烟囱再见！美初创企业力推零排放化石燃料电厂-第2页-北极星火力发电网

投稿

我要投稿

“敌人”变“盟军”

清洁煤炭并不容易。煤炭释放的碳污染是天然气的两倍，而且CO2还构成了传统煤电厂14%的烟道气。然而，煤炭量大且价廉，在此之前关注其CO2排放的人并不多。整体上，仅有38%的煤炭能源在生成电。“其他能源都被浪费了。”Brown说。

低能效使得公用设施转而使用天然气。尽管如此，Palmer依然聚焦煤炭这个气候变化的大问题。Palmer和Brown希望进一步提高能效。2009年，他们联系了英国工业巨头欧洲航空产品研发部门的化学工程师Rodney Allam，聘请其担任顾问。受到上世纪30年代俄罗斯研究的启发，Allam觉得自己看到了彻底重塑陈旧的蒸汽循环的机会。他想，忘掉锅炉吧，可以用CO2本身来驱动一切，将“敌人”变成“盟军”。“你能够向前推动的唯一方法是开发全新的电力系统。”Allam说。

Allam设想CO2在一个回路中循环流通，即在气体和超临界流体之间循环。在高温高压下，超临界CO2会像气体那样填满一个容器，但却会像液体那样流淌。

在Allam的布雷登循环(或称气涡轮机循环)中，CO2被压缩到300倍大气压(相当于海洋中3000米深度的压力)。然而，燃料被点燃将CO2加热到1150℃，这会使其变为超临界态。在CO2驱动涡轮机之后，气体的压力会下降，它会再次变回正常的气态。CO2然后重新被加压并回到该回路的最前端。仅有极少量多余的CO2(确切地说相当于燃烧燃料生成的量)被分流到一个管道中排走。

Palmer和Brown把Allam的循环作品送往美国工程企业巴威公司，以了解该系统能否在工业层面运行。“他们送来的有好消息也有坏消息。”Brown说。不利的一面是，Allam循环至少在一开始很难脱煤，因为煤炭首先需要被转化成一种合成气体，这会增加成本。而且，合成气体中的硫和汞也需要从废气中被过滤出来。其有利的一面是，工程师发现该技术能对天然气起作用，因为天然气可以直接燃烧而不产生多余的污染。

Brown和Palmer放弃了赢取政府清洁煤炭拨款的机会。相反，他们为了更大的荣誉而寻求私人投资：通过碳捕集改革能源产出。到2014年，8河已经从爱克斯龙电力公司和芝加哥桥梁钢铁公司获得了1.4亿美元的资助，现在这两大行业巨头共同拥有NET Power示范发电厂。2016年3月，该公司位于休斯顿外的小型试验厂起锚了。

“这是碳捕集领域最大的一件事。”麻省理工学院化学工程师、碳捕集专家Howard Herzog说，“它在理论上非常合理。我们很快将能看到它能否在现实中起作用。”

时间所剩不多

该系统的挑战之一是新的涡轮机，它需要在剧烈温度和压力下工作。2012年，NET Power与日本东芝集团签订协议，重组其中一个高温蒸汽涡轮机，使其可以运行超临界CO2，这需要改变涡轮叶片的长度和角度。东芝还设计了一个新燃烧室，从而在大量热临界CO2中混合与燃烧少量氧气和天然气，这个问题就像在用灭火器灭火的同时，设法让火燃烧。

重组后的燃烧室和涡轮机在2013年进行测试，并于2016年11月被运送到示范工厂。现在，它们正在与该设施的其他组件融合，该发电厂在今年秋季将产能提升到满功率运行之前正在进行初步测试。“我100%相信它能够起作用。”Allam说。

Brown说，若真如此，NET Power将具有鼓励市场广泛采用该技术的优势。首先，不像来自天然气井的常规来源的CO2，来自电厂的CO2已经压缩，可以随时被注入地下提高原油采收率。

另一个优势是该电厂的规模。不仅热转换器更小、比大锅炉造价更低，其他很多构件也是如此。例如，25兆瓦的超临界CO2涡轮机相当于等价汽轮机体积的约10%。整体看，NET Power发电厂有望相当于同等先进的碳捕集煤电厂面积的1/4。这意味着更少的钢筋、混凝土以及更低的成本。“对于很多CCS项目来说，前期成本是巨大的。”加州劳伦斯利福摩尔国家实验室碳捕集专家Julio Friedmann说，“避免这些成本非常重要。”此外，不同于没有碳捕集的天然气电厂，NET Power将能够出售CO2用于EOR。

即便NET Power的技术像广告的那样，也并非所有人都会相信它。尽管如此，依然有专家看到了它的另一个优势所在。作为一种零排放的选择，NET Power将会让社区部署更多的可再生能源，而不需要加入脏负荷来源。加州旧金山自然资源保护委员会环境政策分析专家George Perida说：“无碳化石燃料电能甚至会让可再生能源部署更加积极。”

这正是Allam想要提高的一个能源组合。“我没有敲打可再生能源，但单靠其自身不能满足未来的电力需求。”他说。作为政府间气候变化专门委员会的一名长期委员，Allam说，对全世界和他本人来说，解决碳污染的时间所剩不多。“我现在76岁了。”他说，“我需要尽快地做这件事。”

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

订阅北极星周刊，精彩内容不再错过！

特别声明：北极星转载其他网站内容，出于传递更多信息而非盈利之目的，同时并不代表赞成其观点或证实其描述，内容仅供参考。版权归原作者所有，若有侵权，请联系我们删除。

凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创，转载需获授权。

阅读下一篇

合同金额约33亿！华西能源签署塞内加尔3×135MW清洁高效电厂EPC工程总包合同

发电厂查看更多>天然气查看更多>超临界查看更多>

姓名：
性别：
出生日期：
邮箱：
所在地区：
行业类别：
工作经验：
学历：
公司名称：
任职岗位：

烟囱 再见！美初创企业力推零排放化石燃料电厂

合同金额约33亿！华西能源签署塞内加尔3×135MW清洁高效电厂EPC工程总包合同

登录注册

绑定账号

想要获取更精准资讯推荐？建议您完善以下信息~

订阅成功

烟囱再见！美初创企业力推零排放化石燃料电厂

想要获取更精准资讯推荐？建议您
完善以下信息~