Газпром газораспределение Томск — Новости
ИНФОРМАЦИЯ
Уважаемые абоненты!
С 14 июля 2020 года посещение клиентских центров ООО «Газпром газораспределение Томск» возможно только по предварительной записи и при наличии у посетителя средств индивидуальной защиты (маски и перчаток).
Запись ведется по телефонам
- в Томской области (3822) 90-20-25;
- в Кемеровской области (3842) 75-53-99;
- в Новосибирской области (3833) 73-42-96;
- в Иркутской области (3953) 31-47-80;
- в Республике Алтай (38822) 4-44-08.
Обращаем ваше внимание на возможность дистанционного решения большинства вопросов по газификации, техническому обслуживанию и ремонту газового оборудования. Предлагаем воспользоваться доступными онлайн-сервисами на сайте компании или обратиться к специалистам по телефону или электронной почте.
- По вопросам газификации объектов
tomsk.ru/blogs/show/29. - Подать онлайн-заявку на подключение:https://gazpromgr.tomsk.ru/request/.
- Оплатить услуги по техническому обслуживанию газового оборудования, контролировать начисления через Личный кабинет https://gazpromgr.tomsk.ru/cabs/info/.
- По вопросам технического обслуживания, установки, ремонта внутридомового/внутриквартирного газового оборудования обращаться по телефонам участка, обслуживающего ваш населенный пункт https://gazpromgr.tomsk.ru/vdgo.
- Обратиться к специалистам и задать интересующий вопрос можно через рубрику «Вопрос-ответ» на сайте https://gazpromgr.tomsk.ru/faqs/ask.
- Контактная информация подразделений ООО «Газпром газораспределение Томск» https://gazpromgr.tomsk.ru/contacts.
- Телефон «горячей» линии 8-800-350-50-04.
tomsk.ru/blogs/show/29.При запахе газа вызывайте аварийную службу по телефону 04,
с мобильных телефонов – 104,
в Республике Алтай – (388-22) 2-43-55.
| Газификация жилого дома д. Золотово Воскресенского района | Изготовление и согласование проекта газификации, монтаж наружного и внутреннего газопровода, подключение газового оборудования, изготовление и сопровождение исполнительно-технической документации. Проведены монтажные работы — дымоход, вентиляция, система отопления. | д. Золотово Воскресенского района Московской области | 299 800 ₽ Полная смета |
| Газификация жилого дома с. Сергиевское Коломенского района | Полный комплекс работ по газификации дома — разработка проекта, проведение строительно-монтажных работ, подготовка и согласование документации. Монтаж дымоходов и вентканалов, подключение газового оборудования. | с. Сергиевское Коломенского района Московской области | 286 100 ₽ Полная смета |
Газификация жилого дома д..png) Елкино Воскресенского района |
Технологическое присоединение, изготовление проекта газификации на внутренний газопровод, строительно-монтажные работы, монтаж дымохода, вентиляции, отопления. | д. Елкино Воскресенского района Московской области | 274 300 ₽ Полная смета |
| Газификация дома с. Никитское Раменского района | Изготовление проекта на внутренний газопровод, монтаж наружного и внутреннего газопровода, подключение газового оборудования, монтаж ДРП, монтаж дымохода, монтаж вентиляционного канала, первичный пуск и договор на техническое обслуживание | с. Никитское Раменского района Московской области | 337 300 ₽ Полная смета |
| Газификация дома д. Дубровка Шатурского района | Полный комплекс работ по газификации дома — разработка проекта, проведение строительно-монтажных работ, подготовка и согласование документации. Монтаж дымоходов и вентканалов, подключение газового оборудования. |
д. Дубровка Шатурского района Московской области | 361 600 ₽ Полная смета |
| Газификация частного дома д. Новокошелево Луховицкого района | Изготовление проекта на внутренний газопровод, монтаж наружного и внутреннего газопровода, подключение газового оборудования, монтаж ДРП, монтаж дымохода, монтаж вентиляционного канала, первичный пуск и договор на техническое обслуживание | д. Новокошелево Луховицкого района Московской области | 357 100 ₽ Полная смета |
| Газификация частного дома д. Беззубово Орехово-Зуевского района | Изготовление и согласование проекта газификации, монтаж наружного и внутреннего газопровода, подключение газового оборудования, изготовление и сопровождение исполнительно-технической документации. Проведены монтажные работы — дымоход, вентиляция, система отопления. |
д. Беззубово Орехово-Зуевского района Московской области | 350 300 ₽ Полная смета |
| Газификация частного дома д. Расловлево Воскресенского района | Изготовление и согласование проекта газификации, монтаж наружного и внутреннего газопровода, подключение газового оборудования, изготовление и сопровождение исполнительно-технической документации. Помощь в выборе и покупке газового оборудования, подключение котла к существующей системе отопления. Первичный пуск и договор на техническое обслуживание. | д. Расловлево Воскресенского района Московской области | 312 800 ₽ Полная смета |
Срок действия технических условий \ Акты, образцы, формы, договоры \ Консультант Плюс
]]>Подборка наиболее важных документов по запросу Срок действия технических условий (нормативно–правовые акты, формы, статьи, консультации экспертов и многое другое).
Подборка судебных решений за 2020 год: Статья 330 «Понятие неустойки» ГК РФ
Статья: Технические условия на присоединение: понятие, порядок получения
(Подготовлен для системы КонсультантПлюс, 2021)В случае если правообладатель земельного участка намерен осуществить реконструкцию объекта капитального строительства или подключение построенного объекта капитального строительства к сетям инженерно-технического обеспечения и если технические условия для его подключения отсутствовали либо истек срок их действия, а также если истек срок действия технических условий, выданных органом местного самоуправления в составе документов о предоставлении земельного участка, правообладатель в целях определения необходимой ему подключаемой нагрузки обращается в организацию, осуществляющую эксплуатацию сетей инженерно-технического обеспечения, к которым планируется подключение реконструированного (построенного) объекта капитального строительства, для получения технических условий (п.
6 Правил предоставления техусловий).Нормативные акты: Срок действия технических условий «Градостроительный кодекс Российской Федерации» от 29.12.2004 N 190-ФЗ(ред. от 30.12.2020)
(с изм. и доп., вступ. в силу с 10.01.2021)7. Технические условия, предусматривающие максимальную нагрузку, сроки подключения (технологического присоединения) объектов капитального строительства к сетям инженерно-технического обеспечения и срок действия технических условий, а также информация о плате за такое подключение (технологическое присоединение) предоставляется организациями, осуществляющими эксплуатацию сетей инженерно-технического обеспечения, без взимания платы в течение семи рабочих дней по запросам федеральных органов исполнительной власти, органов исполнительной власти субъектов Российской Федерации, органов местного самоуправления, правообладателей земельных участков, лиц, обеспечивающих подготовку проектной документации в соответствии с частями 1.
Выдача технических условий на подключение к сетям водоснабжения и водоотведения
Согласно Постановлению Правительства РФ от 13.
02.2006 №83 технические условия должны содержать следующие данные:
- максимальная нагрузка в возможных точках подключения;
- срок подключения объекта капитального строительства к сетям водопровода и канализации;
- срок действия технических условий (не менее 2 лет с даты их выдачи). По истечении этого срока параметры выданных технических условий могут быть изменены.
В случае смены владельца земельного участка, которому были выданы технические условия, новый владелец вправе воспользоваться этими техническими условиями, уведомив об этом ГУП «Водоканал Санкт‑Петербурга».
После получения технических условий заказчику необходимо обратиться за условиями подключения (технические условия для присоединения) к сетям инженерно‑технического обеспечения (см. здесь).
В соответствии с п. 16 Правил определения и предоставления технических условий подключения объекта капитального строительства к сетям инженерно‑технического обеспечения, утвержденных Постановлением Правительства РФ от 13.
02.2006 №83, обязательства организации, выдавшей технические условия, по обеспечению подключения объекта капитального строительства к сетям инженерно‑технического обеспечения в соответствии с такими техническими условиями прекращаются в случае, если в течение 1 года с даты получения технических условий правообладатель земельного участка не определит необходимую ему подключаемую нагрузку и не обратится с заявлением о подключении объекта капитального строительства к сетям инженерно‑технического обеспечения.
Технические условия являются основанием для определения платы за подключение к системам водоснабжения и водоотведения.
В случае несоответствия технических условий установленным величинам подключаемой (присоединяемой) нагрузки объекта и площади поперечного сечения трубопровода устанавливается индивидуальная плата за подключение.
Отсутствие утвержденной в установленном порядке инвестиционной программы не является основанием для неустановления органом регулирования организациям водопроводно‑канализационного хозяйства индивидуальной платы за подключение к системам водоснабжения и водоотведения.
В МФЦ Петродворцового района предоставление государственной услуги осуществляет сектор №1, в МФЦ Пушкинского района — секторы №1 и №2, в МФЦ Центрального района — сектор №1.
