燃煤电厂+新燃料电池系统=减少90％的二氧化碳排放量？

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早在10月3日，我写了一篇关于能源部的文章，奖励康涅狄格州的FuelCell Energy 300万美元，以进行为期三年的项目，该项目需要评估公司直接燃料电池（DFC）的使用，以有效且具有成本效益将二氧化碳（CO2）从燃煤电厂的排放物中分离出来，并用它来产生清洁电力。读者的评论促使我更深入地研究该项目的目标，该系统的设计工作方式以及其潜在成败的含义。

为此，Schwartz MSL的Rob Skinner安排并参加了四方电话会议，在此期间，我与FuelCell Energy应用工程和新技术副总裁Tony Leo以及负责投资者关系的Kurt Goddard进行了交谈。总部位于美国哈特福德，是燃料电池系统和技术的设计者和制造商。

在继续探讨这项技术的精髓和实质之前（我将在稍后的另一篇文章中进行介绍），我将直截了当，至少就我所了解和理解的而言。

如果成功，FuelCell Energy的系统将分离并捕获燃煤电厂烟道气排放的90％或更多的二氧化碳。二氧化碳和天然气中“重整”的氢气将用于驱动燃料电池，该燃料电池产生清洁的电能，从而增加工厂的能源输出。另一种强大的温室气体氮氧化物（NOX）也将被捕获，但在此过程中会被破坏。燃料电池系统的排放物：水。

现在，如果FuelCell Energy的系统确实起作用，它将消除几乎所有燃煤电厂的CO2排放以及NOX排放。另外，它将增加工厂现在几乎没有二氧化碳的电力输出。那是非常有效的“双重打击”。实际上，我必须同意FuelCell Energy的Tony Leo所说的话，如果该系统在商业规模上得到验证，“将改变游戏规则”。

权衡成本和收益

现在，与煤炭发电有关的还有很多其他问题，这主要与煤炭开采有关，这导致包括我在内的许多人不仅反对增加燃煤发电，而且支持使用火力发电。更清洁，更具社会和环境可持续性的发电方式。

另一方面，我认为像这样的项目值得政府资助和公众支持。考虑到这不是“天上掉馅饼”，“月球射击”系统设计或技术。FuelCell Energy已证明其有效，只是没有达到商业规模。DOE介入的原因和原因。

从目前政府对清洁能源的支持和激励措施的总体规模和范围来看，这笔300万美元的支出几乎是微不足道的，与化石燃料能源行业补贴的数量和范围相比，更不用说了。

然后是潜在的“回报”：这样的项目在经济，环境健康和安全方面都可能带来巨大的好处。在确保我们的能源安全，显着减少温室气体排放并减轻我们对气候变化和全球变暖的巨大贡献方面，这在不久的将来尤其如此。

图片由美国能源信息管理局提供

根据美国能源信息署（Energy Information Administration）十月份的报告，燃煤发电占2011年7月美国发电量的43.3％，但根据美国环境完整性报告，占2010年美国发电二氧化碳总排放量的81％项目的2010年年度CO2报告。

如果事实证明FuelCell Energy的系统成功，并且在美国所有燃煤电厂都安装了这样的系统，那么我们将产生全国40％以上的电力，并将产生的CO2排放量减少90％，粗略地说，这将使发电产生的二氧化碳排放总量减少70％或更多。这可以在相对较短的时间内完成。

假设我们可以集中制造，安装和运行足够数量的此类燃料电池系统所需的足够数量的材料和能量输入。在我看来，这是一个目标，也是一种清洁能源技术，在现阶段非常值得寻求和资助。

开拓“烃人时代”的足迹

同样，请不要误解我的意思，我为Clean Technica报告并写文章。我全力开发清洁，分布更广的可再生能源基础设施，该基础设施将更加可持续，并且尽可能减少对社会和环境的破坏。

然而，随着风能，太阳能，地热能，海洋能和生物燃料的增长或可能增长，其将占美国消耗能源的绝大部分需要数十年的时间。鉴于我们目前的能源消耗和增长率，这是否可以实现仍然是一个悬而未决的问题。硬币的另一面，是满足我们对能量的需求的一条狗，是“一条带有另一整个跳蚤的异种狗”。

一些评论家将我们的努力比作从化石燃料中脱身的努力，并且在大自然的限制迫使我们在全国范围内进行资源和努力之前，开创了“烃人时代”的先河。肯尼迪于1960年代创立。结果导致一个人登上月球。有人说，这更像是“在冥王星上建立人类殖民地”。

这就是变革和挑战所涉及的范围和规模，涉及到能源。不幸的是，我们迟迟未完全承认并接受这一现实，并认真采取必要步骤以实现这种过渡，已经晚了几十年。这样做需要数十年的时间。

鉴于美国当前的政治气候，目前还不清楚“我们”作为一个国家集体已经接受了问题和挑战，更不用说致力于制定政策，重组我们的市场和产业了，或者进行生活方式的改变，这将极大地提高我们成功的机会。

煤还是不煤？

回到能源部对FuelCell Energy的燃煤电厂CO2捕集和清洁能源生产系统的资助：如果可行，我相信这的确将改变游戏规则。

它会解决与使用煤炭发电相关的所有问题吗？绝对不是。可以这么说，但这将使我们走到一半，因为它将消除燃煤电厂90％或更多的CO2排放以及NOX排放。

通过测试FuelCell Energy的系统，将会学到很多东西。该概念和系统设计还提出了其他研发途径，以寻求更清洁，更可持续的能源，随着我们现在和现在继续朝着更清洁，更可持续的可再生能源方向发展，我们可以在短期内广泛实施。从长远来看。

例如，此燃料电池系统设计或类似的燃料电池系统设计可与煤层气生产一起使用以产生清洁电力吗？这种方法可能会解决与使用煤炭发电的采矿业相关的一些关键环境问题。

毕竟，尽管它们产生的二氧化碳和温室气体排放量要少得多，但我们不能在没有采矿的情况下制造太阳能电池和组件或风力涡轮机。这些活动同时具有自身的环境健康与安全，温室气体排放和能源安全问题，但是程度要小得多。

这也暗示了更多地利用废物流中的沼气作为此类燃料电池系统的CO2来源的可能性。这样的系统已经在加利福尼亚橘郡的废水处理设施中启动并运行。

采取另一步骤，可将可再生能源系统（例如风电场）用于电解水以产生氢，氢可被存储并随后由燃料电池用于按需产生清洁电力，从而解决了与之相关的最大问题之一。更多地使用间歇性可再生能源，使供求平衡。

今天也是如此。加拿大的Hydrogenics上周赢得了德国城市Herten的合同，该城市是氢能和可再生能源的枢纽，该公司将安装燃料电池系统。