图形礼貌：废物三城
英国Waste2Tricity的人们认为，他们已经采用了一种工艺和多种技术组合，这些技术将改变“垃圾发电”（EfW）市场的经济状况。该财团最终将基于两个核心组成部分的EfW系统和战略计划：在前端，将使用等离子气化技术来“气化”废物，这些废物将供给清洁高效的碱性燃料电池，从而产生电和氢。最初，W2T建议在后端使用内燃机（ICE）。
为了将城市垃圾转化为当地的可再生清洁能源，英国政府至少从2009年起就一直在寻求私营企业寻求成本效益的EfW解决方案并提供激励措施。Waste2Tricity（W2T）表示，其等离子气化燃料电池系统不仅在清洁能源方面领先于其他竞争者，而且具有模块化，可扩展的特性，将使经济高效的EfW工厂的建设成为可能在全国范围内，从根本上消除了垃圾和废物，并在当地生产了清洁的低碳能源。除了可能的好处外，还有可能使用多余的氢气来储存氢气给车辆加油站。
“我们将以10兆瓦规模运行，将废物作为原料。W2T的顾问霍华德·怀特（Howard White）解释说，它的分布范围更大，并且可以避免电网损耗（通过最小化传输距离）。“您没有电网损失，您可以提高效率，因为很多原料基本上都是可再生的和本地的。”
废物成本高涨
W2T联盟由碱性燃料电池开发商AFC Energy和AlterNRG等组成，成立于2009年，是过去十年来化石燃料成本上涨的结果。
自2002年以来，化石燃料的高价不断上涨，从根本上改变了政府，企业和社会看待能源的方式，促使这三个领域的个人和团体为寻求清洁，可再生能源替代品投下了更大的网。减少浪费能源的好方法。
同时，城市人口的增加导致越来越多的垃圾和废物，以及更少的掩埋空间。重复使用和回收已经增加，但是今天它们的规模还远远不足以有效地解决该问题。这意味着对包括企业在内的公众增加税收，以运走和掩埋或焚烧垃圾。
传统上，通过常规方式燃烧它意味着焚化废物，并越来越多地利用产生的热量为燃煤发电提供燃料。这是将废物转化为能源的古老，集中，大规模，低效且污染严重的方法。W2T的怀特（White）和约翰·霍尔（John Hall）指出，尽管如此，鉴于技术的进步，这不一定必须也不应该。
英国的“废能源驱动”
至少自2009年以来，英国政府一直在制定政策和基于市场的激励措施的正确组合，以使新一代更高效，更绿色的EfW工厂商业化。
怀特说：“人们一直在寻找一种可以从废物，可再生碳原料中有效提取能量的技术。”“市场已经发展起来，政府肯定对促进先进技术感兴趣。在英国政府方面，重点是先进转化技术-热解，气化和厌氧消化。我们专注于W2T的气化。”
W2T董事总经理John Hall继续说，在政府与各种各样的，经常是竞争激烈的商业和公共利益相关者之间来回交流之后，去年8月英国EfW市场发生了潜在的转折。空气产品公司和AlterNRG已获得地方议会的规划许可，可在蒂斯谷地提赛德建造一座公用事业规模的先进EfW工厂。
空气产品公司-AlterNRG提议的先进的废气气化厂旨在处理30万吨以上的废物，并产生49兆瓦的电力，足以容纳约50,000户家庭。等离子体气化设备将处理废物并将其引导至天然气涡轮机中，从而产生电能。
Hall解释说：“最终决定取决于ROC（可再生义务证书）制度的未来，” Hall大约是在10年前根据美国现有的州REC计划建立的清洁能源计划。
人们期待已久的英国ROC费率重组-电力市场改革（EMR）-适用于各种形式的清洁能源生产-风能，太阳能，垃圾填埋气，水力发电等-现在已经一再被推迟。新的ROC费率将对财务可行性以及清洁和可再生能源项目开发商和投资者可获得的收益产生重大影响。
缩减本地分布式电源