Полное наименование:
Выдача технических условий на подключение к сетям водоснабжения и водоотведения
Экстерриториальный принцип – предоставление услуги не зависит от адреса регистрации получателя услуги
Срок хранения технических условий на газификацию
Если Вам необходима помощь справочно-правового характера (у Вас сложный случай, и Вы не знаете как оформить документы, в МФЦ необоснованно требуют дополнительные бумаги и справки или вовсе отказывают), то мы предлагаем бесплатную юридическую консультацию:
- Для жителей Москвы и МО — +7 (495) 332-37-90
- Санкт-Петербург и Лен. область — +7 (812) 449-45-96 Доб. 640
область — +7 (812) 449-45-96 Доб. 640Выводы и полезное видео по теме Для чего нужны техусловия? Технические условия ТУ на газ — документ, подтверждающий со стороны поставщика голубого топлива саму возможность технологического подсоединения нового объекта к существующим сетям. Эта бумажка является фактическим началом процесса подключения к имеющейся в поселке газовой инфраструктуре. Оформлять ТУ можно как для уже возведенного дома, так и для еще находящегося на стадии строительства здания. Практически все частные дома попадают в первую группу. В частности, газ необходим в частных домах не только для приготовления пищи, но и для обогрева жилья зимой.
Как выполняется подключение электричества на пустой участок, если земля. Технические условия на ввод 3-фазного тока были выданы мне.
.Срок действия технических условий устанавливается не более двух лет с даты выдачи технических условий. Технические условия считаются утратившими силу, если в течение указанного в них срока действия не был разработан и согласован проект газификации. В этом случае по заявлению Заказчика выдаются новые технические условия, либо в ранее представленные технические условия вносятся изменения или продлевается срок их действия.
Срок действия технических условий (ТУ) и внесение в них изменений
Слушателям, успешно освоившим программу выдаются удостоверения установленного образца. Слушателям, успешно освоившим программу, выдаются удостоверения установленного образца. Обзор документа. Утвердить прилагаемые изменения, которые вносятся в акты Правительства Российской Федерации по вопросам совершенствования порядка подключения объектов капитального строительства к газораспределительным сетям и повышения эффективности энергетической инфраструктуры.
Федеральной антимонопольной службе в 3-месячный срок привести свои нормативные правовые акты в соответствие с настоящим постановлением. Стандартизированные тарифные ставки, определяющие величину платы за технологическое присоединение, дифференцируются исходя из состава мероприятий по технологическому присоединению, обусловленных диапазонами диаметров строящихся газопроводов, протяженностью и типами их прокладки, материалами труб, техническими характеристиками объектов сети газораспределения.
Информация о наличии отсутствии технической возможности доступа к регулируемым услугам по транспортировке газа по магистральным газопроводам раскрывается с детализацией по зонам входа в газотранспортную систему и выхода из нее — для субъектов естественных монополий, для которых тариф на услуги по транспортировке газа по трубопроводам устанавливается с детализацией по зонам входа в газотранспортную систему и выхода из нее, определяемым на основании нормативных правовых актов.
В случае если зона выхода из газотранспортной системы включает несколько газораспределительных станций, информация о наличии отсутствии технической возможности раскрывается по каждой газораспределительной станции отдельно.
Информация о наличии отсутствии технической возможности доступа к регулируемым услугам, в том числе о загрузке и наличии дефицита пропускной способности магистральных газопроводов, для целей определения возможности технологического присоединения к газораспределительным сетям раскрывается субъектом естественной монополии по каждой газораспределительной станции отдельно.
Наличие дефицита пропускной способности определяется на основании замеров максимального часового расхода газа в зимний период и проектной производительности газораспределительной станции.
Информация о регистрации и ходе реализации заявок на доступ к услугам по транспортировке газа по трубопроводам и заявок на подключение к магистральному газопроводу субъекта естественной монополии далее — заявки содержит:. Информация о регистрации и ходе реализации запросов о предоставлении технических условий и заявок о подключении технологическом присоединении субъекта естественной монополии содержит:.
Информация об условиях, на которых осуществляется оказание регулируемых услуг по транспортировке газа по трубопроводам субъектами естественных монополий и или подключение технологическое присоединение к магистральному газопроводу или газораспределительной сети субъектов естественных монополий, содержит:.
Информация о порядке выполнения технологических, технических и других мероприятий, связанных с подключением технологическим присоединением к газораспределительной сети субъекта естественной монополии, содержит регламент выполнения технологических, технических и других мероприятий, связанных с подключением технологическим присоединением к газораспределительной сети субъекта естественной монополии, включая перечень мероприятий, необходимых для осуществления технологического присоединения, и порядок выполнения этих мероприятий с указанием ссылок на нормативные правовые акты, в том числе:.
Подключение технологическое присоединение объектов капитального строительства к сети газораспределения осуществляется в следующем порядке:. Запрос о предоставлении технических условий может быть дополнен просьбой о выдаче информации о размере платы за подключение технологическое присоединение объекта капитального строительства к газораспределительным сетям далее — размер платы за технологическое присоединение.
Размер платы за технологическое присоединение определяется исходя из технических параметров подключения и в соответствии с методическими указаниями по расчету платы за технологическое присоединение газоиспользующего оборудования к газораспределительным сетям и или стандартизированных тарифных ставок, определяющих ее величину, утвержденными федеральным органом исполнительной власти в области государственного регулирования цен тарифов.
В случае если размер платы за технологическое присоединение должен быть установлен впоследствии органом исполнительной власти субъекта Российской Федерации в области государственного регулирования цен тарифов по индивидуальному проекту, размер соответствующей платы за технологическое присоединение определяется исходя из технических параметров подключения и укрупненных нормативов цен строительства различных видов объектов капитального строительства непроизводственного назначения и объектов инженерной инфраструктуры.
Расходы на реализацию мероприятий, для которых отсутствуют укрупненные нормативы цены строительства, не должны превышать сметную стоимость, рассчитанную по сметным нормативам, включенным в федеральный реестр сметных нормативов.
Указанный реестр формируется в разбивке по муниципальным образованиям и содержит информацию о максимальном часовом расходе газа и месте нахождения объекта капитального строительства, планируемого к подключению.
Срок действия технических условий, выдаваемых на основании запроса о предоставлении технических условий, составляет 70 рабочих дней. В случае смены собственника или иного законного владельца сети газораспределения, на подключение технологическое присоединение к которой заявителю были выданы технические условия или заключен договор о подключении, газораспределительная организация, в отношении которой произошла смена собственника или иного законного владельца, обязана завершить мероприятия по подключению технологическому присоединению объекта капитального строительства заявителя к сети газораспределения.
При этом технические условия, выданные ранее газораспределительной организацией, в отношении которой произошла смена собственника или иного законного владельца, а также договор о подключении, заключенный ранее между такой организацией и заявителем, считаются действующими.
Техническая возможность подключения технологического присоединения объекта капитального строительства нового потребителя посредством уступки мощности потребителя определяется исполнителем.
Для определения технической возможности уступки мощности потребитель и новый потребитель совместно направляют исполнителю, к сети газораспределения которого подключен объект капитального строительства потребителя, запрос об определении наличия технической возможности уступки мощности. Указанная информация предоставляется на безвозмездной основе.
При получении информации о наличии технической возможности подключения технологического присоединения с учетом уступки мощности стороны соглашения об уступке мощности направляют подписанное ими уведомление об уступке мощности исполнителю, к сетям газораспределения которого подключен объект капитального строительства потребителя. При отсутствии сведений и документов, являющихся обязательным приложением к уведомлению об уступке, уведомление в течение 3 рабочих дней со дня поступления исполнителю подлежит возвращению без рассмотрения.
Допускается уступка мощности несколькими лицами в пользу одного лица в пределах участка сети газораспределения, где находится планируемая точка подключения нового потребителя. Допускается уступка мощности одним лицом в пользу нескольких лиц в пределах участка сети газораспределения, где находятся планируемые точки подключения новых потребителей.
Указанные технические условия также могут включать обоснованные требования по строительству реконструкции сети газораспределения исполнителя до границы земельного участка нового потребителя. При этом заключение договора между исполнителем и потребителем не требуется. К отношениям, возникающим между исполнителем и новым потребителем после выдачи технических условий, применяются положения, установленные настоящими Правилами. До выполнения потребителем в полном объеме технических условий фактическое присоединение объекта капитального строительства нового потребителя не производится.
Для заключения договора о подключении заявитель направляет исполнителю заявку о подключении технологическом присоединении в 2 экземплярах письмом с описью вложения или иным доступным способом.
Заявитель вправе представить указанную заявку исполнителю лично или через уполномоченного представителя, а исполнитель обязан принять такую заявку.
Заявитель вправе направить заявку о подключении технологическом присоединении и прилагаемые документы в электронной форме посредством официального сайта исполнителя в информационно-телекоммуникационной сети «Интернет» далее — официальный сайт исполнителя.
Подача заявок о подключении технологическом присоединении и документов в электронной форме осуществляется заявителем с использованием идентификатора и пароля, выданных посредством официального сайта исполнителя в порядке, установленном исполнителем. Информация о порядке выдачи и использования идентификатора и пароля размещается на официальном сайте исполнителя. Заявитель несет ответственность за достоверность и полноту прилагаемых в электронном виде к заявке о подключении технологическом присоединении документов в соответствии с законодательством Российской Федерации.
