“碳”索未来 | 开启燃机电厂的CCUS时代

全球低碳化的时代，GE是如何通过CCUS技术，助力各国政府及企业实现脱碳目标的呢？让我们走进美国阿拉巴马州的一座电厂，深入了解GE在CCUS方面的最新实践。

目前，燃机电厂贡献的发电量占全球发电量的近25%。未来十年，这一比例会由于可再生能源不断并入电网以及燃煤发电的比例逐步下降而继续增加。燃机电厂成为向新能源转型的重要组成部分已经被广为接受。天然气作为一种化石燃料，发电时的碳排放强度远低于煤炭，并可持续提供数百兆瓦的稳定基荷电力。其灵活性可快速应对电力需求的变化并有效弥补光伏、风力等可再生能源发电的不稳定性，支持更多可再生能源并入电网。但是，天然气仍然是一种会产生二氧化碳排放的化石燃料，尽管其排放远远小于燃煤。这就是为什么GE作为全世界顶尖的燃气轮机制造商正在积极地与政府科技公司一道去探索为燃气电厂减排的路径。

其中一种重要的路径就是碳捕获、利用和封存（以下简称“CCUS”）技术，一种将大型发电厂等排放源在生产过程中排放的二氧化碳进行捕获提纯，继而投入到新的生产过程中进行循环再利用或封存的技术，无疑是现有燃气电厂实现脱碳目标的重要手段之一。

然而由于经济性等原因，许多CCUS项目一直无法实现大规模应用。目前，GE正与多方合作，积极解决CCUS项目在实操层面的各种问题。

就在不久前，GE已经与美国能源部展开合作，对一座现有的燃机电厂进行CCUS技术改造。研究项目由GE主导，美国能源部出资577万美元，探索如何降低CCUS成本并预计将减少95%的燃机电厂二氧化碳排放量。接下来的18个月，GE将与美国南方电力公司、林德集团、巴斯夫集团和基威特公司合作，共同对阿拉巴马州James M. Barry电厂的CCUS项目进行研究。

James M. Barry电厂由美国南方电力公司旗下的阿拉巴马电力公司（Alabama Power）运营，配备两台GE 7F.04燃气轮机。此次的项目对美国政府在2035年实现电力行业100%清洁化，并在2050年实现净零碳排放的目标具有重要意义。“CCUS技术在中短期内可有效降低化石燃料发电厂的温室气体排放，长期内将助力各国政府及客户实现净零碳排放和脱碳目标。” GE燃气发电碳捕获解决方案总经理帕拉格·库尔卡尼（Parag Kulkarni）表示。

行业路线图 – 引领CCUS时代

此次研究将助力能源行业为已有的和未来的燃气电站加速建立碳捕获路线图。GE 7F系列燃气轮机在北美地区应用广泛，在全球范围内，已有1500台F级机组投入商业运营，发电量高达280吉瓦时/天。与此同时，GE也将对其他型号的燃气轮机进行CCUS技术改造。

“无论是像航改型燃机这种小型燃机，还是B级、E级，甚至是GE当前最先进的HA燃机设备，都可以进行CCUS技术改造。”GE集团负责美国能源部前端工程设计研究的首席研究员约翰·肖尔斯（John Sholes）表示。

此次的巴里项目由GE总负责，林德集团提供燃烧后胺基的碳捕获工艺经验，巴斯夫集团提供大规模燃烧后碳捕获（PCC）OASE®blue技术，基威特公司参与工程采购和施工。GE将会牵头多方协作，为电厂提供切实可行的CCUS解决方案。

之前的研究中，碳捕获技术及设备仅仅作为一种补充被添加进现有的燃机电厂，但此次的项目整合了燃气轮机、余热锅炉、蒸汽轮机和电厂控制装置，正因如此，项目得到了政府和发电商的密切关注。

“巴里项目中所运用的CCUS技术将从整体上对电厂进行改造，从根本上改变了电厂原有的运行方式。”肖尔斯表示。

为了更好地对电厂整体进行CCUS技术改造，GE将进行前端工程设计研究，制作一份详细的蓝图和运营业务指南。GE将继续发挥其在联合循环电厂的安装、投运和维护方面的优势。未来几年，GE预计未来几年全球对 CCUS 整合的需求将会十分强劲。其实此前，GE已与德希尼布公司合作，对英国工业中心蒂塞德的一座新燃气电厂进行碳捕获的前端工程设计研究。

“CCUS技术使电厂得以捕获到更多的温室气体排放。在此前由美国能源部资助的实地研究中，燃机电厂在运用CCUS技术后可减少约90%的碳排放量，我们接下来的目标是95%。”肖尔斯表示，“CCUS技术将助力巴里电厂每年减少超过60万吨二氧化碳排放，相当于13万辆汽车的二氧化碳排放量。”

电厂用户和整个发电行业也将从CCUS技术中获益。CCUS技术降低了电厂的碳排放量，使得运营商不需要再花费高昂的价格购买碳排放额度和二氧化碳税，让电厂可以为客户提供更具竞争优势的批发电价，同时使高度依赖可再生能源的工厂提高电网电力供应方面处于有利地位。CCUS技术可以在有效提高设备年运行小时数的同时降低每兆瓦时的电价成本。

“电厂整体改造项目将有助于加快CCUS技术的广泛运用。”GE燃气发电脱碳市场总监约翰·卡蒂利亚斯（John Catillaz）表示，“目前，CCUS技术的广泛运用还存在诸多障碍，其中最主要的就是经济方面的。这些阻碍需要政府和电厂用户协同努力解决，从而加速推进该项技术的落地。

（GE发电）

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