Сжигание угля, например, для выработки электроэнергии, приводит к образованию различных отходов, которые необходимо контролировать или, по крайней мере, учитывать. Так называемые «чистые угольные» технологии представляют собой различные развивающиеся ответы на экологические проблемы конца 20-го века, в том числе на глобальное потепление из-за выбросов углекислого газа в атмосферу. Тем не менее, многие из этих элементов применяются уже много лет, и здесь они будут лишь кратко упомянуты:
- Очистка угля путем «промывки» уже некоторое время является стандартной практикой в развитых странах. Это снижает выбросы золы и диоксида серы при сжигании угля.
- Электростатические пылеуловители и тканевые фильтры могут удалять 99% летучей золы из дымовых газов - эти технологии широко используются.
- Десульфуризация дымовых газов снижает выход диоксида серы в атмосферу до 97%, задача зависит от уровня серы в угле и степени восстановления. Он широко используется там, где это необходимо в развитых странах.
- Горелки с низким уровнем выбросов NOx позволяют угольным электростанциям сокращать выбросы оксидов азота до 40%. В сочетании с технологиями повторного сжигания NOx может быть снижено на 70%, а избирательное каталитическое восстановление может очистить 90% выбросов NOx.
- Повышенный КПД станции - тепловой КПД до 46% сейчас (и 50% ожидается в будущем) означает, что новые станции производят меньше выбросов на кВтч, чем старые. См. Таблицу 1.
- Передовые технологии, такие как интегрированный комбинированный цикл газификации (IGCC) и сжигание в псевдоожиженном слое (PFBC), обеспечивают еще более высокий тепловой КПД - до 50% в будущем.
- Ультрачистый уголь (UCC) от новых технологий обработки, которые снижают уровень золы ниже 0,25% и содержание серы до очень низкого уровня, означают, что пылевидный уголь может использоваться в качестве топлива для очень больших судовых двигателей вместо тяжелого нефтяного топлива. В разработке находятся как минимум две технологии UCC. Отходы из UCC, вероятно, будут проблемой.
- В газификации, включая подземную газификацию угля (ПГУ) на месте, используется пар и кислород для превращения угля в монооксид углерода и водород.
- Секвестрация относится к захоронению жидкого углекислого газа, однажды захваченного, в глубокие геологические пласты.
Некоторые из них влекут за собой эксплуатационные расходы и потерю энергоэффективности без сопутствующей выгоды для оператора, хотя внешние затраты почти наверняка будут все больше учитываться за счет налогов на выбросы углерода или аналогичных средств, что изменит экономику сжигания угля.
Однако отходы можно использовать с пользой. В 1999 году ЕС использовал половину своей угольной золы-уноса и зольного остатка в строительных материалах (где летучая зола может заменить цемент) и 87% гипса от десульфуризации дымовых газов.
Углекислый газ от сжигания угля сегодня находится в центре внимания, поскольку он причастен к глобальному потеплению, а Киотский протокол требует сокращения выбросов, несмотря на рост спроса на энергию.
Технологии CCS находятся в авангарде мер по использованию «чистого угля». CCS включает два различных аспекта: захват и хранение.
Штраф за электроэнергию CCS обычно составляет 20-30% от выработки электроэнергии, хотя, поскольку полностью коммерческие системы на электростанциях еще не работают, это еще предстоит подтвердить. Данные по США и Европе, приведенные ниже, предполагают небольшую или даже незначительную долю.
Таблица 1. Энергетика на угле, тепловой КПД
| страна | Технологии | Эффективность | Прогнозируемая эффективность с CCS |
|---|---|---|---|
| Австралия | Черный ультра-сверхкритический туалет | 43% | 33% |
| Черный сверхкритический туалет | 41% | ||
| Черный сверхкритический переменный ток | 39% | ||
| собственный сверхсверхкритический туалет | 35% | 27% | |
| собственный сверхкритический туалет | 33% | ||
| собственный сверхкритический переменный ток | 31% | ||
| Бельгия | Черный сверхкритический | 45% | |
| Китай | Черный сверхкритический | 46% | |
| Чехия | собственный ПКК | 43% | 38% |
| собственная группа ICGG | 45% | 43% | |
| Германия | Черный PCC | 46% | 38% |
| собственный ПКК | 45% | 37% | |
| Япония, Корея | Черный PCC | 41% | |
| Россия | Черный сверхсверхкритический PCC | 47% | 37% |
| Черный сверхкритический PCC | 42% | ||
| Южная Африка | Черный сверхкритический PCC | 39% | |
| Соединенные Штаты Америки | Черный PCC и IGCC | 39% | 39% |
| США (EPRI) | Черный сверхкритический PCC | 41% |
Прогнозные затраты на производство электроэнергии ОЭСР на 2010 г. , таблицы 3.3.
PCC = сжигание пылевидного угля, AC = с воздушным охлаждением, WC = с водяным охлаждением.
Это интересно
0
|
|||
Комментарии временно отключены