客观日本

全球首次!日本开始煤气化燃料电池循环发电验证项目

2019年04月26日 能源环境
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日本新能源产业技术综合开发机构(NEDO)与大崎CoolGen公司合作,开始进行大崎CoolGen项目第三期的验证工作,即二氧化碳分离回收型煤气化联合循环发电(IGCC)设备与燃料电池组合使用的二氧化碳分离回收型煤气化燃料电池联合循环发电(IGFC)。

预定2019年度完成的二期项目建成了二氧化碳分离回收型吹氧IGCC验证设备,此次着手推进的三期项目将在其中组合使用燃料电池,验证煤气化气体在燃料电池中的适用性,以实现最佳的二氧化碳分离回收型IGFC系统。应用于500MW级的商业设备时,目标是在二氧化碳回收率为90%的条件下实现47%左右的送电端效率(HHV)。

全球首次!日本开始煤气化燃料电池循环发电验证项目

图1:验证试验设备的配置图(日本中国电力公司大崎发电站内)

煤炭由于供应稳定性高、经济效益优异,对于能源自给率非常低的日本来说是重要的一次能源,在发电领域,来自煤炭的火力发电也占了日本整体发电量的30%左右,是重要的电源之一。

但煤炭存在的课题是,与其他化石燃料相比,燃烧时单位发热量的二氧化碳(CO2)排放量较多,在环保方面受到很多限制,煤炭火力发电需要进一步削减二氧化碳排放量。

因此,NEDO与大崎CoolGen为了大幅削减煤炭火力发电排放的二氧化碳,共同推进了大崎CoolGen项目,目标是结合终极的高效率煤炭火力发电技术——煤气化燃料电池联合循环发电(IGFC)和二氧化碳分离回收技术,实现创新型低碳煤炭火力发电。

IGFC验证项目由吹氧IGCC验证(一期)、二氧化碳分离回收型吹氧IGCC验证(二期)和二氧化碳分离回收型IGFC验证(三期)这三个阶段构成,主要利用日本的中国电力公司大崎发电站内建设的17万kW规模的试验设备,验证系统的性能、运行性、可靠性和经济效益。在2017年3月启动的一期项目的验证试验中确认,该17万kW规模的验证设备有望实现全球最高水平的效率、即40.8%的供电端效率(HHV),而500MW级商业设备的供电端效率有望达到46%左右。另外,为推进二期的验证工作,目前正在建设二氧化碳分离回收设备,预定2019年夏季前后开始试运行,随后将全面展开验证试验。

此次开始推进三期项目将使用的验证设备的设计工作,着手实施在二氧化碳分离回收型吹氧IGCC设备中追加燃料电池的二氧化碳分离回收型IGFC验证项目。计划在二期项目建设的二氧化碳分离回收型吹氧IGCC验证设备中组合使用燃料电池,验证煤气化气体在燃料电池中的适用性,以实现最佳的二氧化碳分离回收型IGFC系统。应用于500MW级的商业设备时,目标是在二氧化碳回收率为90%的条件下设法实现47%左右的送电端效率(HHV)。(日文发布全文

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图2:验证试验系统的概要

文:JST客观日本编辑部