В случае если земельный участок принадлежит заявителю на ином законном основании, заявитель представляет согласие собственника земельного участка на использование этого участка на период строительства объектов сетей газораспределения»;.
Основанием для отказа от заключения договора о подключении является отсутствие технической возможности подключения технологического присоединения объекта капитального строительства к сети газораспределения исполнителя далее — мотивированный отказ от заключения договора о подключении.
В случае наличия технической возможности подключения отказ исполнителя от заключения договора о подключении не допускается. Техническая возможность подключения технологического присоединения к сетям газораспределения объекта капитального строительства существует, если при подключении технологическом присоединении объекта капитального строительства заявителя сохранятся условия газоснабжения для потребителей газа, объекты капитального строительства которых на момент подачи заявки о подключении технологическом присоединении подключены к сети газораспределения исполнителя, а также для заявителей, которым ранее были выданы технические условия, на указанный момент не утратившие силу, и которые на момент рассмотрения заявки о подключении технологическом присоединении не завершили подключение.
В случае мотивированного отказа от заключения договора о подключении исполнитель предоставляет имеющуюся в его распоряжении информацию о примерных сроках появления технической возможности подключения объекта капитального строительства к сети газораспределения исполнителя в результате реализации собственных, а также финансируемых за счет иных источников, включая бюджетные, мероприятий. Состав мероприятий, необходимых для обеспечения технической возможности осуществления подключения технологического присоединения объекта капитального строительства к сети газораспределения исполнителя и связанных с реконструкцией существующих сетей газораспределения исполнителя в целях увеличения их пропускной способности, а также строительством новых газораспределительных сетей, определяется в соответствии с межрегиональными и региональными программами газификации организаций жилищно-коммунального хозяйства, промышленных и иных организаций.
В случае получения от исполнителя мотивированного отказа от заключения договора о подключении заявитель вправе обратиться в орган исполнительной власти субъекта Российской Федерации, утвердивший региональную программу газификации, с предложением о включении в региональную программу газификации мероприятий по обеспечению технической возможности подключения технологического присоединения к сети газораспределения объекта капитального строительства с приложением копии заявки о подключении технологическом присоединении и мотивированного отказа от заключения договора о подключении.
В случае если региональная программа газификации не утверждалась и специальная надбавка к тарифам на услуги исполнителя по транспортировке газа по газораспределительным сетям не установлена, заявитель вправе обратиться в орган исполнительной власти субъекта Российской Федерации, в полномочия которого входит утверждение региональной программы газификации, с предложением о разработке и утверждении региональной программы газификации, включающей мероприятия по обеспечению технической возможности подключения технологического присоединения к сети газораспределения объекта капитального строительства, с приложением копии заявки о подключении технологическом присоединении и мотивированного отказа от заключения договора о подключении.
Указанный реестр формируется с разбивкой по муниципальным образованиям и содержит информацию о максимальном часовом расходе газа, а также месте нахождения объекта капитального строительства, планируемого к подключению.
После получения от исполнителя мотивированного отказа от заключения договора о подключении заявитель может также обратиться к исполнителю с подтверждением готовности осуществить подключение технологическое присоединение к сетям газораспределения объекта капитального строительства по индивидуальному проекту с возмещением расходов, связанных с осуществлением мероприятий, направленных на обеспечение технической возможности подключения технологического присоединения к сети газораспределения объекта капитального строительства.
После получения такого подтверждения исполнитель в течение 10 рабочих дней обязан выдать заявителю договор о подключении. Технические условия прилагаются к договору о подключении и содержат следующую информацию:. В случае если требуется только фактическое присоединение, срок осуществления мероприятий по подключению не может превышать с даты подписания акта о готовности сетей газопотребления и газоиспользующего оборудования объекта капитального строительства к подключению технологическому присоединению :.
Продление технических условий не влечет за собой недействительность договора о подключении. В случае если размер платы за технологическое присоединение зависит от технических параметров, указанных в проектной документации, и устанавливается впоследствии органом исполнительной власти субъекта Российской Федерации в области государственного регулирования цен тарифов по индивидуальному проекту при заключении договора о подключении, в договоре о подключении указывается предварительный размер платы за подключение технологическое присоединение , определяемый исходя из предварительных технических параметров и укрупненных нормативов цен строительства различных видов объектов капитального строительства непроизводственного назначения и объектов инженерной инфраструктуры.
При этом расчет предварительного размера платы за технологическое присоединение является обязательным приложением к договору о подключении. Внесение платы за технологическое присоединение заявителями первой категории осуществляется в следующем порядке:.
Указанная обязанность исполняется заявителем без внесения изменений в договор о подключении и вне зависимости от последующего выполнения иных мероприятий, предусмотренных договором о подключении.
Нарушение заявителем срока осуществления мероприятий по подключению технологическому присоединению на 6 и более месяцев при условии, что исполнителем в полном объеме выполнены мероприятия по подключению технологическому присоединению , может являться основанием для расторжения договора о подключении в одностороннем порядке по требованию исполнителя. Восстановление переоформление документов о подключении осуществляется в случае обращения к исполнителю собственника или иного законного владельца объекта капитального строительства с заявлением о восстановлении переоформлении документов о технологическом присоединении далее — заявление о переоформлении документов.
Собственник или иной законный владелец ранее присоединенных объектов капитального строительства вправе обратиться к исполнителю лично или через представителя с заявлением о восстановлении переоформлении документов далее — лицо, обратившееся с заявлением о переоформлении документов в случае:.
Лицо, обратившееся с заявлением о переоформлении документов, в заявлении указывает документы о технологическом присоединении, которые необходимо восстановить переоформить , и их реквизиты при наличии.
Срок действия технических условий при их переоформлении не прерывается. По результатам осмотра исполнитель и лицо, обратившееся с заявлением о переоформлении документов, составляют и подписывают акт осмотра обследования объектов капитального строительства, включающий схему газопроводов с указанием границы разграничения имущественной принадлежности далее — акт осмотра. Условия технологического присоединения, в том числе величина максимального часового расхода газа мощности объекта капитального строительства, в новых технических условиях и акте о подключении технологическом присоединении должны быть идентичны условиям, указанным в ранее выданных документах о подключении технологическом присоединении.
В случае отсутствия у лица, обратившегося с заявлением о переоформлении документов, документов о подключении технологическом присоединении , а также в случае, если в таких документах не указана величина максимального часового расхода газа мощности ранее подключенного объекта капитального строительства в том числе расчетным способом и иное не установлено соглашением сторон, величина максимального часового расхода газа мощности объекта капитального строительства определяется в рамках границ балансовой принадлежности с указанием величины максимального часового расхода газа мощности для каждой точки подключения в отношении объекта капитального строительства.
Исполнитель определяет величину максимального часового расхода газа мощности по выбору лица, обратившегося с заявлением о переоформлении документов:. По согласованию сторон допускается использование таких замеров в дни, отличные от летнего и зимнего контрольных замерных дней;.
Лицо, обратившееся с заявлением о переоформлении документов, обязано компенсировать исполнителю затраты на переоформление документов о технологическом присоединении, включая расходы на производство исполнителем контрольных замеров и осмотров.
Исполнитель осуществляет бессрочное хранение выданных технических условий и документов о технологическом присоединении в бумажной и электронной формах. Они направлены на сокращение сроков и совершенствование процедуры подключения объектов капитального строительства к сетям газораспределения. В частности, установлена возможность приема заявок потребителей на технологическое присоединение через Интернет с возможностью отслеживания исполнения запроса о предоставлении технических условий, заявки о заключении договора на подключение и мероприятий по подключению.
Усовершенствована система учета и раскрытия информации о подключении потребителей к сетям газораспределения. На газораспределительные организации возложена обязанность, в частности, по раскрытию информации в части основных этапов поступления и обработки заявок потребителей на подключение. Закреплена обязанность газотранспортной организации раскрывать информацию о дефиците пропускной способности в точках выхода из системы магистральных газопроводов. Скорректированы механизм и регламент перераспределения неиспользуемой но забронированной потребителем мощности в адрес других заявителей, порядок оформления переоформления документов, подтверждающих факт технологического присоединения и соответствующие максимальные объемы потребления газа газоиспользующим оборудованием, порядок внесения платы за технологическое присоединение в случае задержек заявителем выполнения мероприятий по договору о подключении.
Установлена возможность определения предварительного размера платы за технологическое присоединение по объектам, относящимся к категории «индивидуальный проект», на основании предварительных сметных расчётов. Уточнены понятия «точка подключения», «исполнитель», «фактическое присоединение».
Круглый стол «Законодательные инициативы: медицинские осмотры, диспансеризация и вакцинация — залог охраны общественного здоровья». Программа повышения квалификации «О корпоративном заказе» ФЗ от Обзор документа Постановление Правительства РФ от 30 января г. Правительство Российской Федерации постановляет: 1. Председатель Правительства Российской Федерации Д.
