具有挑战性,由于地理和能源特征,包括资源
- 地热能
- 生物发电
- 水电
- 核能源
- 氢能源
- 太阳能发电
地热能源
据估计,印度尼西亚的地热发电潜力约为28吉瓦,位于火环上,拥有200多座火山,占全世界地热潜力的40%。岛上有41座火山,是一个高度活跃的地震带,提供了丰富的地热资源。因此拥有最高的能源生产潜力。Wayang Windu是世界上最大的闪蒸发电厂。
大阳温都水电站总装机容量为227兆瓦,由于发电量大,加之当地土地的地理特征,经常经历热胀冷缩、地面移动、高程变化、地形不平,还需要拆卸和搬迁管道系统,使得工厂、井和连接它们的管道系统的建设或扩建经常面临诸多挑战,导致复杂的管道场景。永久焊接,刚性接头将无法提供灵活性,以适应热和地震运动。为了缓解这些问题,指定了槽式机械管道,安装柔性联轴器比焊接和法兰连接耗时更短,它们提供了少量的角度和线性运动,满足了灵活性和可维护性的要求,并提供了额外的现场效益。
植物生物量
Ironbridge电厂它位于英国塞文峡谷,是世界上最大的生物质发电厂.作为燃料,木屑和棕榈仁壳等材料提供了更稳定的替代品。木屑将被输送到管道内的水泥浆采用这种损失在较低的热值将排除使用水泥浆管道直接燃烧,这种生物质通过管道输送是适合的工艺,不产生包含水作为蒸汽(如。超临界水气化)。
可再生天然气(RNG)和可再生碳氢化合物燃料,由现有的废物流和可再生和可持续的生物质来源形成,如动物粪便、作物残余物和食物垃圾,通过各种过程,如加氢处理、热解、气化和其他热化学和生化技术,
同样的芯片在重质天然气中运输,按重量计算可占50%的油,从而产生按质量计算为30%的油的燃料,按热量计算约为三分之二的油。
采用流动优化半径生产弯管可以最大限度地减少压力损失,减少焊缝数量可以提高效益,RNG是一种重要的能源工具。
水电
由于印度的地理特征,传统的可再生能源非常著名,在160多个国家使用。在水力发电厂工程中,通常会遇到地形条件恶劣的陡坡。为了适应这些条件,GRP管被更多地使用,因为它们更轻,因此这些材料的运输和安装更容易。在高海拔地区作业可能会带来较低的温度。
常规水力发电的成本效益很高,在某些地区并不可行。时代不同了,更有效地利用水电已经取得了进展。Lucid energy想出了一个主意,通过在现有的水管中固定一个小涡轮机来实现这一想法。它们沿着重力输送、加压传输和分配管线、污水排放和其他管道输送系统设计。这些微水力系统可以应用于市政用水、废水、工业用水和灌溉系统。
它们可以在大多数常见管道材料(如钢、球墨铸铁、混凝土或任何可以与钢管匹配的材料)内的广泛扬程和流量条件下运行,因此它们可以提供清洁和基载能源,而不受风能和太阳能的干扰,也没有环境影响。因为大部分管道都在地下运行。
核能源
水电以外的;核能源是目前为止最高的能源生产来源之一。尽管核能是可再生的,但所需要的燃料是不可再生的。世界各地能够产生1吉瓦能源的核电站被认为是最可靠的能源来源。裂变发生的条件极其恶劣,而且大多数反应堆都位于海岸,使用海水冷却,这就需要特殊的管道来抵抗盐水的高腐蚀性。镍合金也被广泛应用于核工业,因为它是一种适应性广泛的元素,具有广泛的性能,如耐热和耐腐蚀性。
除此之外,下一代核能也是一个广泛讨论的话题,迄今为止的概念包括小几十甚至数百倍的核反应堆和更分散的核反应堆。他们还试图开发海上核反应堆,就像石油和天然气行业已经在使用的浮动平台一样。它们应该能够抵御5级飓风。
在紧急情况下停电的情况下,当反应堆堆芯淹没在平台下面时,冷海水的供应将始终可用来冷却反应堆堆芯。
氢能源
在过去的几年里,对氢能的利用、研究和示范已经兴起,并已广泛应用于一些行业,至于现在,许多研究正在进行中,以减少目前存在的障碍,也为了降低成本,考虑到它支持清洁能源转型的潜力,目前天然气被认为是氢生产的主要来源。它们也可以从化石燃料和生物质中提取,也可以从水中提取,或者两者的混合提取。
另一方面,绿色氢(H2)是通过蒸汽重整或电解裂解水得到的。氢气的物理化学性质与天然气不同,因此在现有的天然气管道系统中不可能将天然气换成氢气。耐用性现有的管道仍然是限制因素之一。
我们知道氢是高度易燃和危险的压缩,它也可以改变传统的钢管和焊缝。这些管道系统的管道、阀门和配件设计不当会导致小的泄漏和裂缝,从而导致压力气体失效。
用于设计氢气管道和管道系统的ASME B31.12管道规范已经发布。生产厂通常使用碳钢,有时也使用合金。
为了输送大量氢气,使用现有的管道作为经济的选择。管道传输的一些技术问题是,
- 氢气有可能使用于制造管道的钢材和焊缝脆化
- 控制氢气渗透和泄漏
- 要求更低的成本,更可靠,更耐用的氢压缩技术。
使用玻璃钢管道氢气分配是一个潜在的解决方案,而且这些管道的安装费用比钢制管道低20%以上,因为它们在更长的部分中获得,最大限度地减少了焊接要求。