
芬兰最新的发电厂分解天然气而不是燃烧天然气
芬兰最新的发电厂将天然气分开而不是燃烧
元标题:芬兰的新发电厂将天然气分成氢气
芬兰正在探索一种新的燃气发电方法,该方法可能会从根本上改变发电厂使用天然气的方式。GEN-H Energy和芬兰科技公司Hycamite计划在科特卡建造一座基于甲烷热解的200- 300兆瓦的平衡发电设施,而不是直接燃烧天然气并将其碳释放为二氧化碳。
这个概念相对简单:将甲烷分解成氢气和固体碳,然后使用氢气发电。
没有常规燃烧的天然气传统的燃
气发电厂会燃烧甲烷。甲烷中所含的碳与氧气结合,主要以二氧化碳的形式释放
。甲烷热解走了不同的路线。
代替:
甲烷 → 燃烧 → 二氧化碳 + 水 + 能源
,该过程将甲烷分离为:
甲烷 → 氢气 + 固体碳
Hycamite 表示,其技术使用热量和催化剂分解甲烷,同时避免在分解过程中直接排放温室气体。然后,由此产生的氢气可用于发电,而碳则作为固体材料回收。(
Hycamite)这种区别是芬兰项目的核心
。一座200—300兆瓦的灵活发电厂
GEN-H Energy和Hycamite在芬兰科特卡签署了拟议项目的谅解备忘录,计划容量为
200-300兆瓦。该设施将被设计为平衡发电厂,这意味着它可以在可再生能源发电不足时提供电力。
芬兰一直在迅速扩大可再生电力,尤其是风力发电。但是,风力发电因天气条件而异。因此,灵活的电源可以帮助在风力输出下降期间维持电力供应。
拟议的设施将把Hycamite的甲烷热解技术与发电燃气发电站相结合。(
Hycamite)流程内部会发生什么?
该技术从根本上改变了天然气的作用。
步骤 1:甲烷进入系统
天然气主要由甲烷组成。气体供应给甲烷分解设备,而不是直接输送到传统的
燃烧器。步骤2:甲烷分裂
Hycamite的过程使用热量和催化剂将甲烷分子分解
。结果是:
氢气(H²)
固体碳(C)
与传统的天然气燃烧不同,碳不会立即变成二氧化碳并
进入大气层。步骤 3:氢气用于发电
然后氢气可以用于燃气轮机或其他发电设备
。根据Hycamite的说法,氢燃烧产生水蒸气作为燃烧的副产物,而不是从甲烷中所含的碳中产生二氧化碳。(
Hycamite)步骤4:固体碳成为产品
甲烷分解产生的碳不一定被视为废
物。Hycamite正在开发工业材料中固体碳的应用,包括电动汽车电池的潜在石墨应用。(
Hycamite)这为将天然气中含有的部分碳转化为商业用途的材料创造了可能性
。为什么不简单地使用绿色氢气?
芬兰还在开发传统的可再生氢气生产。
例如,位于洛维萨的Fortum的卡拉氢气测试中心正在测试碱性和质子交换电解器。该设施旨在为未来的Power-to-X项目提供信息。(
Fortum)甲烷热解走
了不同的路线。电解使用电来分解水:水
+ 电 → 氢气 + 氧气
甲烷热解改用甲烷作为原料:甲烷
+ 热 → 氢气 + 固体碳 Hycamite 表示,其甲烷
分解过程需要的能量比电解少得多,有可能在不完全依赖大量可再生电力的可用性的情况下生产氢气。(
Hycamite)但是,气候效益在很大程度上取决于甲烷来源、工艺能源、甲烷泄漏以及由此产生的氢气和碳的最终使用方式
。为什么科特卡很重要
拟建的设施将位于科特卡的苏尼拉工业区,该地区拥有现有的工业和
能源基础设施。该场地历史上与一家大型纸浆厂有关,并且已经可以接入芬兰的天然气网络。
GEN-H说,现有的天然气连接容量约为 145-270兆瓦,为拟议项目提供了潜在的有用基础。(
H世代)这种现有的基础设施可以减少开发所需的全新能源基础设施的数量。
更广阔的苏尼拉基地也正在开发成为工业和清洁能源中心。
芬兰的平衡电力挑战
该项目特别有趣,因为它不是作为传统的基本负荷发电站提出
的。其主要用途将是灵活发电。
当可再生电力产量高时,电网可能严重依赖风能和其他低碳能源。当可再生能源产量下降时,灵活发电可以帮助填补空白。
GEN-H和Hycamite将氢基发电视为长期保持低可再生能源产量的潜在选择,包括寒冷和低风条件。(Hycamite)
芬兰的天然气网络运营商Gasgrid也报告说,人们对用于发电和备用电力的天然气连接重新产生了兴趣,同时也注意到人们对可再生生物甲烷和合成电子甲烷的兴趣与日俱增。(
Gasgrid)欧洲的甲烷分裂机会
科特卡项目建立在芬兰已经在演示的技术之上
。在科科拉,Hycamite于2024年开设了其所谓的欧洲最大的甲烷分解工厂。其客户样品设施设计用于在全面投入运行后每年标称产量高达 2,000 吨氢气和 6,000 吨碳。(
Hycamite)该设施为实验室开发和大型工业应用提供了重要的垫脚石
。拟议的科特卡项目将通过将甲烷分解与发电直接联系起来,将这一概念推向一个完全不同的规模。
大局该
项目代表了三大能源趋势之间不寻常的交汇点:
天然气基础设施 + 氢气 + 可再生能源平衡。
该概念没有完全放弃现有的天然气基础设施,而是试图改变该基础设施的使用方式。
天然气成为生产氢气的原料,而碳在氢气进入发电阶段之前就被分离出来了。
同时,当可变可再生能源发电不可用时,由此产生的氢气有可能提供可调度的电力。
该模型能否在200—300兆瓦的规模上具有商业竞争力,将取决于建筑成本、甲烷价格、氢气生产效率、碳产品市场、基础设施要求和项目的整体排放状况。
目前,拟建的科特卡设施让人们可以清楚地看到一种不同的天然气发电方法:与其燃烧甲烷并将其碳排放到大气中,不如先将其分解并使用由此产生的氢气作为燃料。
来源

Calcium Hydroxide - China
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