Особенности технологического присоединения объектов капитального строительства посредством уступки мощности К уведомлению об уступке мощности прилагаются: копии правоустанавливающих документов на земельный участок, на котором располагается будет располагаться принадлежащий новому потребителю объект капитального строительства; ситуационный план; расчет планируемого максимального часового расхода газа нового потребителя; копия документа, подтверждающего право собственности или иное предусмотренное законом право потребителя и нового потребителя на объекты капитального строительства в случае, если завершено строительство указанных объектов; копия технических условий, выданных потребителю при наличии ; копия акта о подключении технологическом присоединении объекта капитального строительства потребителя; заявка нового потребителя на подключение технологическое присоединение объекта капитального строительства; заверенная сторонами соглашения копия заключенного соглашения об уступке мощности.
Восстановление и переоформление документов о подключении объектов капитального строительства к сетям газораспределения Для просмотра актуального текста документа и получения полной информации о вступлении в силу, изменениях и порядке применения документа, воспользуйтесь поиском в Интернет-версии системы ГАРАНТ:.
Какой срок действия технических условий на газификацию своего дома
Ранее на нашем сайте опубликован Обзор основных изменений в порядке подключения к сетям газораспределения часть 1 , предусмотренных постановлением Правительства РФ от Уступка мощности по новым правилам. В первую очередь, следует отметить, что процедура технологического присоединения посредством уступки мощности в новой версии Правил подключения описана более логично и подробно, устранен ряд недочетов, допущенных ранее. Потребителем выступает юридическое или физическое лицо, владеющее объектом капитального строительства, подключенным к сети газораспределения, уступающее мощность. Новым потребителем — владелец объекта капитального строительства, заинтересованный в подключении посредством уступки мощности.
Срок действия технических условий
Еще недавно газификация частного коттеджа отнимала массу нервов и денег. Сфера этой деятельности была сильно монополизирована и имела не всегда объяснимые расценки. Сейчас ситуация изменилась: достаточно получить техусловия на подключения газа в газораспределяющей компании — и голубое топливо практически у вас в доме. Мы расскажем, кому лучше поручить подготовку проекта, какую документацию и в каком порядке потребуется получить. У нас подробно описаны нюансы подключения домовладений к газовой магистрали и к газгольдеру. Приведены сильные и слабые стороны обоих вариантов.
Порядок газификации упрощают 2018 (часть 2)
Правительство Российской Федерации постановляет : 1. Утвердить прилагаемые: Правила подключения технологического присоединения объектов капитального строительства к сетям газораспределения; изменения, которые вносятся в некоторые акты Правительства Российской Федерации. Признать утратившими силу акты Правительства Российской Федерации по перечню согласно приложению. Установить, что начиная с года газораспределительные организации ведут раздельный учет доходов и расходов, связанных с подключением технологическим присоединением объектов капитального строительства к сетям газораспределения. Федеральной службе по тарифам в срок до 1 марта г. Пункты 1 и 2 настоящего постановления вступают в силу с 1 марта г. Дорогие читатели! Наши статьи рассказывают о типовых способах решения юридических вопросов, но каждый случай носит уникальный характер. Если вы хотите узнать, как решить именно Вашу проблему — обращайтесь в форму онлайн-консультанта справа или звоните по телефонам, представленным на сайте.
Что такое техусловия на подключение газа и какой порядок получения
Обеспечение индивидуального жилого дома газом для отопления является одним из необходимых условий для комфортного проживания, в отличие от других магистралей водоснабжение, электричество, канализация процедура подключения требует многочисленных согласований. Одним из важнейших этапов, стоящем на первом месте и необходимым для проведения дальнейших работ, являются техусловия на подключение газа. Учитывая, что устройство системы газоснабжения дома занимает длительное время и требует прохождения многих инстанций, можно заниматься решением этого вопроса самостоятельно или воспользоваться помощью сторонних инстанций, если необходимо получить технические документы быстрее. Знание информации обо всех этапах подключения, задействованных организациях, временных сроках и стоимости работ поможет выбрать оптимальное решение и сэкономить существенные финансовые средства. Получение техусловий в организации, занимающейся подачей газа, является первым этапом газообеспечения индивидуального жилого дома, все дальнейшие работы по монтажу газопроводной магистрали проводятся на основании этого документа. Технические условия на подключение к сетям газоснабжения являются внутренним документом газоснабжающей организации и в обязательном порядке содержат следующие сведения:.
Газификация — процесс технологический.
Слушателям, успешно освоившим программу выдаются удостоверения установленного образца. Слушателям, успешно освоившим программу, выдаются удостоверения установленного образца.
Срок хранения технических условий на газификацию
Текущая версия Вашего браузера не поддерживается. Общие положения Департамент, обращаясь в арбитражный суд с настоящим иском, указал, что общество длительное время не использует земельные участки в соответствии с их назначением. Строительство объектов не ведется более 7 лет, с заявлением о продлении срока действия разрешения на строительство ответчик не обращался, срок действия технических условий истек. Подготовлен для системы КонсультантПлюс, Так, ч. Содержание и срок действия технических условий.
Техусловия на подключение газа: порядок получения необходимой документации
.
.
.
.
Газификация — обзор | Темы ScienceDirect
Газификация
Газификация — известная также как пиролитическая дистилляция — это термохимический процесс, при котором биомасса преобразуется в горючий газ, называемый генераторным газом (синтез-газ). Генераторный газ содержит окись углерода, водород, водяной пар, двуокись углерода, пары смолы и частицы золы. В результате газификации образуется газ с низким или средним БТЕ, в зависимости от применяемого процесса, который может использоваться во многих системах сгорания, таких как котлы, печи и газовые двигатели.Некоторые технологические проблемы, связанные с колебаниями качества газа и изменением состава газа, необходимо решить, прежде чем газ можно будет использовать в системах сжигания (Dally B. and Mullinger P., 2002).
Технология газификации находится в стадии разработки. Главный недостаток такого подхода — высокая стоимость, связанная с первоначальной настройкой и эксплуатацией этих объектов. Существует несколько демонстрационных проектов, в которых используются газификаторы различной конструкции и конфигурации установок.Однако предварительная обработка сырья биомассы обычно является первым этапом газификации. Предварительная обработка включает сушку, измельчение и просеивание.
Для оптимальной газификации необходимо сухое топливо одинакового размера с влажностью не более 15–20%.
Газификация биомассы — это двухэтапный процесс — см. Рис. 10.7. На первом этапе, называемом пиролизом, тепло испаряет летучие компоненты биомассы в отсутствие воздуха при температуре 450–600 ° C. Пары пиролиза состоят из окиси углерода, водорода, метана, двуокиси углерода, летучих смол и воды.Остаток, составляющий около 10–25% от исходной массы топлива, представляет собой древесный уголь. Второй этап газификации называется конверсией полукокса. Это происходит при температурах 700–1200 ° C. Остаток древесного угля на стадии пиролиза реагирует с кислородом, образуя монооксид углерода. Эксперименты по газификации, пиролизу и кинетике разложения оливкового жмыха и сельскохозяйственных остатков (древесная щепа, пшеничная солома, виноградные остатки и рисовая шелуха) показали, что полукокс из оливковых остатков имеет наименьшее содержание азота и серы среди всех остатков (Di Blasi C.et al., 1999a – c).
Рис. 10.7. Схематическое изображение процесса газификации биомассы.
В процессе горения происходят обе стадии газификации. Когда остаток горит, теплота сгорания дает пиролитические пары. Также происходит некоторая газификация этих паров. Однако при горении пары пиролиза немедленно сжигаются при температурах в диапазоне 1500–2000– ° ° C. В отличие от этого, процесс газификации контролируется, позволяя отводить летучие газы при более низкой температуре перед горением.
Газификация в псевдоожиженном слое считается наиболее передовым методом термохимического преобразования различных видов топлива из биомассы (агроотходов, древесных культур и т. Д.) В энергию, обеспечивающую экономические и экологические преимущества. Проблемы, связанные с золой, такие как спекание, агломерация, осаждение, эрозия и коррозия, которые возникают из-за низкой температуры плавления золы в агроотходах, являются основными препятствиями для экономичного и жизнеспособного применения этого метода преобразования для использования энергии определенных остатки.Среди различных компонентов золы хлор, а затем калий, по-видимому, играют наиболее важную роль в отношении реакционной способности фракции золы в биомассе и ее поведения в процессе газификации. Методы выщелачивания (промывки) и фракционирования были проверены на их способность решать проблемы, связанные с золой, возникающие во время газификации оливковых остатков. (Arvelakis S. et al., 2001a, b, 2002, 2003; García-Ibañez A. et al., 2004).
Arvelakis S. et al.(2003) изучали влияние методов предварительной обработки выщелачиванием и фракционированием на газификацию оливкового жмыха. Испытания газификации проводились в лабораторном газификаторе с псевдоожиженным слоем при температуре 800 ° C с использованием кварцевого песка в качестве инертного материала слоя. Предварительная обработка фракционированием приводит к значительному увеличению проблем агломерации в процессе газификации. Удаление мелких частиц из оливкового материала во время процедуры фракционирования привело к значительному увеличению реакционной способности золы.В результате агломерация в случае испытаний с фракционированным оливковым жмыхом возникла за значительно более короткое время и сократила время работы реактора почти вдвое по сравнению с испытаниями с необработанным оливковым жмыхом. Напротив, предварительная обработка выщелачиванием показала весьма положительный эффект в отношении термического поведения золы оливкового жмыха. Выщелачивание привело к значительному вытеснению щелочных металлов и хлора. Выщелачивание неорганических компонентов из оливкового материала привело к изменениям неорганического состава и существенному улучшению термического поведения золы в условиях газификации.В результате зола выщелоченных образцов, по-видимому, имеет очень низкую тенденцию вызывать проблемы агломерации / осаждения. Выщелачивание значительно увеличило время работы газификатора (от 3 до 6 раз) по сравнению с испытаниями с необработанным и фракционированным оливковым жмыхом.
