Tá athrú suntasach ar aeráid an Domhain arb é is sainairíonna ann téamh domhanda, a mbeidh tionchar tábhachtach aige ar an éiceachóras domhanda agus ar fhorbairt shóisialta agus eacnamaíoch. Tá sé léirithe ag staidéir go bhfuil sé seo go príomha mar gheall ar an éifeacht a bhíonn ag gáis cheaptha teasa amhail CO2 a astaítear ag daoine a úsáideann breoslaí iontaise. Le blianta beaga anuas, tá astaíochtaí CO2 ag méadú le forbairt eacnamaíoch. I 2006, shroich astaíochtaí CO2 an domhain 28 billiún tonna, agus b'ionann an tSín agus 20.2%díobh. Is iad breoslaí iontaise amhail gual, ola, agus gás nádúrtha na príomhfhoinsí astaíochtaí CO2, agus astaíonn gual an chuid is mó de CO2. Is foinse fuinnimh sách "salach" é gual. Astaíonn gual leis an luach calrach céanna i bhfad níos mó CO2 ná ola agus gás nádúrtha, agus is é an fhoinse is tábhachtaí d'astuithe CO2. I 2006, níorbh ionann gual agus 26% de phríomh -thomhaltas fuinnimh an domhain, ach b'ionann a astaíochtaí CO2 agus 41.7%. Tá an fhadhb seo thar a bheith feiceálach i mo thír féin: i 2007, ba é tomhaltas guail mo thíre ná 2.59 billiún tonna, agus b'ionann é agus 69.5% de phríomh -ídiú fuinnimh mo thíre agus níos mó ná 80% d'astuithe CO2 mo thíre. As seo, baineadh úsáid as 1.31 billiún tonna le haghaidh giniúna cumhachta. In 2008, b'ionann giniúint cumhachta teirmeach agus 80% de ghiniúint cumhachta iomlán mo thíre, agus bhí an chuid is mó díobh ó ghléasraí cumhachta guail. Mar gheall ar a phraghas íseal, cúlchistí flúirseach, agus rochtain éasca, fanfaidh gual mar phríomhfhoinse fuinnimh mo thíre ar feadh i bhfad.
Faoi láthair, tá na bealaí seo a leanas ann chun astaíochtaí CO2 a rialú go príomha: éifeachtúlacht fuinnimh a fheabhsú, fuinneamh in -athnuaite a úsáid mar fhuinneamh gaoithe, fuinneamh gréine, fuinneamh bithmhaise, agus fuinneamh núicléach, agus úsáid a bhaint as teicneolaíocht gabhála CO2 chun breoslaí iontaise a dhó.
Sa todhchaí intuartha, leanfaidh breoslaí iontaise ar ár bpríomhfhoinse fuinnimh, a éilíonn orainn glacadh le Teicneolaíocht Gabháil agus Stórála CO2 (CCS) chun astaíochtaí CO2 a laghdú. Is iad gléasraí cumhachta teirmeacha an fhoinse is tábhachtaí d'astuithe CO2, agus tá a n -astaíochtaí CO2 níos mó ná 40% den iomlán. Mar gheall ar a n -astaíochtaí láraithe agus a rialú éasca, is iad na príomhchuspóirí feidhmithe a bhaineann le gabháil agus teicneolaíocht stórála CO2.
Tagraíonn gabháil agus stóráil CO2 do bhailiúchán CO2 a astaítear ag stáisiúin chumhachta agus ansin é a iompar chuig suíomh stórála CO2 trí phíblíne. Díríonn an t -alt seo go príomha ar theicneolaíocht gabhála CO2. Faoi láthair tá trí phríomhchineál teicneolaíochtaí gabhála CO2:
Teicneolaíocht gabhála iar-dócháin
Teicneolaíocht dócháin ocsaigine-shaibhrithe
Teicneolaíocht gabhála réamh-dócháin
Eochairfhocail: Gabháil CO2; Gléasra cumhachta teirmeach; dóchán saibhrithe ocsaigine; gabháil gáis múcháin; gabháil réamh-dócháin
Teicneolaíocht gabhála iar-dócháin
Úsáidtear teicneolaíocht gabhála iar-dócháin chun carbón a ghabháil i ngás múcháin tar éis dó dócháin. Úsáideann sé monoethanolamine (MEA) nó réitigh eile chun CO a ionsú go díreach i ngás múcháin le haghaidh gabhála. Is tuaslagóir ceimiceach orgánach é tuaslagán MEA a úsáideadh chun eisíontais gháis aigéadacha a bhaint i ngás nádúrtha, amhail CO2, H2S, etc. níos mó ná 60 bliain. Baineann a ionsú CO2 le hasú ceimiceach, ar féidir leis CO2 a scaoileadh faoi théamh. Trí úsáid a bhaint as an modh seo chun CO2 a ghabháil i ngás múcháin is féidir 75%~ 90%de CO2 a bhaint i ngás múcháin agus CO2 a fháil le íonacht 99%.
