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天然气掺氢发电备受推崇

来源:广州启灏机电工程有限公司发布时间:2022-09-20 05:37阅读:原标题:天然气掺氢发电备受推崇

三菱动力公司位于北美的燃气轮机掺氢项目成功试运行。该项目在美国佐治亚州公用事业电力公司位于亚特兰大附近的McDonough-Atkinson工厂展开,掺氢测试在一台输出功率为265兆瓦的M501G燃气轮机机组上完成,截至7月下旬测试效果良好。

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三菱动力公司表示,与利用纯天然气相比,燃烧掺氢20%的混合气可以减少7%的碳排放。氢气在常规燃气轮机中混合和燃烧无需进行太多技术改造,而在先进燃气轮机中则需要使用干式低氮氧化物燃烧技术(DLN)。

一般情况下,因为氢气燃烧速度快,燃气轮机中的氢气燃烧时容易变得不稳定,再加上氢气燃烧时的火焰温度很高,因此氮氧化物的产生量比燃烧天然气高两倍左右。DLN技术可以提高混合了氢气的先进燃气轮机的发电效率,并削减氮氧化物排放。

美国电力研究院能源供应和低碳资源副总裁NevaEspinoza表示:“掺氢20%的测试成功,不仅加强了DLN技术在帮助实现经济脱碳方面的重要作用,还有望改变‘天然气掺氢’行业的游戏规则。”

100%掺氢不是梦

三菱动力美国公司首席运营官MarkBissonnette表示:“我们认为通过DLN技术,未来还可以进一步增加氢气混合比例,100%掺氢率完全可以实现。”

事实上,业内一直在研究100%掺氢的技术和实践应用。挪威斯塔凡格大学日前利用自己的微型燃气发电厂,实现了100%掺氢运行燃气轮机的研究结果。团队负责人MohsenAssadi表示,这类项目可以使旧的涡轮机设备保持活力,同时将燃料来源转变成氢气,不过大规模应用的前提是制氢成本大幅下降。

印度管道基础设施公司则联合了独立能源咨询和认证机构DNV,评估其位于印度的天然气管道的完整性、安全性和网络运行,以便将掺氢率从5%、10%、15%逐步提升至100%。DNV能源系统副总裁兼亚太地区区域总监BriceLeGallo表示:“将天然气管道重新用于氢气是建设新的纯氢网络成本的10%-30%。”

经济性和减排效益待加强

不过,市场对于“天然气掺氢”技术的经济性、环保性以及运营风险仍存疑虑。国际可再生能源署(IRENA)指出,天然气掺氢可能会导致能源成本大幅增加,由于氢气远比天然气贵,随着氢气混合到天然气管网中,会逐渐提高天然气价格,国家必须通过补贴来进行补偿,否则这些成本最终会转嫁到终端消费者身上。

据德国气候智库Agora估算,将20%的氢气添加到燃气管网中,到2030年将导致消费者的供暖成本增加33%。

IRENA表示:“掺氢20%的天然气仅比单纯使用天然气减少7%的碳排放,而掺氢后的整体成本却远高于单纯使用天然气。这意味着,掺氢的实际减排成本非常高,按照目前全球可再生能源制氢的平均成本水平,二氧化碳价格在500美元/吨以上时,天然气掺氢才会具备一定的经济效益。”

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