Выщелоченный и отработанный 2POMW был испытан на установке для газификации с атмосферным циркулирующим псевдоожиженным слоем (CFB) мощностью 300 кВт с использованием воздуха в качестве псевдоожижающего агента (García-Ibañez A. et al., 2004). Первые испытания показали, что испытательная установка CFB работает адекватно и позволяет проводить эксперименты по газификации с отработавшим 2POMW в качестве топлива.Нижняя теплотворная способность получаемого генераторного газа составляет 3,8 МДж / Нм 3 при самой низкой температуре (780 ° C). Конверсия углерода в отработанной газификации 2POMW при 800 ° C находилась в диапазоне 81,0–86,9%. Увеличение степени эквивалентности не привело к значительному улучшению конверсии углерода, но увеличило выход газа.
В рамках проекта ЕС была разработана новая технология газификации твердых отходов оливковых заводов: FAIR CT96-1420 «IMPROLIVE». Газификатор представляет собой систему с псевдоожиженным слоем / движущуюся систему, довольно новая концепция реактора из-за особой конфигурации реакторных зон.В нижней части псевдоожиженный слой обеспечивает необходимое горение, состоящее из экзотермических реакций, необходимых для поддержания теплового баланса внутри всего реактора. В верхней части зона движущегося слоя не допускает процесс горения, а только процессы эндотермической газификации. Это связано с тем, что поднимающийся газ, который достигает движущегося слоя, содержит очень низкую концентрацию кислорода и имеет высокую температуру (800–850 ° C). Следовательно, в движущемся слое может осуществляться только процесс газификации.Оливковые отходы, используемые для газификации, были отработаны 2POMW со средним размером частиц 1,4 мм и оливковыми косточками со средним размером частиц 2,57 мм. Псевдоожиженный слой был заполнен песком со средним размером частиц 0,21 мм или, в некоторых случаях, доломитом со средним размером частиц 0,35 мм. Газификация производится в автотермических условиях, то есть часть твердых отходов (около 50%) сжигается для поддержания требуемой высокой температуры, в то время как остальные 50% подвергаются газификации. Электрический нагрев используется только при запуске и незначительно во время работы.Низкая теплотворная способность дымовых газов аналогична другим процессам газификации биомассы (4–6 МДж / Нм 3 ). Типичный состав дымового газа: 7–10% H 2 , 2,5–6% CH 4 , 6–18% CO, 0,06–1,6% C 2 H 4 и 64–84 % негорючих газов, в основном CO 2 , N 2 и H 2 O. Присутствие песка и доломита в псевдоожиженном слое не оказывает заметного влияния ни на образование смолы в подвижном слое, ни на дымовой газ. состав.
В другом исследовании образцы оливкового пирога подвергали прямому и каталитическому пиролизу для получения газообразных продуктов, богатых водородом, при желаемых температурах (Demirbaş A., 2001; Caglar A. и Demirbaş A., 2004). Образцы, как необработанные, так и пропитанные катализатором, подвергали пиролизу при температурах 775, 850, 925, 975 и 1025 К. Было обнаружено, что общий объем и выход газа от обоих пиролизов увеличиваются с повышением температуры. Наибольший выход богатого водородом газа, полученного из оливкового жмыха с использованием примерно 17% ZnCl 2 в качестве катализатора при температуре примерно 1025 К, составляет 70.6%. Как правило, при пиролизе биомассы выход газообразного продукта, обогащенного водородом, увеличивается при использовании катализатора ZnCl 2 , но выход пиролитического газа уменьшается, несмотря на увеличение выхода древесного угля и жидких продуктов. Каталитический эффект K 2 CO 3 был больше, чем у Na 2 CO 3 для оливкового жмыха.
Разрабатываемые технологии газификации позволят использовать твердые отходы оливковых заводов в газовых турбинах.Разнообразные относительно крупномасштабные технологии газификации биомассы находятся на различных продвинутых стадиях разработки. Рассмотрены три проекта газогенератора / очистки газа: (i) газификация псевдоожиженного слоя с продувкой воздухом при атмосферном давлении и влажной очисткой; (ii) газификация в псевдоожиженном слое с продувкой воздухом с очисткой горячим газом; (iii) газификация с косвенным нагревом при атмосферном давлении и влажной очисткой. Jurado F. et al. (2002, 2003) разработали подробную модель, имитирующую работу парогазовой электростанции, основанной на технологиях газогенератора / газовой турбины.Смоделированные характеристики альтернативных газификаторов приведены в Таблице 10.7. Исходным сырьем во всех случаях являются остатки оливок с влажностью 20% следующего состава (в пересчете на сухую массу): 50,2% углерода, 5,4% водорода, 34,4% кислорода, 0,2% азота и 4% золы. Его высшая теплотворная способность (HHV) составляет 20–47 МДж / кг сухого вещества. Газификатор способен преобразовывать тонны оливковых остатков в газообразное топливо, которое подается в газовую турбину. Протестированные газификаторы позволяют использовать современные энергетические системы, которые почти вдвое увеличивают эффективность современной промышленности.Газификатор нагревает остатки в камере, заполненной горячим песком, до тех пор, пока остатки оливок не распадутся на основные химические компоненты. Твердые частицы — песок и уголь — отделяются от газов, которые затем проходят через скруббер. Конечным результатом является очень экологически чистое газовое топливо, подходящее для непосредственного использования в современных энергосистемах, таких как газовые турбины.
Таблица 10.7. Смоделированные характеристики альтернативных газификаторов
| Непрямое тепло низкого давления | С продувкой воздухом низкого давления | С продувкой воздухом высокого давления | |
|---|---|---|---|
| Углерод в газ * | 70.1 | 96,9 | 97,4 |
| HHV ** , МДж / кг | 18,1 | 6,47 | 5,48 |
Газификация — обзор | Темы ScienceDirect
3.1 Введение
Газификация включает реакцию источника углерода, возможно связанного с водородом, с источником водорода (обычно водяным паром) и / или кислородом с образованием газа, содержащего водород, монооксид углерода, диоксид углерода и метан. .Пропорции этих газообразных компонентов зависят от соотношения используемых реагентов и условий реакции [170]. Это универсальный процесс, который можно использовать для преобразования разнообразного твердого или жидкого углеродсодержащего сырья в синтез-газ (синтез-газ).
После того, как сырье переведено в газообразное состояние, нежелательные вещества, такие как соединения серы и унесенные твердые частицы, могут быть удалены из газа с помощью ряда методов.
Газификация угля дает широкий спектр полезных продуктов для жилищного, коммунального и промышленного секторов [171].Чистый синтез-газ, представляющий собой смесь оксида углерода (CO) и водорода (H 2 ), может быть преобразован в газообразное топливо, жидкое топливо, химические вещества, электроэнергию или комбинацию этих продуктов.
Первые компании по переработке угля в горючий газ посредством пиролиза были зафрахтованы в 1912 году, а первый настоящий газификатор, газификатор с подвижным слоем Lurgi, был введен в эксплуатацию к 1887 году. В 1930-х годах были построены первые промышленные установки газификации угля, а затем по городским газовым приложениям в 1940-х гг.В 1950-х годах химическая промышленность начала применять газификацию для производства водорода. Sasol в настоящее время является крупнейшим пользователем технологии газификации. Первая электростанция Sasol по газификации угля была введена в эксплуатацию в 1954 году. Исследования по более эффективному производству электроэнергии с использованием комбинированного цикла интегрированной газификации (IGCC) были проведены в 1970-х годах и все еще активно продолжаются. В настоящее время во всем мире действуют около 11 ГВт мощностей по газификации в химической промышленности или производстве синтетического транспортного топлива [170], а общие мощности по производству синтез-газа немногим более 40 ГВт [1].Можно сказать, что газификация является коммерчески проверенной зрелой технологией и, кроме того, проверенной в сочетании с различными последующими технологиями [170].
Пользователи технологий газификации редко хотят экспериментировать с новым оборудованием, предпочитая проверенную технологию [172], поскольку газификация часто является жизненно важным звеном в обширных схемах потоков и включает в себя довольно экстремальные условия реакции. Выбор проверенной технологии газификации сводит к минимуму риск, связанный с высокими капитальными затратами на новые установки.Поэтому большая часть текущих исследований, разработок и демонстраций нацелена на технические и экономические усовершенствования уже существующих технологий [171]. Повышение эффективности, надежности, капитальных и эксплуатационных затрат на газификацию — все это средства достижения одной и той же цели — дешевых и «чистых» процессов переработки угля.
