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从天然气获取电力的更环保的方式


      微信:AirPnP   2019/4/17
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麻省理工学院研究人员提出的一种新型天然气发电厂可以向大气提供零二氧化碳排放,其成本可与传统天然气厂相比或更低,甚至可以用于燃煤电厂。但是,只有在二氧化碳和其他温室气体排放价格设定的情况下才会出现这种情况 - 美国国会和其他政府正在考虑采取措施制止气候变化。

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博士后助理Thomas Adams和Lammot du Pont化学工程教授Paul I. Barton提出了一种使用固体氧化物燃料电池的系统,该燃料电池通过燃料发电而不燃烧。该系统不需要任何新技术,而是将现有组件或已经正在开发的组件组合成一种新颖的配置(他们申请了专利)。该系统还具有运行天然气的优势,天然气是一种相对丰富的燃料来源 - 经证实的全球天然气储量预计将以目前的消费率持续约60年 - 被认为比煤炭或石油更环保。(目前天然气发电厂平均产量为1,

亚当斯说,由于没有任何碳排放价格,在发电方面“最便宜的燃料将永远是粉煤。” 但是,只要存在某种形式的碳定价 - 试图考虑温室气体排放对环境产生的真实价格 - “我们的价格是最低的选择,”他说,只要定价是每公吨二氧化碳排放量超过15美元。例如,美国众议院通过其“限额与交易”条款于7月通过的Waxman-Markey“美国清洁能源与安全法案”将实施这种定价机制。(相应的法案尚未达到美国参议院的议事日程。)如果该计划成为法律,每吨碳的实际价格会有所不同,

天然气已占美国所有电力生产的22%,如果实施碳价,这一比例可能会在未来几年内上升。由于这些原因和其他原因,能够以具有竞争力的价格从天然气发电并且温室气体排放为零的系统可以证明是使用化石燃料的传统发电厂的有吸引力的替代方案。

亚当斯和巴顿提出的系统不会向空气中排放任何被认为是造成全球变暖的二氧化碳或其他气体,而是产生大部分纯二氧化碳的气流。该流可以相对容易地利用并存储在地下,这一过程称为碳捕获和封存(CCS)。所提出的系统的另一个优点是,与具有CCS的传统天然气工厂不同,其将消耗大量的水,基于燃料电池的系统实际上产生清洁水,其可以容易地被处理以提供饮用水作为附带益处,亚当斯说。

他们是怎么做到的:

Adams和Barton使用计算机模拟来分析该系统相对于其他现有或提议的发电系统的相对成本和性能,包括采用碳捕获技术的天然气或煤动力系统。

联合循环天然气工厂 - 目前使用的最有效的化石燃料发电厂 - 可以使用碳捕集系统进行改造,将温室气体排放量减少90%。但麻省理工学院研究人员的研究发现,他们提出的系统可以消除几乎100%的这些排放,其成本与可比电力相当,甚至更高的效率(就给定燃料量产生的电量而言) )。下一步:尽管尚未建立使用此类系统的全规模工厂,但已在许多较小的单元(包括250千瓦的工厂)中展示了基本原理,并计划在2012年左右完成原型兆瓦级工厂。实际效用规模亚当斯说,发电厂可能大约为500兆瓦。而且,与传统的基于涡轮的发电机不同,燃料电池本质上是模块化的,一旦系统被证明是小尺寸的,它可以很容易地按比例放大。“你不需要一个大单元,”亚当斯解释道。“你可以做几百或几千个小的,并行运行。” 亚当斯说,这种系统的实际应用“根本不是很遥远”,并且可能在几年内准备好进行商业化。“这是近视技术,”

(来源:世界风电网)


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