Chun CO2 a ghabháil i ngás múcháin, ní mór túr ionsúcháin agus túr athghiniúna a chur leis an trealamh chun CO2 a ionsú agus a scaoileadh. Ina theannta sin, ní mór an córas gaile a mhodhnú chun gaile a bhaint chun an tuaslagán a théamh agus CO2 a scaoileadh. Mar gheall ar an mbrú gáis íseal múcháin (go ginearálta gar do bhrú atmaisféarach), tiúchan CO2 íseal (10%~ 15%), agus sreabhadh ollmhór gáis, tá an córas gabhála mór agus ídíonn sé a lán fuinnimh. Is é an príomh-chaillteanas fuinnimh a bhaineann le teicneolaíocht gabhála iar-dóite ná athghiniúint an tuaslagáin MEA. Meastar go dtitfidh an éifeachtúlacht thart ar 20% ~ 30% i gcás aonad nua -thógtha le gabháil CO2 i gcomparáid le haonaid leis na paraiméadair chéanna, agus go bhfuil níos mó ná leath den fhuinneamh iomlán a chaitear i gceist leis an bhfuinneamh a ídítear trí athghiniúint tuaslagáin MEA. Is iondúil go dtagann an fuinneamh a theastaíonn le haghaidh athghiniúna ón eastóscadh gaile ísealbhrú den tuirbín. Tá staidéar déanta ag Alstom ar mhodhnú CO2 aonaid sna Stáit Aontaithe, ag taispeáint go n-úsáidtear 79% den ghal tar éis an tsorcóra mheánbhrú chun an tuaslagán MEA a athghiniúint. Toisc go gcuireann eastóscadh gaile cosc ar an aonad oibriú faoi na coinníollacha is fearr, leanfaidh an éifeachtúlacht ag laghdú.
Ina theannta sin, imoibreoidh gáis aigéadacha amhail SO2 agus NO2 i ngás múcháin le tuaslagán MEA chun salainn chobhsaí teasa a ghiniúint, agus mar thoradh air sin cailltear tuaslagán MEA. Dá bhrí sin, ní mór ábhar na ngás aigéadach i ngás múcháin a rialú ag thart ar 10x10 ". Éilíonn sé seo go ndéanfar modhnú ar an gcóras desulfurization chun éifeachtúlacht desulfurization a fheabhsú.X, ó nílXI ngás múcháin, is é an chuid is mó de na gás, agus is ionann NO2 agus thart ar 5%, is féidir le gnáthchóras SCR na riachtanais a chomhlíonadh.
Teicneolaíocht dócháin ocsaigine-shaibhrithe
Baineann teicneolaíocht dócháin ocsaigine-saibhrithe úsáid as teicneolaíocht táirgthe ocsaigine chun ocsaigin íon agus cuid den ghás múcháin athchúrsáilte a rith isteach sa choire le haghaidh dócháin, ionas go sroicheann an tiúchan CO2 sa ghás múcháin níos mó ná 95%, ar féidir é a chomhbhrú agus a íonú go díreach.
Áirítear leis an trealamh chun CO2 a ghabháil ag baint úsáide as teicneolaíocht dócháin ocsaigine-shaibhrithe go príomha feistí deighilte aeir, feistí athfhillte gáis múcháin, agus feistí comhbhrú agus íonaithe CO2. Is é an príomh-chaillteanas fuinnimh de theicneolaíocht dócháin ocsaigine-shaibhrithe ná aer a dheighilt chun ocsaigin a tháirgeadh. Úsáideann an teicneolaíocht fuaraithe agus deighilte aeir a úsáidtear go coitianta go leor fuinnimh, agus is ionann an leictreachas riachtanach agus thart ar 18% den ghiniúint cumhachta iomlán. Ag an am céanna, mar gheall ar an laghdú ar shreabhadh gáis múcháin agus an laghdú ar chaillteanas teasa sceite, is féidir an éifeachtúlacht coire a mhéadú thart ar 3%. Tríd is tríd, laghdóidh éifeachtúlacht an ghléasra cumhachta iomláin 20%~ 30%. Tá staidéar á dhéanamh faoi láthair ar theicneolaíochtaí táirgthe ocsaigine nua ar chostas íseal, mar shampla teicneolaíocht membrane ocsaigine agus ian iompair (OTM). Chomh luath agus a dhéantar cinn, is féidir an costas a bhaineann le teicneolaíocht dócháin ocsaigine a laghdú go mór.