Растет осознание того, что в обозримом будущем мир будет зависеть от ископаемых видов топлива для удовлетворения постоянно растущих потребностей в энергии. Сокращение запасов и рост цен на другие ископаемые виды топлива, такие как нефть и газ, повышают привлекательность огромных оставшихся запасов угля.Более высокий спрос на энергию в нескольких странах привел к переориентации на местные ресурсы угля и доступные технологии для преобразования угля в полезные продукты [173]. В то же время растущее давление на окружающую среду затрудняет рост использования угля. Поскольку газификация является наиболее чистой угольной технологией, существует сильный стимул к ее дальнейшему развитию.
Производство водорода: газификация биомассы | Министерство энергетики
Газификация биомассы — это зрелый технологический путь, в котором используется контролируемый процесс с участием тепла, пара и кислорода для преобразования биомассы в водород и другие продукты без сжигания.Поскольку при выращивании биомассы углекислый газ удаляется из атмосферы, чистые выбросы углерода при использовании этого метода могут быть низкими, особенно в сочетании с улавливанием, утилизацией и хранением углерода в долгосрочной перспективе. Установки газификации биотоплива строятся и эксплуатируются, и они могут предоставить передовой опыт и извлеченные уроки для производства водорода. Министерство энергетики США ожидает, что газификация биомассы может быть развернута в ближайшем будущем.
Что такое биомасса?
Биомасса, возобновляемый органический ресурс, включает остатки сельскохозяйственных культур (например, кукурузную солому или пшеничную солому), лесные остатки, специальные культуры, выращиваемые специально для использования энергии (например, просо или ивы), органические твердые бытовые отходы и отходы животноводства. .Этот возобновляемый ресурс можно использовать для производства водорода, наряду с другими побочными продуктами, путем газификации.
Как работает газификация биомассы?
Газификация — это процесс, при котором органические или ископаемые углеродсодержащие материалы при высоких температурах (> 700 ° C) без сжигания с контролируемым количеством кислорода и / или пара преобразуются в моноксид углерода, водород и диоксид углерода. Затем монооксид углерода реагирует с водой с образованием диоксида углерода и большего количества водорода в результате реакции конверсии водяного газа.Адсорберы или специальные мембраны могут отделять водород от этого газового потока.
Упрощенный пример реакции
C 6 H 12 O 6 + O 2 + H 2 O → CO + CO 2 + H 2 + другие виды
Примечание : Вышеупомянутая реакция использует глюкозу в качестве заменителя целлюлозы. Фактическая биомасса имеет очень изменчивый состав и сложность, при этом целлюлоза является одним из основных компонентов.
Реакция конверсии водяного газа
CO + H 2 O → CO 2 + H 2 (+ небольшое количество тепла)
Пиролиз — это газификация биомассы в отсутствие кислорода.В общем, биомасса не газифицируется так же легко, как уголь, и она производит другие углеводородные соединения в газовой смеси, выходящей из газогенератора; это особенно верно, когда кислород не используется. В результате обычно требуется дополнительная стадия реформинга этих углеводородов с использованием катализатора для получения чистой смеси синтез-газа, состоящей из водорода, монооксида углерода и диоксида углерода. Затем, как и в процессе газификации для производства водорода, на стадии реакции сдвига (с паром) монооксид углерода преобразуется в диоксид углерода.Затем полученный водород отделяется и очищается.
Почему рассматривается этот путь?
Биомасса — это богатый внутренний ресурс.
В Соединенных Штатах доступно больше биомассы, чем требуется для производства продуктов питания и кормов для животных. В недавнем отчете прогнозируется, что с ожидаемыми улучшениями в методах ведения сельского хозяйства и селекции растений до 1 миллиарда сухих тонн биомассы может быть доступно для использования в год. Для получения дополнительной информации см. Обновление на миллиард тонн в США: поставка биомассы для биоэнергетики и индустрии биопродуктов.
Биомасса «перерабатывает» диоксид углерода.
Растения потребляют углекислый газ из атмосферы как часть своего естественного процесса роста, поскольку они производят биомассу, нейтрализуя углекислый газ, выделяемый при производстве водорода посредством газификации биомассы, что приводит к низким чистым выбросам парниковых газов.
Исследования направлены на преодоление проблем
Ключевые проблемы производства водорода с помощью газификации биомассы связаны с сокращением затрат, связанных с капитальным оборудованием и сырьем для биомассы.
Исследования по снижению капитальных затрат:
- Замена криогенного процесса, используемого в настоящее время для отделения кислорода от воздуха, когда кислород используется в газификаторе, на новую мембранную технологию.
- Разработка новых мембранных технологий для лучшего отделения и очистки водорода от производимого газового потока (аналогично газификации угля).
- Интенсификация процесса (объединение шагов в меньшее количество операций).
Исследования по снижению затрат на сырье из биомассы:
- Усовершенствованные методы ведения сельского хозяйства и селекционные работы должны привести к низким и стабильным затратам на сырье.
Поскольку газификация биомассы является зрелой технологией, затраты на сырье и уроки, извлеченные из коммерческих демонстраций, определят ее потенциал как жизнеспособный путь для конкурентоспособного по стоимости производства водорода.
Исследование газификации Задача 4 Тематический отчет (технический отчет)
Уитти, Кевин, Флетчер, Томас, Пагмайр, Рональд, Смит, Филип, Сазерленд, Джеймс, Торнок, Джереми, Бошайеши, Бабак, Хансакер, Исаак, Льюис, Аарон, Уэйнд, Трэвис и Келли, Керри. Исследование газификации Задача 4 Тематический отчет . США: Н. П., 2014.
Интернет. DOI: 10,2172 / 1126718.
Уитти, Кевин, Флетчер, Томас, Пагмайр, Рональд, Смит, Филип, Сазерленд, Джеймс, Торнок, Джереми, Бошайеши, Бабак, Хансакер, Исаак, Льюис, Аарон, Уэйнд, Трэвис и Келли, Керри. Исследование газификации Задача 4 Тематический отчет . Соединенные Штаты.https://doi.org/10.2172/1126718
Уитти, Кевин, Флетчер, Томас, Пагмайр, Рональд, Смит, Филип, Сазерленд, Джеймс, Торнок, Джереми, Бошайеши, Бабак, Хансакер, Исаак, Льюис, Аарон, Уэйнд, Трэвис и Келли, Керри. Сидел .
«Тематический отчет задачи 4 исследований газификации». Соединенные Штаты. https://doi.org/10.2172/1126718. https://www.osti.gov/servlets/purl/1126718.
@article {osti_1126718,
title = {Тематический отчет по задаче 4 исследований газификации},
автор = {Уитти, Кевин и Флетчер, Томас и Пагмайр, Рональд и Смит, Филип и Сазерленд, Джеймс и Торнок, Джереми и Бошайеши, Бабак и Хансакер, Исаак и Льюис, Аарон и Уэйнд, Трэвис и Келли, Керри},
abstractNote = {Ключевая цель деятельности Задачи 4 заключалась в разработке инструментов моделирования для поддержки разработки, поиска и устранения неисправностей и оптимизации газификаторов угля с унесенным потоком под давлением.Общие модели газификатора (подзадача 4.1) объединяют подмодели для потока жидкости (подзадача 4.2) и теплопередачи (подзадача 4.3) с фундаментальным пониманием химических процессов (подзадача 4.4), которые происходят при превращении частиц угля в синтез-газ и шлак. Тем не менее, важно иметь возможность сравнивать прогнозы моделей с данными, полученными на реальных действующих газификаторах угля, и подзадача 4.6 нацелена на создание доступной, непатентованной системы, которая может работать в широком диапазоне условий для обеспечения скважины. -характеризованные данные для проверки модели.Основные моменты этой работы: • Действия по проверке и валидации, выполненные с помощью инструмента моделирования газификации угля Arches на экспериментальных данных газификатора CANMET (подзадача 4.1). • Моделирование многофазных реагирующих потоков с частицами угля, включая подробные расчеты химического состава газовой фазы с использованием расширения возможностей одномерной модели турбулентности (подзадача 4.2). • Демонстрация и реализация алгоритма излучения обратной трассировки лучей Монте-Карло (RMCRT) в коде ARCHES (подзадача 4.3). • Определение кинетики паровой и CO {sub 2} газификации горючих углей при высокой температуре и повышенном давлении в условиях увлеченного потока (подзадача 4.4). Кроме того, были предприняты попытки получить представление о различиях в химической структуре молодой и зрелой угольной сажи, но усилия по определению характеристик как ЯМР, так и ПЭМ были затруднены из-за сильно реагирующей природы сажи. • Разработка, эксплуатация и демонстрация измерений газовой фазы на месте с помощью экспериментального газогенератора с унесенным потоком (EFG) Университета штата Юта (Подзадача 4.6). Эта подзадача была нацелена на получение предсказуемых, стабильных характеристик и характеристики окружающей среды внутри газогенератора.},
doi = {10.2172 / 1126718},
url = {https://www.osti.gov/biblio/1126718},
journal = {},
number =,
объем =,
place = {United States},
год = {2014},
месяц = {2}
}
Влияние рабочих параметров на газификацию угля
Резкий рост населения мира и непрерывный рост спроса на энергию из-за повышения уровня жизни привели к росту спроса на энергию во всем мире.Среди различных энергетических ресурсов в мире уголь является самым распространенным и дешевым, но его использование приводит к высоким выбросам углекислого газа. Осведомленность общественности об увеличивающемся загрязнении окружающей среды и влиянии выбросов CO 2 и других газов на изменение климата привело к использованию чистой угольной технологии. Чистая угольная технология вместе с улавливанием и секвестрацией углерода может стать технологией с нулевым уровнем выбросов. Улавливание и хранение углерода (CCS) было определено как ключевая технология умеренного глобального изменения климата (Rubin et al.2015). Сравнительно высокая стоимость нынешней системы CCS является основным препятствием для ее широкого развития на электростанциях и других промышленных предприятиях (IPCC 2014). Во всем мире предпринимаются усилия по разработке более эффективных и недорогих технологий (NCC 2015). Сегодняшняя газификация угля превратилась в чистый и эффективный способ преобразования твердого угля в газообразное топливо, которое, в свою очередь, используется для производства электроэнергии или тепла.
