大卫·霍金斯和乔治·PERIDAS

经过近七年的设计和施工工作,花费超过70亿美元,媒体大肆报导Kemper县煤气化电厂现在将使用天然气没有捕获任何碳。这是否意味着碳捕获和储存(CCS)黄金时段发电厂不是准备好了吗?

快速回顾一下事实显示,答案是否定的。事实确定两件事。首先,Kemper项目无关的问题捕获二氧化碳的发电厂。第二,其他项目证明它是可行的建造CCS安装在商业煤电厂,在时间和预算。你可以访问世界各地的几个成功项目的操作和演示毋庸置疑,碳捕捉技术来源。

碳捕获和储存(CCS)是一组技术,清除血液中的二氧化碳等大型能源发电厂、炼油厂、水泥、化工和乙醇生产设施,并允许它被压缩和注射在地质构造仍将永久被困。

CCS有三个步骤:采集、运输和存储。长期存储的步骤是决定命运的二氧化碳,并需要注意选择正确的网站和运作得很好。管道运输二氧化碳是一项成熟的技术和实践,有超过4500英里的二氧化碳管道今天在美国。然而,捕捉几乎总是技术最复杂和昂贵的步骤。

原因是二氧化碳在工业栈不会孤立地发生。空气(包括大约80%的氮,20%的氧气)构成许多排气流的重要组成部分。除了一些例外,比如乙醇生产设施,生产相对纯二氧化碳流,需要与其他分离二氧化碳气体,如氮、氧,和蒸汽。这通常使用一种化学物质,抓住的二氧化碳煤炭或天然气燃烧后产生。加热时,化学释放二氧化碳。(你可以阅读更多关于这个过程在这里)。

两个选项用于燃煤电厂

煤炭发电,可以使用两种方法捕获二氧化碳。在一个方法中,适用于大多数现有的发电厂,设备是用于分离二氧化碳废气。在第二个方法中,一个新的发电厂使用的过程,首先把煤变成燃料气体,处理生产氢和二氧化碳的分离流,这一过程称为“气化”。

气化炉供应热压力的蒸汽和空气或纯氧。固体煤变成了气体叫做合成气(合成气),主要由氢气和一氧化碳。可以使用氢作为燃料的低碳电力涡轮机产生,而一氧化碳可以“转移”到二氧化碳然后被俘,运输,注入地下。商业气化系统已经在操作几十年来工业设施。

为什么气化通过所有这些添加步骤?直到最近,第一种方法——使用二氧化碳洗涤器的尾端传统发电厂——似乎更昂贵的高能罚款和其他因素。今天,从堆栈中除去二氧化碳的技术已经成熟,有几家公司提供商业担保,和全面的商业的燃煤发电厂使用它们。所以没有气化固有优势,除非你寻求将自己的气化炉技术商业化生产并出售它更广泛的化学物质,例如。这是南部与坎伯公司的战略。它被证明是过于雄心勃勃。

为什么Kemper县植物以失败告终

这个壮观的事件负责和媒体大肆的崩溃这个项目吗?有很多因素,似乎与不切实际的野心,违反标准项目管理实践和协议,以及错误的管家。一个独立的公司进行了一次“Prudency评估报告”密西西比州公共服务委员会,和文档详细揭示了哪里出了问题。

首先,这个项目是不切实际的野心勃勃。Kemper试图扩大规模和商业化新气化技术:三角(运输集成气化)技术。技术是由KBR公司和南方公司,美国能源部的援助。前身为这部小说系统示范项目只有7兆瓦的大小。将为全尺寸工厂582 MW南部一样是一个非常雄心勃勃的扩大努力,打破干净从标准的工程实践。和南部没能成功地做到这一点。

第二,公司漠视常见的项目管理实践,以避免失去联邦税收抵免(1.33亿美元48第一阶段建立的投资税减免2005年能源政策法案),要求商业运营日期不晚于5月11日,2014年。移动的日期,而是作为一个项目这一复杂的决定,公司决定进行工程、采购、并行和建设,团队成员称为“压缩进度。“这基本上意味着公司是建筑设计的同时,这当然使得它极易受工程失败和成本超支。

第三,公司忽视了潜在有价值的另一个教训在Edwardsport气化设施由杜克能源,印第安纳州。的实际性质的信息隐藏在文本报告,大概原因保密。

第四,尽管公司使用专业行业调度软件,它决定“手动资源负荷(即建设劳动和大宗商品)使用一个独立的表格。“这造成了现在臭名昭著的成本超支,团队无法看到和跟踪大宗商品需求的增长。

追求不必要的风险

该公司是未知水域航行;但重要的是要意识到,它不需要。第一个全新植物有更高的风险因素对于开发人员来说,和这种情况下也不例外。然而,一些制造商有商业,气化炉的现成的产品市场多年来,伴随性能保证。选择通过这些南部,并着手自己更雄心勃勃的商业化之旅,大概记住未来的商业机会。

关键事实强调是Kemper项目失败并不是因为任何问题与捕获二氧化碳所需的设备。所有的问题都是由于上游系统组件捕获阶段。其他项目证明捕获二氧化碳从燃煤电厂是确实可行的。两家公司现在经营煤电厂单位CCS在北美,使用技术,去除二氧化碳的尾端常规发电过程使用化学洗涤塔,而不是诉诸气化。

第一个项目是大坝项目的边界由SaskPower在萨斯喀彻温省。这是一个改进,并发现有煤电厂的扩张和现代化单位,并于2014年10月开始运营。120兆瓦项目可以捕捉到单位90%的二氧化碳和及时完成以最小的成本超支。改造的总成本大约是15亿美元,其中8亿美元是CCS过程,剩下的5亿美元改造成本。

有一些争论围绕单元的可用性和峰值二氧化碳捕获性能,较低的场合在最初几个月的操作。这要归咎于常规启动问题固有的任何新单位的操作。今天,单位持续达到或超过其设计规范和到2017年5月以来占领了大约1579000吨的二氧化碳的操作。更新单元Saskpower发布月度表现。

一个成功的项目在德克萨斯州

这些项目的第二个是w·a .教区项目在德克萨斯州,由佩特拉诺瓦,合资公司NRG和JX新日本石油和天然气勘探。这也是一个改造现有的煤电厂,边界大坝的两倍。它捕获90%的二氧化碳从240 MW烟道气流的速度每年约160万吨。佩特拉诺瓦项目在2016年底,预算和时间表,耗资约10亿美元。2017年7月下旬,人最接近项目报告“到目前为止一切顺利,“植物捕获大约94%的二氧化碳处理和超过700000吨的二氧化碳捕获自开始操作。

所以,有来自Kemper项目的经验教训。Kemper告诉我们,扩大新型气化的方法从一个非常小的示范项目,一个非常大的商业单位是非常危险的。该项目还提醒我们,没有坚实的项目计划和执行的替代品。但结论是不CCS是失败的。

大卫·霍金斯是气候项目主任自然资源保护委员会。乔治Peridas是自然资源保护委员会的高级科学家气候和清洁空气。这篇文章最初发表在自然资源保护委员会的专家的博客。