Bald größte Anlage zur CO2-Abscheidung der Welt

In Türmen wird Gas aus einem riesigen Kohlekraftwerk gepumpt, aber es wird verwendet, um Öl aus dem Boden zu pumpen

Termingerecht, im Budget.

Für jede neue Technologie ist dies ein großer Auftrag, aber für ein kommerzielles System zur Abscheidung und Speicherung von Kohlendioxid (CCS) ist dies möglicherweise der Beginn einer Revolution.

Das im Bau befindliche Carbon-Capture-System Petra Nova in der W.A. Parish Generating Station, einem Kohlekraftwerk südwestlich von Houston, soll noch vor Jahresende online gehen. Die Milliarden-Dollar-Anlage wird das größte Kohlenstoffabscheidungssystem nach der Verbrennung sein, das in einem bestehenden Kraftwerk der Welt installiert wird.

Systeme wie Petra Nova, die verhindern, dass Kohlendioxid in die Atmosphäre gelangt, können ein notwendiges Mittel zur Eindämmung des Klimawandels sein, und für einige Versorgungsunternehmen könnten sie belagerten Anlagen für fossile Brennstoffe eine Rettungsleine bieten.

"Wir glauben, dass Kohlekraftwerke ein wichtiger Bestandteil des Energiemix der Vereinigten Staaten sind", sagte David Greeson, Vizepräsident für Entwicklung bei NRG Energy Inc. "Die Herausforderung besteht darin, die Umweltauswirkungen zu mindern."

NRG Energy und JX Nippon Oil & Gas Exploration Corp., Japans größter Ölproduzent, betreiben das Petra Nova-Projekt als 50-50-Joint Venture unter dem Dach der Petra Nova Parish Holdings LLC.

Das Projekt erhielt jeweils 300 Millionen US-Dollar von NRG und JX Nippon. NRG erhielt außerdem 167 Millionen US-Dollar von der Clean Coal Power-Initiative des US-Energieministeriums sowie weitere 23 Millionen US-Dollar von DOE gemäß Section 313 des Consolidated Appropriations Act von 2016 für das Kohlenstoffabscheidungssystem.

Die japanische Bank für internationale Zusammenarbeit und die Mizuho Bank Ltd. stellen ebenfalls Darlehen in Höhe von insgesamt 250 Millionen US-Dollar zur Verfügung.

Greeson sagte, Petra Nova sei aufgrund von Planung und Einschränkungen zum großen Teil auf Kurs. Das Entwicklungsteam arbeitete daran, die technischen Probleme vor Baubeginn so weit wie möglich auszumerzen. Dabei wurden bereits teilweise bewährte Komponenten eingesetzt.

Da NRG ein unabhängiger Stromerzeuger ist, haben sie sich auch in einen wettbewerbsorientierten Markt begeben. Das heißt, sie haben keine feste Basis für Ratenzahler. Wenn der Preis für Strom zu hoch ansteigt, haben die Kunden die Möglichkeit, anderswo zu gehen.

"Die Technologie, die wir verwenden, ist definitiv evolutionär und nicht revolutionär", sagte Greeson. "Wir mussten ausführen und wissen, wie der Deal aussehen würde, bevor wir anfingen."

Ein Beispiel für weit verbreitetes CCS?

In der Anlage strömt ein Abgasstrom von 240 Megawatt Abgas in das Abscheidungssystem, das 90 Prozent des Kohlendioxids zusammen mit Partikeln, Schwefeloxiden und Stickoxiden herausfiltert.

Petra Nova setzt einen kommerziellen Kohlendioxidwäscher auf Aminbasis ein, der von Mitsubishi Heavy Industries Ltd. entwickelt wurde, um Kohlendioxid in industriellen Anwendungen einzufangen.

Das aufgefangene Kohlendioxid wird 82 Meilen zum Ölfeld der West Ranch in Jackson County, Texas, gepumpt, wo es von Bohrern in erschöpften Bohrlöchern eingespritzt wird, um die hartnäckigen Rohölstücke herauszudrücken, die nach dem Abbohren des Reservoirs verbleiben, in einem Prozess, der als verstärktes Öl bezeichnet wird Erholung (EOR). Bohrer schätzen, dass das Feld 60 Millionen Barrel enthält, die mit EOR geborgen werden könnten.

Die EOR-Operationen generieren die Einnahmen, die für das CCS-System bezahlt werden. "Wir haben die Stromkosten der Anlage nicht beeinflusst", sagte Greeson.

Dieser Fortschritt steht im krassen Gegensatz zu der Kemper County Energy Facility in Mississippi, einem weiteren hochkarätigen Projekt zur Abscheidung von Kohlendioxid, das aus DOE-Mitteln gefördert wurde. Kemper ist seit Jahren hinter dem Zeitplan zurückgeblieben und hat das Budget um mehrere Milliarden Euro überschritten. Die Kosten stiegen auf 6,8 Milliarden US-Dollar, mehr als das Dreifache der ursprünglichen Schätzung (EnergyWire28. Juli.

Petra Nova und Kemper sind zwar vergleichbar, sie sind jedoch vergleichbar.

"Das sind ganz unterschiedliche Technologien, mit denen man anfangen kann", sagte Howard Herzog, leitender Forschungsingenieur der Energieinitiative des Massachusetts Institute of Technology. „Der einfachste Unterschied ist, dass Petra Nova pulverisierte Kohle und eine bestehende Anlage verwendet. Kemper verwendet die Vergasungstechnologie und ist eine neue Anlage. "

Während Petra Nova nach dem Verbrennungsprozess Kohlendioxid abscheidet, wandelt die 582 MW-Anlage Kemper Braunkohle in Gas um und scheidet das Kohlendioxid ab, bevor der Brennstoff verbrannt wird. Das bei Kemper anfallende Kohlendioxid wird auch für EOR verwendet.

„Es ist nicht die CCS-Technologie [bei Kemper], die kompliziert und neuartig ist. Es ist das Kraftwerk selbst “, sagte Herzog. "Nichts in dieser Größenordnung ist jemals gebaut worden."

Petra Nova ist möglicherweise die wichtigste Lektion für die Kohlekraft in den Vereinigten Staaten zwischen den beiden Projekten, da es sich um eine Nachrüstung handelt.

"Es zeigt eine Technologie, die direkt auf bestehende Kraftwerke anwendbar ist", sagte Andrew Hlasko, leitender Projektmanager bei DOE. "Wenn Sie der Ansicht sind, dass rund 35 Prozent der in den Vereinigten Staaten erzeugten Elektrizität aus Kohle erzeugt wird, bietet dies eine erhebliche Chance für die Anwendung dieser Technologie."

Er stellte fest, dass die derzeitige Skala von Petra Nova größer ist als der ursprüngliche Vorschlag, eine Änderung zur Verbesserung der Wirtschaftlichkeit der Anlage.

"Eine der Lehren, die uns Petra Nova zeigt, ist es, Flexibilität zuzulassen, um das Projekt entsprechend skalieren zu können, um die Anforderungen an die Wirtschaftlichkeit zu erfüllen", sagte Hlasko.

Petra Nova ist möglicherweise noch mit Gegenwind konfrontiert, da der niedrige Ölpreis anhalten und die Nachfrage nach EOR beeinträchtigen kann. Die Projektmanager hoffen jedoch immer noch, ihre Fristen einzuhalten.

"Der nächste Meilenstein im Zeitplan ist, den kommerziellen Betrieb bis zum Jahresende zu erreichen", sagte Greeson.

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