Mar gheall ar scaipeadh leanúnach an gháis múcháin, is é an tiúchan SO2 sa ghás múcháin ná 2 ~ 3 huaire níos mó ná dóchán aeir. Má tá an cion sulfair guail ard, ba cheart an gás múcháin a bhaint tar éis an chórais desulfurization chun creimeadh trealaimh a chosc. Mura bhfuil sé ard, is féidir an trealamh desulfurization a chur ar ceal. Ar bithXLaghdófar astaíochtaí go mór faoin mbonn go nglacfar le teicneolaíocht dócháin íseal NOX. Ar thaobh amháin, tá sé toisc go bhfuil easpa N2 sa ghás múcháin, agus gan aon teirmeach uimhXa ghintear. Ar an láimh eile, is féidir NOX a laghdú a thuilleadh le linn cúrsaíochta. Tar éis CO2 a bheith comhbhrúite agus leachtaithe, gáis neamh-chomhdhlúthaithe, lena n-áirítear an iomarca ocsaigine ag sceitheadh isteach san aer coire, SO2, uimhX, etc., scartha; Is féidir caitheamh leis na truailleáin de réir riachtanais áitiúla um chosaint comhshaoil.
Úsáidtear teicneolaíocht gabhála réamh-dócháin go príomha i gcomhar le teicneolaíocht IGCC. Is ardteicneolaíocht é IGCC (timthriall comhcheangailte comhtháite gásúcháin) a chomhcheanglaíonn teicneolaíocht ghásúcháin guail le timthriall comhcheangailte. Ní mór do chóras IGCC imoibreoir aistrithe, deighilt CO2, agus gléas íonaithe comhbhrúite a chur leis le haghaidh gabhála CO2. Déantar gual a thiontú ina ghás sintéise, atá comhdhéanta den chuid is mó de CO agus H2, faoi thimpeallacht ardteochta, ardbhrú, agus ocsaigine sa ghásóir: sa imoibreoir aistrithe, sa ghal agus sa ghal uisce sa ghás sintéise a ghineann CO agus hidrigin faoi ghníomh catalaíoch. Toisc go bhfuil an brú gáis ard ag an am seo, tá an tiúchan CO ard freisin, agus is féidir an modh éitear démheitil glycol poileitiléin (selexol) a úsáid chun CO a ionsú. Is modh ionsúcháin fisiciúil é an modh seo. Trí bhrú an tuaslagáin a laghdú, is féidir CO2 a scaoileadh, agus is féidir an tuaslagán a athghiniúint. Tá a ídiú fuinnimh i bhfad níos lú ná an tomhaltas fuinnimh ná an modh MEA. Ag an am céanna, mar gheall ar an mbrú ard gáis, laghdaítear tomhaltas fuinnimh an phróisis comhbhrú CO2 ina dhiaidh sin freisin. Tá anailís déanta ag roinnt scoláirí ar an gcóras 500 MW IGCC agus creidim go dtitfidh éifeachtúlacht IGCC ó 38.4% (HHV) go 31.2% (HHV) tar éis an córas gabhála CO2 a shuiteáil go 31.2% (HHV). Ina measc, tá an tionchar is mó ag an imoibreoir tiontaithe agus ar chomhbhrú CO2, rud a laghdaíonn an éifeachtúlacht 4.2% agus 2.1%, faoi seach. Is é an costas a bhaineann le baint CO2 leis an modh seo ná thart ar 20 $/t.