Газификация угля определяется как реакция твердого угля с ограниченным количеством кислорода, воздуха, пара, диоксида углерода или смеси этих газов при температуре не ниже 700 ° C, в результате которой образуются газообразные продукты, используемые в качестве источника энергии.Газификация угля состоит из двух последовательных этапов: пиролиза угля и газификации полукокса, полученного при пиролизе угля. Существует несколько типов газификаторов угля, таких как газификаторы с подвижным слоем, псевдоожиженным слоем и газификаторы с увлеченным потоком, в которых протекают полные реакции газификации. Среди двух стадий газификации угля скорость второй стадии, то есть газификации полукокса, намного ниже, чем скорость первой стадии, поэтому конструкция и конструкция газификатора угля зависят от газификации полукокса.Пиролиз угля в процессе газификации в основном зависит от органических свойств угля и важен, потому что он влияет на последующий процесс конверсии. Газификация дает несколько преимуществ по сравнению с обычным сжиганием, например снижение содержания углекислого газа в окружающей среде и при заданном количестве топлива; объем газа, полученного при газификации, меньше по сравнению с объемом, полученным при сжигании. Меньший объем газа требует меньшего оборудования, что, в свою очередь, снижает общую стоимость (Basu 2006).Недостатком газификации является то, что эффективность преобразования углерода не составляет 100%, полезная часть топлива остается в газификаторе в виде полукокса (Basu 2006). Характеристики газификации угля в значительной степени зависят от вида угля и условий эксплуатации. Комбинированный цикл с интегрированной газификацией (IGCC) был разработан как экологически безопасная система производства электроэнергии с использованием угля. IGCC очень эффективен в сокращении выбросов CO 2 . Во многих странах, таких как США, электростанции с газификацией угля используются в коммерческих целях, и эксперты прогнозируют, что газификация угля будет лучшим вариантом для сектора производства электроэнергии в будущем.Установки IGCC производят синтез-газ (в основном водород и окись углерода), который очищается от H 2 , NH 3 и твердых частиц. Чистый синтез-газ сжигается в турбине внутреннего сгорания в качестве топлива. Электрический генератор приводится в действие турбиной внутреннего сгорания (ТТ). Отработанное тепло, выходящее из КТ, рекуперируется и используется для кипячения воды, которая создает пар для паротурбинного генератора. IGCC называется комбинированным циклом из-за одновременного использования двух турбин, то есть комбинации турбины внутреннего сгорания и паровой турбины.Комбинация двух турбин — одна из причин, по которой выработка электроэнергии на базе IGCC становится эффективной. Более высокая эффективность выработки электроэнергии означает, что для выработки номинальной мощности используется меньшее количество топлива, что приведет к лучшей экономике и уменьшению образования парниковых газов (Kristiansen 1996). Крупные компании, такие как Siemens, Shell и ConocoPhillips, разместили объекты IGCC по всему миру (Hoffmann and Szklo 2011). Махинпей и Гомес (2016) сообщили, что установки IGCC спроектированы с использованием CO 2 и улавливания серы, чтобы удалить большинство таких вредных компонентов из получаемого газа.Махинпей и Гомес (2016) объяснили один из возможных маршрутов газификации выработки электроэнергии из разного сырья. Они сообщили, что химический синтез с синтез-газом также возможен с использованием синтезатора Фишера-Тропша (FT) (рис. 1).
Рис. 1Возможная конфигурация установки для различных применений газификации, Mahinpey and Gomez (2016)
Цель данной статьи — дать обзор процесса газификации и проанализировать результаты нескольких исследователей в этой области, чтобы исчерпывающая информация о газификации угля была доступна новым исследователям и специалистам энергетического сектора.Наблюдения, представленные разными авторами в отношении различных переменных параметров, таких как каталитическая нагрузка, пористость, летучие вещества, время реакции и влияние давления на продукты выхода, были критически рассмотрены под следующими заголовками.
Качество угля
Углекислота — это преобразование растительного вещества с образованием торфа, бурого угля, полубитуминозного, битумного, полуантрацита и антрацита. Степень углефикации называется сортом угля. Реакционная способность угля зависит от его ранга.Класс угля — наиболее важная переменная в природе углей. Он определяется содержанием углерода в угле, летучими веществами и теплотворной способностью. Уголь состоит из гидроароматических и ароматических строительных блоков. Строительные блоки связаны друг с другом переменными перекрестными связями. Уровень пористости углей определяется степенью поперечных связей между строительными блоками. Хирш (1954) предлагает три типа структур, присутствующих в широком диапазоне углей:
(1) Открытая структура: Этот тип структуры встречается в низкосортном угле (содержание углерода примерно до 85 %).Эти типы углей обычно очень пористые, потому что ламели соединены значительным количеством поперечных связей, и эти поперечные связи ориентированы случайным образом.
(2) Структура жидкости: Структура такого типа встречается в битуминозном угле (содержание углерода составляет примерно 85–91%). Эти типы углей менее пористые, потому что с увеличением сорта угля поперечные связи начинают исчезать, и ламели имеют определенную ориентацию.
(3) Структура антрацита: Этот тип структуры обычно встречается в высокосортном угле (содержание углерода выше 91%).По мере увеличения ранга угля поперечные связи полностью исчезают, и степень ориентации ламелей значительно увеличивается относительно друг друга.
Пористая структура угля играет важную роль в сжигании и газификации угля. Международный союз чистой и прикладной химии разделил поры на три категории: микропоры (диаметр <2 нм), мезопоры (диаметр 2–50 нм) и макропоры (диаметр> 50 нм) (Saha 2013). Было предложено несколько моделей для объяснения реакции газ-твердое тело на пористый уголь во время горения и газификации, например: модель случайных пор, модель изолированной поры, модель решетки и модель дерева пор.Некоторые исследователи, такие как Саймонс (1983) и Бхатиа и Гупта (1994), подробно изучали несколько моделей. Пористость угля обычно рассчитывается по плотности частиц ( D p ) и истинной ( H t ) плотности:
$$ {\ text {Пористость}} \; (\%) = \ гидроразрыв {{\ left ({H_ {t} — D_ {p}} \ right)}} {{H_ {t}}} \ times 100 $$
Газификация угля
Газификация угля осуществляется в ограниченном количестве кислород, то есть от одной пятой до одной трети теоретически необходимого кислорода для полного сгорания.Водород и окись углерода являются основными продуктами газификации, только часть углерода сжигается для получения тепла. В газификаторах протекают два физико-химических процесса (Basu 2006):
(1) Пиролиз или удаление летучих веществКогда уголь поступает в газификатор, он сначала сушится горячими газами, присутствующими в газификаторе. Ряд сложных физико-химических процессов начинается медленно при температуре <350 ° C и ускоряется, когда температура превышает 700 ° C.Состав выделяющихся продуктов пиролиза зависит от температуры, давления и состава газа во время пиролиза. Процесс пиролиза можно представить в виде следующей реакции:
$$ {\ text {Coal}} \ to {\ text {Heat}} \ to {\ text {Char}} \ to {\ text {Газы}} \ в {\ text {Пары или жидкость}} $$
(1)
Пиролизом производятся следующие три продукта:
- (1)
Легкие газы, такие как: CO, CO 2 , H 2 , H 2 O, CH 4 .
- (2)
Гудрон — едкая вязкая жидкость, состоящая из тяжелых неорганических и органических молекул.
- (3)
Уголь, представляющий собой твердый остаток, в основном содержит углерод.
