ТЭС Kemper County в американском штате Миссисипи была крупнейшим проектом «чистой» угольной электростанции в США.
ТЭС мощностью 582 МВт была разработана как объект по газификации угля, где самый «грязный» бурый уголь превращался в синтез-газ (преимущественно водород). Кроме того, ТЭС также была оборудована передовой установкой улавливания и хранения углеродных выбросов на основе аминовой очистки. Согласно проекту, система должна захватывать более половины углеродных выбросов.
Будучи задуманной как электростанция комбинированного цикла с внутренней газификацией угля, ТЭС Kemper должна была превращать локально добываемый бурый уголь в газ, который потом приводил бы в действие турбину с комбинированным циклом, как на обычной газовой электростанции.
Но проект столкнулся с задержками строительства, а также со значительным превышением бюджета. Так, за семь лет реализации проекта было потрачено $7 млрд, что более чем вдвое превышает расчетный бюджет.
При этом департамент энергетики США выделил на проект $382 млн грантовых средств, еще в 2014, еще $800 млн выделили из бюджета штата Миссисипи (за счет налогоплательщиков, грубо говоря). Поэтому, когда компания Mississippi Power, реализовывающая проект, попросила еще дополнительного финансирования, то регулятор, ей отказал.
Вместо этого он посоветовал полностью перейти на природный газ, и прекратить газификацию угля, если только компания сама сможет ее финансировать. На этом проект по «чистому» сжиганию угля и остановили.
Как работает электростанция
На ТЭС комбинированного цикла с внутренней газификацией угля уголь соединяется с кислородом и паром в газификаторе, чтобы производить синтез-газ, который в основном являет собой водород и монооксид углерода (CO). Далее CO соединяется с водой, чтобы произвести еще больше водорода и СО2.
После этого газ очищается от примесей, таких как сера, например, и синтез-газ поступает на газовую турбину, где и вырабатывается электроэнергия. Сбрасываемое тепло от газовой турбины собирается и заново используется в виде пара, приводя в движение паротурбину, генерируя еще больше электроэнергии (комбинированный цикл).
Таким образом, можно произвести дополнительный водород, а СО превращается в CO2, который уже можно улавливать и хранить (или использовать для других целей, таких как повышать нефтеотдачу пласта).
Проблема проекта Kemper, как показывает результат, состояла в том, что электростанция должна была справляться с двумя задачами одновременно: и газификацией, и улавливанием углерода.
Газификация - отличный способ производить «чистый» водород для топливных элементов. Но надежность, доступность и цена являются главными препятствиями для коммерциализации этого типа электростанций, так как они значительно дороже стандартных угольных ТЭС и при том со своими технологическими сложностями.
Но правительство США все еще рассчитывает, что «чистый уголь» станет важным компонентом в энергостратегии. В июне министр энергетики Рик Перри, снова повторил, что чистый уголь должен быть частью этой энергостратегии, и указал на угольную ТЭС Petra Nova в Техасе как успешный пример реализации этой цели.
Проект Petra Nova запустил технологию по улавливанию и хранению углерода в этом году (также основана на улучшенной аминовой очистке). Улавливаемый углекислый газ используется для повышения нефтеотдачи пласта на соседнем нефтяном месторождении West Ranch в Техасе. Проект должен повысить производительность West Ranch с 500 баррелей/день до 1500 баррелей/день.
Но при этом углекислый газ с ТЭС позволит добыть лишь около 60 млн баррелей нефти, потому что ресурс нефтяных скважин исчерпается через 10 лет. Что будет дальше с электростанцией неизвестно, так как транспортировать улавливаемый на ТЭС углекислый газ нерентабельно. Кроме того, стоит учитывать, что сама система улавливания и хранения углерода дорогостоящая, и если цены на нефть ниже 50 долл./ баррель, использование углерода для увеличения нефтедобычи станет также невыгодным.
Пока технология продолжает развиваться, провал проекта Kemper демонстрирует, что место угля все еще не гарантировано в будущем мировой энергетики. Хотя его и пытаются забронировать.
Читайте самые интересные истории ЭлектроВестей в Telegram и Viber
