Андрей
НаписатьО себе
(Обновлено в сентябре 2020 г.)
Уголь широко используется в качестве топлива в большинстве частей мира. При сжигании угля ежегодно образуется около 15 миллиардов тонн углекислого газа. Попытка использовать уголь без добавления двуокиси углерода в атмосферу является серьезной технологической проблемой. Самая большая проблема заключается в том, чтобы снизить стоимость этого «чистого угля», чтобы он мог конкурировать с ядерной энергетикой на основе почти нулевых выбросов для энергии базовой нагрузки. Как правило, в процессах с «чистым углем» применяется штраф по меньшей мере на 20%. Мировые НИОКР в области CCS превышали 1 миллиард долларов в год в период с 2009 по 2013 год, а затем резко упали. Термин «чистый уголь» все чаще используется для сверхкритических угольных электростанций без CCS на основании того, что выбросы CO 2 меньше, чем для старых станций, но все же намного больше, чем для ядерных или возобновляемых источников энергии.Около 27% потребностей в первичной энергии удовлетворяется за счет угля, а 38% электроэнергии вырабатывается из угля. Около 70% мирового производства стали зависит от угольного сырья. Уголь - самый распространенный и широко распространенный источник ископаемого топлива в мире. Однако каждый год при сжигании угля образуется более 14 миллиардов тонн углекислого газа (CO 2 ), который выбрасывается в атмосферу, большая часть которого приходится на выработку электроэнергии.
Разработка новых технологий «чистого угля» пытается решить эту проблему, чтобы огромные мировые ресурсы угля можно было использовать для будущих поколений, не способствуя глобальному потеплению. Большая часть проблем заключается в коммерциализации технологии, чтобы использование угля оставалось экономически конкурентоспособным, несмотря на стоимость достижения низких, а в конечном итоге «почти нулевых» выбросов. Технологии дорогостоящие и энергоемкие.
По мере того как многие угольные электростанции выходят на пенсию, их замена открывает большие возможности для получения «более чистой» электроэнергии. Наряду с ядерной энергетикой и использованием возобновляемых источников энергии, одна надежда на это связана с технологиями «чистого угля», такими как улавливание и связывание углерода, также называемое улавливанием и хранением углерода (сокращенно CCS) или улавливанием, использованием и хранением углерода (CCUS). . Он включает в себя геологическое хранилище CO 2 , обычно на глубине 2–3 км, в качестве постоянного решения. Однако в своем докладе «Перспективы энергетических технологий 2014»Международное энергетическое агентство (МЭА) отмечает: «УХУ развивается медленно из-за высоких затрат и отсутствия политических и финансовых обязательств». Для сценария низкоуглеродного сценария 2 ° C (2DS) «скорость улавливания и хранения должна вырасти на два порядка» к 2025 году.
Следовательно, термин «чистый уголь» все чаще используется для сверхкритических и сверхкритических угольных электростанций без CCS, работающих с тепловым КПД 42-48%. Они также известны как высокоэффективные установки с низким уровнем выбросов (HELE). Капитальные затраты на сверхкритическую (USC) технологию HELE на 20-30% больше, чем на докритическую установку, но более высокая эффективность снижает выбросы и затраты на топливо примерно до 75% от докритических установок. Сверхкритический парогенератор работает при очень высоких температурах (около 600 ° C) и давлениях (выше 22 МПа), при которых жидкая и газовая фазы воды больше не разделяются. В Японии и Южной Корее около 70% энергии, работающей на угле, приходится на сверхкритические и сверхкритические электростанции.