Hall说：“无论如何，“ Teesside项目验证了这项技术”，并指出“它在日本已经运行了八年。”
除了规模更小之外，W2T还使EfW工厂的位置更靠近废物原料，W2T通过用燃料电池代替天然气涡轮机使Air Products的设计又迈了一步。霍尔和怀特解释说，这将进一步提高系统的能源效率，并进一步减少二氧化碳和温室气体的排放。
根据两位W2T执行人员的说法，他们的等离子气化燃料电池系统可以经济高效地将废物转换产生的电力输出提高到蒸汽涡轮机上的130％，比内燃机（ICE）和天然气涡轮机高70％。同时，将实现二氧化碳（CO2）和甲烷排放量的大幅减少，更不用说消除与处理飞灰有关的令人讨厌的问题。
AlterNRG收购了Westinghouse的等离子气化技术，该技术将成为W2T EfW系统的前端。后端将是AFC Energy碱性燃料电池。
亚足联一直在与化学制造商阿克苏·诺贝尔（Akzo Nobel）在德国的Bitterfield氯碱工厂测试其模块化，低成本的燃料电池，在该工厂中，氢气是生产氯气的副产品，而氯气是一种广泛使用的中间化学品用于生产大众市场产品，例如聚氯乙烯（PVC）。
W2T的等离子气化燃料电池设计
在W2T提出的系统中，由于有机废物的等离子体气化而产生合成气。合成气主要是由CO2，CO和H的混合物组成，经过精炼以去除污染物，例如硫和氮化合物，这些污染物可能会使天然气涡轮机和燃料电池工作更加麻烦。
一氧化碳（CO）用于通过气-水变换过程生产其他氢气和CO2。White解释说，氢气和二氧化碳通过变压吸附（PSA）分离，从而为燃料电池提供了高度精制的氢气。
怀特指出，怀特表示，他认为一种公认的精制合成气以生产几乎纯净氢气的最佳，最成熟的方法是位于阿尔伯塔省卡尔加里的W2T合作伙伴AlterNRG的方法，怀特指出，该方法是从西屋公司获得的。
“合成气中包含的油和焦油会破坏系统。在1200摄氏度以上的温度下，您会裂解焦油和油。大多数气化系统在850摄氏度下运行，并将这些污染物留在气流中。”
W2T的“闭环” EfW系统愿景中缺少一个环节：在此过程中捕获的二氧化碳会怎样？怀特指出，碳捕集与封存（CCS）成本的60％-70％属于过程的提取部分。
闭环EfW系统中的缺失环节
他继续说，没有碳存储或封存，任何使用碳氢化合物作为燃料的技术，无论是内燃机，燃气轮机还是燃料电池，都会产生二氧化碳和其他排放物。
“但是，如果您看一下原料，发现其中的85％是可再生的，它将减少碳排放。如果纳入CCS，将导致负碳排放。”
霍尔补充说，与使用ICE和天然气涡轮机的EfW系统相比，燃料电池的更高效率将导致按比例减少二氧化碳和排放物的比例。
“您需要隔离以真正结束循环；二氧化碳管道等，它们是政府长期战略的一部分。他们现在正在努力使行业碳捕集就绪。”
就W2T而言，它现在正在推进一个项目，该项目需要建设一个80,000公吨的EfW工厂。按照Air Products Teesside工厂的计划，计划要求在第一阶段使用ICE，在稍后阶段将其替换为AFC燃料电池。
“我们相信，一旦您拥有一个连接了燃料电池的系统，那么您将拥有一个低成本的垃圾发电工厂，其性能将大大超过市场上任何其他解决方案。它重新校准了将废物转化为能源的总成本，从而消除了将废物倒入地下的做法。”
怀特继续说：“您将在整体上浪费的方法上发生翻天覆地的变化。”“与令人讨厌的事物相反，浪费成为一种巨大的资源。由于该资源已被普遍接受，您将有机会实现分布式能源的良性循环。原料在原地生产，在那里发电。”这听起来像是一个值得追求的目标。
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