《日本NEDO资助高效率氢燃气轮机技术研发》

  • 来源专题:能源情报网信息监测服务平台
  • 发布时间:2021-03-28
  • 日本新能源产业技术综合开发机构(NEDO)近日宣布于2020-2022年间开展“超越传统技术的高效氢能发电技术研发”研究课题,2020年资助金额为2亿日元。旨在开发发电效率高达68%的1400℃级氢燃气轮机发电系统以及闭式热力循环的通用基础技术,以期在2040年后实现新技术商用和社会普及,实现氢能的规模化利用,助力氢能社会构建。本课题重点关注三大主题领域,具体内容如下:

    1、开展闭式热力循环的通用基础技术研究

    针对闭式循环系统开展一系列的基础性研究,包括:利用仿真模拟技术来解决热电联产时发电波动性问题;耐高温高压密封技术;耐高温高压水蒸气材料以及冷却技术。

    2、开发能够稳定进行氢氧燃烧的高温高压燃烧设备

    通过控制燃烧器的形状、结构、材料和燃烧过程,开发能够稳定进行氢氧燃烧的高温高压燃烧设备原型,以验证技术材料性能。

    3、制定技术普及的规划

    围绕2040年实现商用和社会普及目标,对基于上述基础技术的超高效氢燃气轮机发电技术的社会需求进行系统调研,优化产品规格,提出具体的应用部署方案。

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  • 《DOE资助8000万美元支持先进零碳发电和制氢技术》

    • 来源专题:能源情报网信息监测服务平台
    • 发布时间:2021-01-31
    • 2020年10月28日,美国能源部(DOE)宣布在“Coal FIRST”计划框架下资助8000万美元,支持4个先进零碳发电概念设计开发和系统集成项目。此次资助的项目将探索以煤炭、生物质、天然气等为原料的下一代净零排放发电技术,以及结合碳捕集、利用和封存(CCUS)技术生产氢气。项目将完成概念的设计开发、主场地评估和环境信息数据、投资案例分析以及工程规模原型的系统集成设计。具体内容如下: 1、配备碳捕集的先进加压流化床燃烧发电系统的设计开发和系统集成设计 该项目将设计一个先进燃煤电厂,在未来5-10年内通过示范并在2030年前开始投入市场。该项目将使用加压流化床燃烧(PFBC)技术完成300兆瓦先进燃煤电厂的概念设计和预前端工程设计(pre-FEED)研究,目标是完成先进PFBC电厂的开发设计,为后续建造原型电厂提供设计、选址、环境因素、CO2处置策略和成本等信息。 2、混合燃气轮机和超超临界燃煤锅炉概念(HGCC)的发电厂前端工程设计,配备燃烧后碳捕集和储能系统 该项目将完成HGCC概念的系统集成设计研究,该系统将配备符合“Coal FIRST”计划要求的燃烧后碳捕集和储能系统,通过将电厂和组件设计改进、现场储能、提高燃料效率带来的环境收益和CCUS相结合,构建先进的现代化电厂,以灵活适应电网波动性可再生能源的增长。该系统将包含如下子系统:最先进的270兆瓦超超临界燃煤锅炉、87兆瓦天然气燃气轮机、50兆瓦储能、燃烧后碳捕集以及基于藻类的CO2利用系统。 3、先进煤/生物质气化发电及制氢系统 该项目将进行系统集成设计,该系统将结合吹氧气化、水煤气变换、燃烧前碳捕集和变压吸附,利用煤/生物质混合物产生高纯氢气和可发电的燃料废气,发电机功率达到50兆瓦,氢气产量为8500千克/小时,并实现净零排放。该项目将从内布拉斯加州的两个厂址选取,当地已经进行了碳驱提高石油采收率(EOR)和碳封存潜力的研究,且具有低碳电力和氢气需求。生物质原料将采用当地丰富的玉米秸秆。 4、负排放制氢技术示范 该项目将重新开发现有位于印第安纳州西特雷霍特市的煤气化电厂,将其改造为基于气化技术、燃料灵活的负碳排放发电和无碳氢联产。该电厂将现有气化设施与生物质(木质生物质和/或农业残留物)共同燃烧,实现负排放,同时产生氢气。CO2将被捕集并封存在附近已经验证适合封存的深层盐穴中。
  • 《ARPA-E资助3500万美元支持先进生物燃料技术研发》

