乔治亚电力公司成功测试氢气与天然气混合燃料的燃气涡轮

乔治亚电力公司最近宣布,他们在位于斯迈尔纳的麦克多诺-阿特金森发电厂成功进行了氢气与天然气混合燃料的试验。

此次试验是与三菱电力公司合作在其M501GAC天然气涡轮机上进行的。

乔治亚电力公司的新闻稿指出,这个试点项目是首次验证在先进级燃气涡轮上进行50%氢气燃料混合的试验,至今是世界上最大规模的此类测试,50%的混合燃料相比100%的天然气,约减少了22%的二氧化碳排放。

在此之前,乔治亚电力公司曾在5月和6月对低于50%的氢气混合燃料进行了多周的测试。

麦克多诺-阿特金森发电厂位于乔治亚州的查塔胡奇河畔,自2012年起转为使用天然气涡轮发电,此前是一座燃煤电厂。

在2022年,乔治亚电力和三菱在该厂进行过20%的氢气混合燃料测试。

乔治亚电力的高级副总裁兼高级生产官瑞克·安德森在新闻稿中表示:“天然气在我们的发电组合中扮演着关键角色,为我们提供灵活性、基础负荷电力及迅速响应客户需求的能力,并将在我们计划通过多样化的发电资源来满足乔治亚日益增长的能源需求时继续作为重要燃料。”

“在乔治亚电力公司,像这样的创新测试是我们确保能够在未来数十年内为客户提供可靠且负担得起的能源,并减少整体排放的方式之一。”安德森说。

“我们今天在电厂和电网的投资将惠及未来几代人,我非常自豪麦克多诺-阿特金森发电厂和三菱电力团队在这个项目上的奉献精神,成功完成了这项测试。”

三菱电力美洲公司发电操作执行副总裁马克·比索内特在新闻稿中表示:“与乔治亚电力公司合作推进这个里程碑式的项目是一种荣幸。基于之前测试的成功,我们在先进级燃气涡轮中实现了50%的氢气混合,展示了我们先进技术的能力。这对于两家公司帮助乔治亚电力减少其发电舰队的碳排放来说,是一个重要的里程碑。”

那么,使用氢气的燃气涡轮有哪些优缺点?《信使报》采访了密歇根大学工程学院的罗伯特·J·弗拉西克院长卡伦·索尔博士,请她分享在电力厂中使用氢气的优势和劣势。

索尔博士在热传递和燃气涡轮叶片冷却方面的专业知识使她的实验和分析工作影响了燃气涡轮的设计。她谈及氢气在涡轮使用上的优势时表示:“好的方面当然是二氧化碳排放量减少,对环境的影响更小。”

“但负面方面是,现有的发电厂需要对一些设备进行改装,包括在大多数情况下更换燃烧器,这会带来一些费用。”

她还提到,燃烧器通常在较高的温度下运行,因此也可能会排放更多的氮氧化物(NOx),这亟需加以考虑。

氮氧化物是由氮和氧组成的一类气体化合物,两种主要形式是氮氧化物(NO)和二氧化氮(NO2),它们是燃料燃烧时产生的空气污染物,尤其是在高温下。

索尔博士补充道,目前几乎所有生产的氢气都是通过使用化石燃料产生的,会释放二氧化碳,但也有无此劣势的氢气生产方法。

她提到,氢气的运输与天然气不同。“我们现在的管道基础设施在运输天然气方面非常出色,但不一定适合运输氢气。”

索尔博士强调美国能源部资助的研究在涡轮研发中的重要性。“需要指出的是,美国能源部数十年来一直在进行研究,以开发氢气涡轮。这不是一朝一夕就能实现的。”

“我希望大家能够认识到,美国能源部支持的科研在制造功能完善的氢气涡轮方面的贡献。”她表示:“并不仅仅是能源部资助公司进行研发,而且也包括来自大学的研究。”

“在这个领域,尤其是我工作的这类技术领域,行业与大学之间的合作,通过联邦资金的支持,使许多这样的技术得以向大规模开发的方向推进。”

乔治亚电力公司未来将如何利用氢气?《信使报》向乔治亚电力公司的媒体关系团队发出跟进邮件,询问此次测试所用氢气的来源及该公司的后续计划。乔治亚电力的母公司南方公司的沟通专员马修·肯特回应称,氢气来自Certarus,且“绝大部分是清洁的”。

“这是自2022年以来的第二次测试。乔治亚电力及其合作伙伴将研究这些试验演示的完整结果,以便更好地评估这种燃料的未来潜力。”肯特写道。

图片源于:cobbcountycourier