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利用碳捕获和碳储存将生物能从碳中性转变为碳负极

2019年6月4
这是由兰博进行的一个新研究项目, GEUS, DTU和SINTEF研究丹麦生物质燃烧联合热电厂使用二氧化碳捕获的可行性. 
Avedøre 1 CHP工厂的航拍照片

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联系

托马斯·彼得森Paarup

托马斯·彼得森Paarup

高级工艺工程师
T: +
安德斯Nimgaard舒尔茨

安德斯Nimgaard舒尔茨

发电部副主任
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在丹麦, 所有能源消耗的30%来自可再生能源, 中国计划到2030年将这一比例提高到50%,并实现成为低排放国家的长期目标, 到2050年完全不使用化石燃料. 丹麦在将热电生产从燃煤热电联产(CHP)转变为风能等可再生能源的过程中遥遥领先, 太阳能和地热能, 补充CO2中性生物能源(生物量, 生物燃料和沼气).

丹麦70%的可再生能源消耗来自生物能源, 这提供了一个机会,通过实施碳捕获和储存,将生物能从二氧化碳中性转变为二氧化碳负极. 

到目前为止,用于碳捕获和储存的技术过于昂贵, 之前在热电联产工厂实施该技术的尝试都被放弃了.

现在, 未来一体化二氧化碳中性能源系统可行性的技术经济研究, 在什么地方利用地下的热能供应和储存, 以及作为Ramboll的一个研究项目的一部分进行的临时二氧化碳储存, GEUS, 导航系统和SINTEF. 这项研究得到了丹麦能源技术开发和示范研究项目EUDP的支持.

“到目前为止,这项研究看起来很有希望, 所使用的技术似乎在技术上对基于生物质的大型热电联产工厂是可行的, 并具有热回收的区域供暖, 经济可行性大大提高。”, Ramboll公司工程师托马斯·彼得森Paarup说, 谁是核心研究团队的成员.

这项研究分析了一种采用二氧化碳捕获技术改造的通用生物植物. 仿制生物工厂与参考发电厂进行比较, 生物质燃烧Avedøre 1 CHP工厂, 位于哥本哈根郊区. 该工厂的生产能力为640兆瓦特, 在满负荷工况下,净电力输出为219毫瓦,集中供热生产为352毫瓦. 该工厂100%使用木屑颗粒. Avedøre电厂被认为是最先进的燃煤电厂的代表. 

在建模拼搏体育官网客户端下载中, 该生物工厂采用了所谓的单乙醇胺(MEA)捕获技术进行改造, 一种众所周知的利用胺吸收二氧化碳的碳捕集技术. 在这个过程中,CHP生产的蒸汽被用来再生用于捕获二氧化碳的胺. 离开捕集厂时, 二氧化碳被压缩到110巴, 输往东北方向3公里处, 并注入1300米深的水库. 一口注入井可以连续30年注入100万吨/年的二氧化碳. 运输和注射案例是基于从Nordjyllandsværket热电联产工厂捕获后可能转化为生物质燃烧.

到目前为止的研究结果表明,从CO2捕集过程中回收相当数量的热量到DH系统中用于集中供热系统是可能的, 显著提高了生物工厂的热效率,从而降低了大约30%的二氧化碳捕获成本, 也就是每捕获一吨二氧化碳从77欧元到52欧元不等.

该研究项目的最终结果将于2019年6月17日至19日在挪威特隆赫姆举行的TCCS-10会议上公布.

关于GEUS

丹麦和格陵兰地质调查局(GEUS)是一个面向国际的机构, 成立于1888年的丹麦气候部独立研究和咨询机构, 能源和拼搏体育官网客户端下载. 丹麦地质研究所在丹麦和格陵兰开展开发和保护地质资源的活动. 主要的活动是映射, 数据的汇编和存储, 研究, 水中监测和咨询, 能源, 矿产、气候和环境. 这包括与立法管理有关的研究和技术发展. GEUS还承担与能源有关的任务, 矿物质, 水, 气候和环境的合同基础上为其他公共当局, 研究机构, 丹麦境外的私人公司和客户. In 2018, 现有教职工285人,其中博士、硕士193人, 培养博士研究生54名,硕士研究生48名. 2018年,GEUS获得欧盟委员会颁发的人力资源卓越研究奖.

对导航系统

丹麦技术大学(DTU)是欧洲领先的技术大学之一,拥有1600多名科研人员和1000多名博士.D. 学生. 能源转换和存储部(DTU 能源)成立于2012年, 以DTU现有的世界级燃料电池专业知识为基础, 电解, 聚合物太阳能电池, 电池, 贮氢及相关技术. DTU 能源在固体氧化物燃料电池(SOFC)和高级功能陶瓷领域拥有超过20年的研究经验. DTU能源在电解和燃料电池领域拥有世界级的专业知识, 聚合物太阳能电池, 电池, 储氢, 热能储存及一系列相关技术. 因此,DTU 能源在R方面有很长的经验&D是未来可持续能源系统的重要技术. 特别是, DTU能源公司与工业界合作研究电解液(电转气)频谱, 燃料电池, 电池, 太阳能电池和热电装置. 能源部在能源储存技术和如何将这些技术以最佳方式集成到能源系统的建模方面有着长期的经验.

关于SINTEF能源研究

SINTEF能源研究是隶属于SINTEF集团的法人实体, 是斯堪的纳维亚最大的独立研究机构,拥有2000多名员工. SINTEF是一个非商业组织,其收入几乎全部通过与其他公司竞争获得的合同项目产生,由工业界单独或与挪威研究委员会合作提供资金, 欧盟方案和其他国家和国际融资机构. SINTEF能源研究所(SINTEF 能源 Research)是一家致力于创造创新能源解决方案的应用研究机构. SINTEF能源研究公司专注于从能源来源到运输的整个链条的电能和热能, 发电, 传输, 转化技术, 分布和最终用途. SINTEF能源研究作为RTD供应商在全国处于领先地位,多年来参与并领导了几个大型的国家和国际研究项目. 在过去的15年里,SINTEF能源研究中心在二氧化碳捕获和运输方面建立了强大的能力和经验,并建立了项目基础. SINTEF能源研究拥有240名员工.

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