来源:GE官网
氢气在燃烧时不会排放任何碳。使用这种气体发电可以成为能源行业减少排放和实现去碳化目标的一个重要工具。
Long Ridge公司是美国第一个专门建造的用氢燃料发电的电厂。氢燃料以及碳捕集、利用和封存(或CCUS)是两个技术解决方案,可以在未来几年进一步去碳化,并使其成为能源转型的 "终极目标技术"。
该电厂由Fortress投资集团和GCM Grosvenor公司共投的一个附属单位,其产能足以供应相当于40万个美国家庭所需的电力。该设施的心脏是GE电力公司的7HA.02燃气轮机。Long Ridge公司在第一次点火试验中使用了天然气和5%氢气的混合燃料。通往更高比例的氢气的含量需要创新,Long Ridge公司主管Goldmeer说GE可以胜任这项任务。7HA.02燃气轮机已经可以燃烧高达20%的氢
气燃料混合物。Goldmeer说,GE和运营商将逐步增加氢气量。
这是因为氢气的行为与天然气不同,而且燃料混合物中的氢气越多,其特性就越突出。例如,这种气体非常活跃,其 "火焰速度 "比天然气高10倍。这意味着燃烧器中的火焰可以在未燃烧的氢气燃料流中极快地移动。在一个为天然气设计的系统中,氢气火焰可能跳到上游并损坏燃料喷嘴。
氢是宇宙中最丰富的元素,但在地球上,它是一种能量载体,而不是能量来源。这意味着它的分子通常被捆绑在一些较大的分子中,如水(H2O)或碳氢化合物,包括煤和甲烷。它们在被使用之前必须被分离。"Goldmeer解释说:"为了获得氢气,你必须投入大量的能量,将它从其伙伴中分离出来。
有几种方法可以将氢气分离成可用的形式(H2)。其中一些方法比其他方法更环保。大多数氢气是通过从煤气或天然气中分裂出来的。但这种方法会排放出碳,其产品被称为灰氢。蓝色氢气也是由化石燃料制成,但副产品二氧化碳被捕获并储存在地下。虽然这意味着更低的排放,但它并不是一个净零的解决方案。
绿色氢气是无碳排放的氢气。它通常是通过使用可再生能源来电解水,将其分裂成氢气和氧气。这将需要大量的能源、大量的水和大量的储存能力来创造我们在能源生产中取代化石燃料所需的大量氢气。Goldmeer说,使用绿色氢气发电的最大限制因素不是工程而是供应。
目前,Long Ridge公司正在使用附近工业设施的副产品生产的氢气。但Goldmeer指出,该工厂的战略位置与西弗吉尼亚州隔河相望,该州可能成为美国首批 "氢气中心 "之一。