乔治亚电力公司成功测试氢气与天然气混合的燃气涡轮,助力降低碳排放

乔治亚电力公司最近宣布,在其位于斯米尔纳的麦克唐纳-阿特金森植物中,成功进行了将50%的氢气与天然气混合使用于天然气涡轮的试验。

该试验与三菱电力合作进行,采用了该公司的一台M501GAC天然气涡轮。

乔治亚电力公司的新闻稿指出,这一示范项目是全球首个验证50%氢气燃料混合的先进级燃气涡轮测试,使用50%氢气混合燃料的方式相比100%天然气能减少约22%的CO2排放。

新闻稿进一步提到,在此次测试之前,已经在5月和6月进行过低于50%氢气混合的示范测试。

麦克唐纳-阿特金森工厂位于乔治亚州的查塔霍ochee河畔,2012年进行了改造,使用天然气涡轮发电,此前为煤电厂。

在2022年,乔治亚电力公司与三菱郊进行了20%氢气混合的测试。

乔治亚电力公司高级副总裁兼生产主任里克·安德森在新闻稿中表示:“天然气在我们发电组合中起着至关重要的作用,提供灵活性、基础负荷电力以及快速响应客户需求的能力,在我们凭借多样化的发电资源规划以满足乔治亚州不断增长的能源需求的过程中,天然气将继续是一种重要的燃料。”

安德森表示:“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几十年内为客户提供可靠和可负担得起的能源,并减少整体排放的方式之一。”

他还补充道:“我们今天在电力生产及电网方面的投资将惠及未来几代人,我感到非常自豪的是,麦克唐纳-阿特金森工厂的团队与三菱电力一起,在这一项目上的艰苦努力以及安全完成测试。”

三菱电力美国公司的副总裁兼发电业务首席运营官马克·比索内特表示:“能够与乔治亚电力公司合作开展这一具有里程碑意义的项目,是一项荣幸。基于我们早期测试的成功,我们在先进级燃气涡轮中实现了50%的氢气混合,这展示了我们最先进技术的能力。”

有关氢气在燃气涡轮中应用的优势和劣势,快递员与密歇根大学工程学院罗伯特·J·弗拉西克院长卡伦·索尔博士进行了交流,询问她的观点。

密歇根大学对索尔博士的专业知识描述为:在燃气涡轮气动叶片的热传导和冷却方面的专家,她的详细实验和分析工作影响了燃气涡轮的设计——无论是用于推进还是发电。

索尔博士指出,在燃气涡轮中使用氢气的一个优点是,“优点当然是二氧化碳的排放减少,因此对环境的影响更小。”

“负面方面是,现有的发电厂必须进行一些改造,包括在大多数情况下更换燃烧器,这带来一些费用,”她说。“燃烧器通常在更高的温度下运行,这意味着它们也可能排放更多的氮氧化物(NOx),因此需要予以考虑。”

NOx是指氮氧化物,一组由氮和氧组成的气体化合物。两种主要的形式是一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2),这些是在燃料高温燃烧过程中产生的空气污染物。

索尔博士还表示,目前几乎所有的氢气生产都涉及使用会产生CO2的化石燃料,但也有一些不具备这种缺点的氢气生产方式。

她提到的另一个挑战是,将氢气运输到电厂的方式与天然气不同。

“我们现有的管道基础设施,非常适合运输天然气,但并不一定适合运输氢气,”索尔博士说。

索尔博士强调美国能源部对涡轮研究的资助的重要性。

“我认为重要的是,能源部在多年代的研究中一直致力于创造氢气涡轮,这不是一夜之间发生的。”

“我希望大家认识到,美国能源部支持的研究在创造可运行的氢气涡轮方面所起的重要作用,”索尔博士说。

“不仅是能源部资助的研发推动公司进入这一领域,同样,来自大学的研发也是至关重要的。”

“在涡轮领域,尤其是我所在的领域,产业与大学之间的协作,通过联邦资助支持的合作,使得许多技术能够走向可以规模化开发的阶段,这是非常美好的。”

有关燃气涡轮的工作原理,可以参考以下视频,该视频介绍了燃气涡轮的基本工作,特别是氢气的使用。

当地环境保护组织对该测试的反应也引起了关注。乔治亚州西埃拉俱乐部的传播策略师里基·勒鲁克在与快递员的交流中表示:“我认为,任何时候我们能够减少碳排放都是一件好事,但我确实认为我们需要对如何实现这一目标保持高度关注。”

“我们国内的大多数氢气……都是通过一种非常依赖化石燃料的过程生产的,”他说。“因此,讨论氢燃料的来源时,当我们谈论减少排放的总量时,必须考虑这一点。”

勒鲁克补充道:“通过电解法可以使用清洁能源生产氢气,但在目前的整体氢气生产中,这仅占非常小的比例。”

“我们面临着非常严重的气候变化问题,需要采取强而有力的措施来减少碳排放。”

“虽然也许有一天像这样的工厂能100%使用氢气,但现在我们还未达到这一目标,我认为我们不能以等待完美技术的到来作为延迟行动的借口,因为我们知道太阳能与电池储存是生产电力的最便宜方式。”

“我不知道他们最终的目标是什么,但现在投资太阳能与电池存储,显然是更明智的长期资金使用方式。”

关于乔治亚电力公司在涡轮中使用氢气的未来规划,本报联系了乔治亚电力公司的媒体关系团队,询问试验中使用氢气的来源及其后续计划。

乔治亚电力公司的母公司南方公司的传播专家马修·肯特回复指出,试验中使用的氢气由Certarus提供,肯特形容该氢气为“主要是清洁的”。

“这是自2022年以来的第二次测试。乔治亚电力公司及其合作伙伴将对这些试验示范的完整结果进行研究,以更好地评估这一燃料来源的未来潜力,”肯特写道。

图片源于:cobbcountycourier