ionchais theicniúla
Is í an teicneolaíocht gabhála iar-dóite an teicneolaíocht is aibí agus cuireadh í i bhfeidhm. An chéad fheiste gabhála CO2 Gléasra Cumhachta Gual Gual -Fired - Huaneng Beijing Cumhacht Teirmeach 3000 ~ 5000T/BLIAIN Úsáideann gléas taispeántais gabhála CO2 an teicneolaíocht seo. Is áit taighde taighde í an teicneolaíocht dócháin atá saibhrithe ag ocsaigin faoi láthair, ach níl an teicneolaíocht an-aibí agus tá sí fós sa chéim saotharlainne agus phíolótach den chuid is mó. Is é an tionscadal dócháin ocsaigine is mó ar domhan an tionscadal Vattenfall 30 MW a tógadh sa Ghearmáin i Meán Fómhair 2008, a úsáideann teicneolaíocht Alstom. Ina theannta sin, tógfaidh Black Hills, mar aon le B&W, Air Liquide, agus cuideachtaí eile, gléasra cumhachta dócháin ocsaigine 100MW i Wyoming, SAM. Tá sé beartaithe go mbeidh an tionscadal críochnaithe in 2015. Is féidir úsáid a bhaint as teicneolaíocht gabhála iar-dócháin agus teicneolaíocht dócháin ocsaigine-shaibhrithe chun gléasraí cumhachta atá ann cheana a athrú. Tá costas na teicneolaíochta dócháin ocsaigine-saibhrithe sách íseal, ach mura bhfuil ach cuid den CO2 gafa, tá teicneolaíocht gabhála iar-dóite níos oiriúnaí. Is é IGCC an teicneolaíocht guail is glaine ar domhan, ach cuireann a teicneolaíocht ardchostais agus neamhaibí teorainn lena cur i bhfeidhm. Mar sin féin, tar éis gabháil CO2 a shuiteáil, is é an méadú ar chostais is lú, agus is é an costas bainte CO2 an ceann is ísle freisin. Le forbairt na teicneolaíochta, bainfear úsáid fhorleathan as IGCC amach anseo. Is é an míbhuntáiste ná nach féidir an teicneolaíocht seo a úsáid ach amháin le haghaidh gléasraí cumhachta nua, agus nach féidir í a úsáid chun claochlú teicniúil a dhéanamh ar ghléasraí cumhachta atá ann cheana féin.
Is cuma cén teicneolaíocht a úsáidtear, tá riachtanais áirithe ann don láithreán. Dá bhrí sin, ní mór don ghléasra cumhachta nua -dheartha machnamh a dhéanamh ar ghabháil CO2, machnamh a dhéanamh ar an teicneolaíocht a úsáidfear roimh ré, spás cúltaca le haghaidh trealamh a bhaint CO2, agus suíomh stórála oiriúnach a aimsiú in aice láimhe.
Teicneolaíocht gabhála CO2 a chur chun cinn
Cé go bhfuil teicneolaíocht gabhála CO2 anois ina áit taighde taighde, níor cuireadh chun cinn é fós ar fud an domhain. Tá sé seo go príomha mar gheall ar na fachtóirí seo a leanas:
. Níl aon spreagadh ag cuideachtaí a bhfuil brabúis déanta acu cheana féin CO2 a ghabháil.
(2) Tionchar na mBeartas Náisiúnta: Ní mór do bheartais náisiúnta gabháil CO2 a thiomáint. Is féidir leis an rialtas machnamh a dhéanamh ar fhoirmeacha a ghlacadh mar cháin astaíochta CO2 a fhorchur chun cur i bhfeidhm na teicneolaíochta gabhála agus stórála CO2 a chur chun cinn.
(3) Tionchar na mBeartas Náisiúnta: Ní mór do bheartais náisiúnta gabháil CO2 a thiomáint. Is féidir leis an rialtas machnamh a dhéanamh ar fhoirmeacha a ghlacadh mar cháin astaíochta CO2 a fhorchur chun cur i bhfeidhm na teicneolaíochta gabhála agus stórála CO2 a chur chun cinn.
(4) Feasacht an Phobail: Tar éis glacadh le teicneolaíocht gabhála CO2, is cinnte go n -ardóidh praghsanna leictreachais go géar. Cibé an bhfuil sé ag ardú praghsanna leictreachais nó cánacha carbóin a ghearradh, ní mór don phobal é a aithint agus a thacú.
Is beart éifeachtach é gléasraí cumhachta taispeántais a thógáil chun cur chun cinn na teicneolaíochta gabhála CO2 a chur chun cinn. Tá sé beartaithe ag an AE 12 gléasra cumhachta gabhála CO2 ar scála mór a thógáil faoi 2012 chun ullmhú le haghaidh ardú céime mórscála ar fud an domhain in 2020.
Deireadh
Tugtar isteach trí chineál teicneolaíochtaí gabhála CO2 do ghléasraí cumhachta guail, déantar comparáid idir na buntáistí, na míbhuntáistí agus na costais a bhaineann le teicneolaíochtaí éagsúla, agus déantar anailís ar theicneolaíocht gabhála CO2 a chur chun cinn. Is é an costas iomarcach an príomhfhachtóir fós a chuireann srian ar fhorbairt na teicneolaíochta gabhála CO2. Ba chóir cúinsí cuimsitheacha a dhéanamh agus ba cheart córais chomhtháite a dhearadh go réasúnach chun costais a laghdú. Mar shampla, is féidir an CO2 ginte a úsáid chun ráta aisghabhála ola na réimsí ola a mhéadú. I dteicneolaíocht atá saibhrithe ag ocsaigin, is féidir fuinneamh fuar an gháis nádúrtha allmhairithe leachtaithe a úsáid le haghaidh scaradh aeir chun costas táirgthe ocsaigine a laghdú.