    • 来源专题:能源情报网信息监测服务平台
    • 发布时间:2021-11-29
    • 2021年5月14日,美国能源部先进能源研究计划署(ARPA-E)宣布在“生物燃料低碳化(ECOSynBio)”主题计划框架下资助3500万美元支持新遴选的15个研究项目,旨在整合高校、企业和国家实验室的研究力量联合开发先进的生物质转化燃料技术,以实现整个转化过程的去碳化(即把生物质转化燃料过程中产生的碳也重新利用),同时实现产量的最大化。本次资助的研究课题主要内容如下: 1、负碳化学品生产平台(承担机构:郎泽科技公司;资助金额:416万美元) 开发变革性技术,以利用经济合理、可再生的氢气来与被捕集的CO2反应,以实现将CO2直接转化为乙醇或者高价值化学品,实现碳资源的100%转化利用。 2、利用发酵技术制备甲酸(承担机构:国家可再生能源实验室;资助金额:283万美元) 开发一种新型的生物精炼技术,可以利用电化学生成的甲酸酯和糖作为原料进行发酵,实现在不释放CO2的情况下合成脂肪酸甲酯(FAME),用于进一步生产可持续航空燃料。 3、利用乙酸盐制备燃料和化学品(承担机构:威斯康星大学;资助金额:342万美元) 开发一种新技术,可以利用CO2和H2生产醋酸盐,随后以醋酸盐为原料转化为燃料或高价值化学品,实现生物质制氢过程中的CO2循环利用,避免排放。 4、革命性的生物质制化学品技术(承担机构:斯坦福大学;资助金额:258万美元) 探寻创新工艺来取代传统的发酵方法,用于生物基化学品制备。这种新工艺能够以大气中的CO2和玉米淀粉中获得的葡萄糖为原料制备可再生燃料和化学品,实现CO2有效利用,避免排放到大气中。 5、生物能源(承担机构:特拉华大学;资助金额:275万美元) 开发一种基于梭状芽孢杆菌分解合成技术,能够快速高效地将可再生碳水化合物(包括葡萄糖底物、CO2)转化为生物燃料,如异丙醇、正丁醇等。 6、生物代谢制备生物燃料(承担机构:加州大学戴维斯分校;资助金额:157万美元) 拟开发一种系统将使用一种异养菌株,通过合成代谢将糖底物转化为生物燃料,并将与一种自养菌株共培养,以实现糖发酵过程中释放的CO2有效循环利用。 7、加州大学戴维斯分校(承担机构:INvizyne科技公司;资助金额:166万美元) 依托碳中性的CO2利用技术开发并演示一种生物催化平台,实现以碳中性方式合成制备高价值化学品,且该技术具备良好的成本竞争力。 8、CO2羧酸化转化为生物燃料和化学品(承担机构:加利福尼亚大学尔湾分校;资助金额:184万美元) 开发出一种基于生物酶催化技术,将CO2转化为化学品,即各种功能化羰酸和衍生物;随后以羧酸及其衍生物作为原料进一步转化为生物燃料和化学品。 9、CO2工业循环利用(承担机构:哈佛大学维斯研究所;资助金额:298万美元) 通过基因工程和改进的发酵技术,提高改性微生物的能力,实现将工业排放的CO2转化为生物燃料和化学品。 10、生物电催化制备碳基燃料或化学品(承担机构:明尼苏达大学;资助金额:111万美元) 设计一种生物催化系统,结合可再生能源电力和碳捕集系统,将CO2有效电催化转化为甲酸。 11、生物电催化制备碳基燃料或化学品(承担机构:麻省理工学院;资助金额:210万美元) 设计一种产油酵母Yarrowia lipolytica,生产生物柴油类脂质和烷烃,减少或消除脂质/烷烃生产过程中的CO2。 12、木质素糖转化为丁醇(承担机构:俄亥俄州立大学;资助金额:161万美元) 设计、模拟和构建由三种细菌组成的合成微生物菌群,将木质纤维素糖100%转化为丁醇,同时实现CO2零排放。 13、生物电催化和发酵混合技术(承担机构:ZymoChem公司;资助金额:105万美元) 开发一种生物电催化和发酵混合技术,通过生物催化将CO2转化为甲酸;再利用微生物发酵将甲酸转化为高价值化学品。 14、规模化生物转化(承担机构:华盛顿大学;资助金额:166万美元) 开发一种多功能多酶系统,以实现CO2到工业化学品苹果酸盐的经济高效规模转化。 15、规模化生物转化(承担机构:ZymoChem公司;资助金额:318万美元) 开发新型的生物催化剂,将C1原料(如甲醇)和生物质衍生底物(如糖)共同转化为燃料或化学品中间体。