Baanbrekende nulemissie Aardgas Power Cycle bereikt eerste vuur

ET Power's 50 MWth-demonstratiefabriek in La Porte,
Texas (PRNewsfoto / NET Power, LLC)

Het eerste vuur is bereikt in de superkritische koolstofdioxide-energiecentrale van NET Power - een testfaciliteit in La Porte, Texas, om de mogelijk revolutionaire aardgasgestookte Allam-cyclus aan te tonen. Het project is ontworpen om goedkope elektriciteit uit aardgas te produceren en tegelijkertijd vrijwel nul atmosferische emissies te genereren, inclusief volledige CO₂-afvang.

NET Power, gevestigd in Durham, North Carolina, en demonstratieprojectpartners Exelon Generation, engineering- en constructiebedrijf McDermott, en 8 Rivers Capital, het bedrijf dat de Allam Cycle uitvond, zeiden op 30 mei dat het project het lanceren van een commercial bereikte -schaal 50 MWth brander gemaakt door Toshiba Energy Systems & Solutions.


Het eerste vuur van de brander is een opmerkelijke mijlpaal voor het project, dat in maart 2016 zijn weg vond , omdat het de "fundamentele bruikbaarheid en technische basis" van het stroomsysteem van NET Power valideert. Door een succesvolle uitvoering van het project kon het bedrijf al in 2021 grotere installaties van 300 MWe op commerciële schaal ontwikkelen.

Een revolutionaire technologie
De Allam-cyclus van NET Power - genoemd naar de belangrijkste uitvinder, Rodney Allam - verbrandt aardgas (of synthetisch gas uit kolenvergassing) met zuivere zuurstof en gebruikt hogedruk sCO₂ als werkvloeistof in een semi-gesloten lus om een ​​verbrandingsturbine aan te drijven. De bijproducten zijn vloeibaar water, pijplijnklaar CO₂ en argon en stikstof, die ook als handelswaar kunnen worden verkocht.

Het bedrijf zegt dat zijn technologie potentieel game-changing is omdat het de CO₂-uitstoot van elektriciteitscentrales op aardgas efficiënt aanpakt. “Bestaande aardgasinstallaties verbranden aardgas met lucht, een mengsel van zuurstof en stikstof. Deze technologieën stoten CO₂ uit, wat moeilijk en duur is om te scheiden van stikstof en resterende zuurstof. Helaas heeft dit de afvang van koolstof oneconomisch gemaakt voor traditionele energiecentrales. NET Power pakt de kostenhindernissen van oudere technologieën aan met een nieuw proces - een oxy-fuel, superkritische CO₂-stroomcyclus - die elektriciteit efficiënt produceert en tegelijkertijd alle luchtemissies elimineert. "Met een" kleine vermindering van de efficiëntie "kan de technologie ook werken zonder water, voegde het eraan toe.

De Allam-cyclus. Hoffelijkheid: NET Power

Een kritische mijlpaal
De VS levert een van de weinige inspanningen van de staat om sCO₂-cycli te ontwikkelen. Anderen omvatten Zuid-Korea, dat een sCO₂ Brayton-cyclus voor een kleine modulaire reactor onderzoekt , en China, dat onderzoek heeft  gefinancierd naar een gecascadeerd sCO₂-systeem  geïntegreerd met zonne-energie en biomassa. De technologie wordt sterk ondersteund door het Amerikaanse ministerie van Energie (DOE), dat de economische en ecologische voordelen van de technologie aanprijst. Deze omvatten een "brede toepasbaarheid op [een] verscheidenheid van warmtebronnen."

Een handvol projecten  is in de VS aan de gang om sCO₂ Brayton-cycli te verkennen . Ontwikkelaars zeggen dat sCO 2- stroomcycli de efficiëntie van 40% kunnen overtreffen, vergeleken met de efficiëntie van Rankine van 33%. Dat vertaalt zich in een lager brandstofverbruik en lagere emissies, een laag koelwaterverbruik en een compact ontwerp dat de kapitaalkosten zou moeten verlagen. Voordat ze echter kunnen worden gebruikt voor commerciële toepassingen - inclusief voor de terugwinning van afvalwarmte, het concentreren van zonne-energie, nucleaire en fossiele energie - moeten verschillende technische uitdagingen worden overwonnen .

Voorlopig is de 50 MWth (25 MWe) demonstratie-installatie van NET Power 's werelds enige industriële superkritische op kooldioxide gebaseerde energiecentrale en CO₂-cyclustestfaciliteit.


Opgestookt potentieel
Volgens het bedrijf omvat het stoken van de brander de geïntegreerde werking van het volledige NET Power-proces. "Na rigoureuze testen zal de brander in de turbine worden geïntegreerd en zal er stroom worden opgewekt", zei hij.

Succesvolle werking van de 50 MWth-brander zal NET Power in staat stellen om meerdere samen te gebruiken in commerciële faciliteiten, waarvan elk wordt verondersteld 300 MWe te zijn. Om de ontwikkeling van deze commerciële aardgascentrales op 300 schaal te stimuleren, zei het bedrijf dat het “werkt aan projecten met energieopwekking, olie en gas, en industriële bedrijven in de VS en wereldwijd, evenals een aantal overheidsinstanties Buitenland."

Het bedrijf is bezig met het doorvoeren van 45Q koolstofaftrek belastinghervorming in de VS, en de vraag naar goedkope CO low in industriële processen die CO that gebruiken en sekwestreren om de vraag naar NET Power-centrales en Toshiba-turbines te voeden. Het anticipeert op belangstelling 'op zeer korte termijn', zei het.

"Dit is het opwindende hoogtepunt van een proces dat het harde werk en de toewijding van onze investeerders vereiste," zei Charlie Bowser, president van NET Power. “We hadden ook het grote geluk om een ​​buitengewone groep belangrijke aannemers en leveranciers van apparatuur samen te brengen. Door de samenwerking van het uitgebreide team hebben onze prestaties volledig aan onze verwachtingen voldaan. ”

Bron: Power