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美国犹他州拟建设可再生能源—氢发电枢纽取代燃煤发电厂

北极星氢能网 来源:拉瓦锡1787  作者:氢能首席观察员  2020/2/5 9:51:31 我要投稿

北极星氢能网讯:北美最大的市政公用事业公司洛杉矶水电局日前宣布拟关停其投资组合中剩余的最后一个燃煤发电厂——犹他州Intermountain电力项目,取而代之的是可再生能源—氢发电枢纽(IPP项目)。新电厂将在2025年使用30%的绿色氢气中科彩票投注,并在2045年之前使用100%的绿色氢气。

(来源:微信公众号“拉瓦锡1787” ID:Hydrogen2050 作者:氢能首席观察员)

气候危机要求地方政府尽快采取行动。致力于可再生氢发电的Intermountain项目是一次有意义的减少温室气体排放的机会,同时确保了向100%可再生能源的快速平稳过渡。

——洛杉矶市长Eric Garcetti

随着技术进步,混合燃料中氢的成分将不断增加,直到该电厂可以使用100%的氢气运行,并成为犹他州中部重要的可再生能源枢纽。

——洛杉矶水电局总经理Martin Adams

除氢气发电厂外,犹他州可再生能源枢纽还包括一个制氢厂,用于在太阳能和风能发电高峰期间生产氢气;一个160兆瓦的压缩空气储能项目;以及可与北部和南部输电系统联系在一起的其他太阳能,风能和地热资源。

Intermountain燃煤电厂装机1,800兆瓦,自1986年以来一直为南加州公共电力局以及内华达州和犹他州的小型市政和合作公用事业单位提供服务。洛杉矶水电局表示,随着电气化和电动汽车的普及,未来几年的负荷将增加50%至100%。如果没有氢,无法达到100%的可再生能源。

中科彩票投注新电厂的两套840 兆瓦联合循环发电机组将与可再生资源协同,从2025年7月开始向南加州提供可靠的清洁能源。稳定的电源对于支持南部输电系统至关重要,并继续减少市政公用事业公司对天然气存储设施的依赖。一旦电厂转换为完全使用氢气运行,它将提供100%的可再生、可调度发电,完全符合加利福尼亚州的SB 100计划要求。

该项目已提交洛杉矶水电局董事会审议。未来成功运营需要三项关键技术,首先是利用可再生能源制氢,然后低成本储氢,最后将氢转化为电能。

可再生能源制氢

该项目位于犹他州三角区域,处于将“南部输电系统”中所有可再生能源带到洛杉矶的理想位置。目前有超过400兆瓦的风能和太阳能发电并网,另外还将陆续接入2,300兆瓦的光伏发电,当地光伏发电成本可低至2美分/千瓦时。到2030年,来自怀俄明州的1,000兆瓦至1,500兆瓦的风电也将接入。

电解所需的水将来自犹他州的塞维尔河,现有的燃煤发电厂已为其四台发电机组(最初计划的)确保了足够的水权。

俄勒冈州绿氢联盟表示,氢已在国际上大放异彩。澳大利亚和欧洲的电厂运营商已经开始在管道和天然气电厂中注入氢气。德国正在发力可再生氢生产设施,韩国计划2022年前建设三座氢能示范城市。事实上,自1920年以来,电解制氢装置就已经存在了,这并不是“疯狂的新技术”。只不过操作此类设备历来成本高昂。但随着可再生能源发电的过剩以及电解槽装备价格下降,这一状况才得以改变。

彭博新能源财经最近预测,可再生氢的成本将从2019年的2.5-6.8美元/公斤降至2030年的1.4-2.9美元。到2050年,成本可能降至0.8美元/公斤。

盐洞储氢

绿氢整体成本竞争力取决于许多因素,其中包括电解槽的成本,运行该设备的可再生电力的成本以及为期数天、数周乃至季节性的储能成本。

犹他州拥有美国西部最大的地下盐层,地下储气能力突出。本项目附近可以建造100个以上的洞穴,每个洞穴都比帝国大厦还大。盐洞不仅可以用来储存可再生氢,也可以用于压缩空气技术储存太阳能和风能产生的电力。

三菱日立电力系统公司称该计划的这一部分有望成为“世界上最大的可再生能源存储项目”。

氢能发电

该项目初始阶段使用体积比为30/70的氢气与天然气混合燃料,至少能减少二氧化碳排放约10%。随后至2045年的第二个阶段,将安装可使用100%氢燃料的燃气轮机。

目前,全球具有这一制造能力的厂商只有通用,西门子和三菱日立。通用已协助洛杉矶水电局发布有关水需求量和电解功率需求的数据,以制造足够的氢气满足其设备工况。

三大燃机厂商认为,2025年即可使用100%的氢燃料,但氮氧化物排放的问题需要得到解决。2025至2030年,可对纯氢机组进行测试。

洛杉矶水电局表示,尽管项目设计第二阶段是2045年前使用100%绿氢发电,但并不代表我们不会尽一切努力去提前实现这一目标。

原标题:美国丨犹他州拟建设可再生能源—氢发电枢纽取代燃煤发电厂

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