技術集團Wärtsilä和WEC Energy Group成功測試了Wärtsilä發動機在25%體積氫氣混合燃料上運行的能力。這些測試于2022年10月完成,在WEC能源集團位于美國密歇根州的55 MW A.J. Mihm發電廠進行,使用未經改裝的Wärtsilä 50SG發動機。
在整個測試期間,Wärtsilä發動機繼續為電網供電。這是有史以來使用混合氫燃料運行的最大的商用柔性平衡發動機,是世界上第一個此類成就。
美國電力研究所(EPRI)也參與了測試,并在測試期間領導了對發動機性能的評估。在最近發布的一份報告中,EPRI的分析證實了將氫氣與天然氣混合用于現有Wärtsilä發動機的可行性。演示結果還表明,氫氣可以安全可靠地處理并用于發動機技術。
在為期三天的連續測試中,成功證明了發動機共燃混合氫的能力,顯示出發動機效率的明顯提高和溫室氣體排放的減少,同時保持了NOx排放的一致性。
使用25%體積的氫氣混合物實現了95%的發動機負載。這驗證了Wärtsilä發動機在不影響效率的情況下的燃油靈活性。進一步的測試表明,使用17%體積的氫氣混合物,可以獲得100%的發動機負載。
EPRI報告指出,與簡單循環燃氣輪機相比,這類發動機可以保持更高的效率。因為發動機通常具有更高的效率,與渦輪機相比,它們的相對二氧化碳輸出也會更低,就像本研究中的情況一樣。
Wärtsilä能源公司首席運營官Anja Frada表示:“這些測試提供了明確的證據,證明Wärtsilä的發動機技術可以提供經得起未來考驗的動力解決方案,為脫碳運營做出巨大貢獻。氫氣/天然氣混合燃料的測試結果非常出色。”
EPRI負責能源供應和低碳資源的副總裁Neva Espinoza表示:“EPRI正在加快部署全套清潔能源技術,以支持凈零未來。Wärtsilä和WEC能源集團的這一示范項目在展示天然氣發動機中摻氫的潛力方面具有重要意義。該項目的經驗教訓將與能源行業分享,以進一步推進深度脫碳目標。”
隨著公用事業公司增加對風能和太陽能等可再生能源資產的利用,存在從過剩的可再生能源中生產氫氣用于長期儲能的機會。作為燃料,氫氣燃燒時不會產生包括二氧化碳在內的任何碳物質。目前,氫電解槽的制造能力接近8 GW/年,但根據行業公告,到2030年可能超過60 GW/年度。
在其他可持續燃料中,氫氣對實現凈零排放至關重要,預計將占2050.2年所需二氧化碳減排總量的20%。然而,當今的全球能源行業并不是為采用純氫氣作為安全能源而建立的。因此,對可使用可持續燃料的市場發動機進行大量投資,對于支持向凈零排放轉型至關重要。Wärtsilä公司通過先進的燃料柔性發動機開發和測試,率先采用氫氣作為可行的燃料。