Газификация Процесс газификации включает серию эндотермических реакций, которые поддерживаются теплом, выделяемым в результате следующих реакций горения, происходящих внутри газификатора:
$$ {\ text {C}} + {\ text {O}} _ {2} \ leftrightarrow {\ text {CO}} _ {2} \ quad \ Delta H = — \; 393.5 \; {\ text {кДж / моль}} $$
(2)
$$ {\ text {H}} _ {2} + \ Raise.5ex \ hbox {$ \ scriptstyle 1 $} \ kern-.1em / \ kern-.15em \ lower.25ex \ hbox {$ \ scriptstyle 2 $} {\ text {O}} _ {2} \ leftrightarrow {\ text {H}} _ {2} {\ text {O}} \ quad \ Delta H = — \; 285.9 \; {\ text {кДж / моль}} $$
(3)
Основные реакции газификации (Родригес-Рейносо, 1991; Саха, 2013):
(2) Реакция конверсии водяного газаВ этой реакции происходит частичное окисление углерода водяным паром.
$$ {\ text {C}} + {\ text {H}} _ {2} {\ text {O}} \ leftrightarrow {\ text {H}} _ {2} + {\ text {CO} } \ quad \ Delta H = 118,5 \; {\ text {кДж / моль}} $$
(4)
(3) Реакция БудуараУглерод, присутствующий в газификаторе, реагирует с диоксидом углерода и производит CO:
$$ {\ text {CO}} _ {2} + {\ text {C}} \ leftrightarrow 2 {\ text {CO}} \ квадроцикл \ Delta H = 159.0 \; {\ text {кДж / моль}} $$
(5)
(4) Преобразование сменыЭта эндотермическая реакция известна как реакция сдвига воды и газа, которая приводит к увеличению отношения водорода к монооксиду углерода в газе. Эта реакция используется при производстве синтез-газа.
$$ {\ text {CO}} + {\ text {H}} _ {2} {\ text {O}} \ leftrightarrow {\ text {CO}} _ {2} + {\ text {H} } _ {2} \ quad \ Delta H = — \; 42.3 \; {\ text {кДж / моль}} $$
(6)
(5) МетанированиеКатализаторы на основе никеля при 1100 ° C и давлении 6–8 бар ускоряют эту реакцию. Образование метана является предпочтительным в применениях IGCC из-за его высокой теплотворной способности.
$$ {\ text {C}} + 2 {\ text {H}} _ {2} = {\ text {CH}} _ {4} \ quad \ Delta H = — \; 74.5 \; {\ текст {кДж / моль}} $$
(7)
На рис. 2 представлены вышеупомянутые экзотермические и эндотермические реакции в восходящем потоке газогенератора.Трудно предсказать точный состав газов, получаемых из газогенератора, потому что он зависит от ряда параметров, таких как: температура, рабочее давление, газифицирующая среда, состав топлива, содержание влаги и т. Д.
Рис. 2Экзотермические и эндотермические реакции в восходящем газификаторе
Типы газификаторов
Полные реакции газификации, проводимые в газификаторах, которые должны проходить при определенной температуре для проведения определенных эндотермических реакций углерод-пар и углерод-диоксид углерода, требуемая температура поддерживается за счет тепла, выделяемого в результате экзотермической реакции между кислородом и топливом.
В зависимости от среды газификации газификаторы можно разделить на две категории (Basu 2006):
- (1)
Air Blown: Воздух используется в качестве газифицирующей среды в газификаторах этого типа.
- (2)
С продувкой кислородом: чистый кислород используется в качестве среды для газификации.
Когда воздух используется в качестве среды для газификации, N 2 одновременно вводится в процесс, что приводит к разбавлению газообразного продукта. В результате полученный газ будет иметь более низкую теплотворную способность, т. Е. 3–6 МДж / м 3 по сравнению с кислородом (10–12 МДж / м 3 ), который не содержит разбавителей, таких как N 2 .
В зависимости от контакта газа и топлива газификаторы можно разделить на следующие три типа:
- (1)
Газификатор с подвижным или неподвижным слоем.
- (2)
Газификатор с псевдоожиженным слоем.
- (3)
Газификатор с захваченным слоем.
(1) Газификатор с подвижным слоем: Газификация с подвижным слоем — это старейшая технология, которая широко используется в коммерческой практике.Газификатор с подвижным слоем также известен как газификатор с неподвижным слоем. Среда для газификации медленно проходит через неподвижный слой твердых частиц. Тяга вверх и тяга вниз — две возможные конфигурации этого типа газификаторов, в зависимости от направления потока газифицирующей среды. Конфигурация с восходящей тягой используется чаще из-за низкого содержания смол. Предпочтительный размер загружаемого угля составляет 5–80 мм. В зоне горения достигаются максимальные температуры порядка 1500–1800 и 1300 ° C для шлакообразования и газификации сухой золы соответственно.Температурный профиль формируется над слоем, так что подаваемый уголь последовательно предварительно нагревается, сушится, пиролизируется, газифицируется и сжигается. Газификатор Lurgi — это старейшая коммерчески испытанная технология газификации с подвижным слоем. Основным недостатком газогенератора с подвижным слоем является переработка сильно спекшегося угля без предварительной обработки (Saha 2013).
(2) Газификатор с псевдоожиженным слоем: В газификаторах с псевдоожиженным слоем слой твердых частиц ведет себя как жидкость. В этом типе газификатора сырье с размером частиц менее 5 мм суспендировано в газе, обогащенном кислородом.Поднимающийся газ вступает в реакцию с сырьем и поддерживает псевдоожиженное состояние частиц угля. В газификаторах этого типа достигается равномерное распределение температуры. Газификаторы с псевдоожиженным слоем позволяют избежать образования клинкера и дефлюидизации слоя, поскольку они работают в диапазоне температур 800–1050 ° C, что значительно ниже температуры плавления золы. Условия удаления золы в газификаторах с псевдоожиженным слоем могут различаться, будь то сухая или агломерированная зола. Газификатор с псевдоожиженным слоем сухой золы традиционно работает на угле низкого сорта; тогда как газификаторы с псевдоожиженным слоем агломерированной золы подходят для любого сорта угля.
(3) Газификатор с увлеченным потоком: Пылевидные частицы угля размером менее 0,1 мм взвешиваются в потоке пара и кислорода с высокой скоростью. В зависимости от метода подачи угля, сухой (используется азот в качестве транспортного газа) или влажного (переносится в водной суспензии), газификаторы принимают почти любой тип угля. Газификаторы с увлеченным потоком обеспечивают высокую конверсию углерода, поскольку они работают при высокой температуре 1400–1600 ° C (значительно выше температуры шлакообразования золы). Газификаторы с увлеченным потоком представляют собой газификаторы высокой производительности, поскольку время пребывания газа измеряется в секундах.Коммерческие газификаторы с захваченным слоем для широкого спектра применений — это Texo, Koppers-Totzek и Shell. Доступны газификаторы с захваченным слоем для гораздо большей мощности, например, более 100 МВт, чем у других двух типов газификаторов.
Тепловой КПД и производительность процесса газификации в значительной степени зависят от величины и местоположения теплопередачи в газификаторах. Правильное понимание механизма теплопередачи на границе раздела газа и твердого вещества внутри газогенератора имеет решающее значение.Таким образом, режимы теплопередачи в газификаторах являются важным аспектом исследования. Режимы теплопередачи можно рассматривать как: теплопередачу между газом и частицами, между слоем и стенками печи со слоем, от слоя к погруженным поверхностям труб, к трубам котла, погруженным в теплообменник, и к стенке печи. циклон.
Очистка газа
Продукт газификации содержит желательные компоненты, такие как CO, H 2 , CH 4 и нежелательные компоненты, такие как зола, унесенная сажа, смола, определенное количество H 2 S и следы NH 3 , COS, HCl и HCN (Basu 2006).Нежелательные компоненты необходимо удалить из продуктового газа. Существует ряд методов, используемых для удаления нежелательных соединений, некоторые из которых обсуждаются здесь: Известняк может подаваться в газификаторы с псевдоожиженным слоем вместе с углем для улавливания большей части H 2 S. остаточный H 2 S. Для удаления смолы из газообразного продукта используются химические и физические методы. Смола разрушается и превращается в более мелкие молекулы химическим методом, а образование смолы удаляется физическим методом.Циклоны используются для удаления твердых частиц. Для удаления твердых частиц при высокой температуре разработан ряд методов, которые включают фильтры с зернистым слоем, керамический барьерный фильтр, высокотемпературные тканевые фильтры и т. Д.
Газификация угля и биомассы в качестве чистого углеродно-отрицательного источника энергии для окружающей среды. производство электроэнергии в Китае
Значение
Развертывание систем газификации угля и биоэнергетики с улавливанием и хранением углерода (CBECCS) дает Китаю многообещающую возможность одновременно реализовать свои цели по сокращению выбросов углерода и загрязнению воздуха.Мы провели всестороннюю оценку технологии CBECCS для Китая, уделяя особое внимание конфигурации установок и топлива (например, соотношению биомассы) и экономике, а также CO 2 и выбросам парниковых газов и сопутствующим преимуществам для качества воздуха. Мы находим значительные возможности для снижения выбросов углерода с помощью дополнительных преимуществ для качества воздуха от развертывания систем CBECCS в регионах, которые одновременно богаты пожнивными остатками и сталкиваются с неотложными потребностями в ограничении серьезного загрязнения воздуха. Таким образом, исследование предоставляет важную информацию для политиков, стремящихся использовать возможности использования энергии CBECCS с отрицательным выбросом углерода.
Abstract
Реализация цели Парижского соглашения по ограничению глобального потепления до 2 ° C к концу этого столетия, скорее всего, потребует внедрения углеродно-отрицательных технологий. Особенно важно, чтобы Китай, как крупнейший в мире эмиттер углерода, избегал привязки к углеродоемким технологиям производства электроэнергии с использованием угля и предпринял плавный переход от производства электроэнергии с высоким к отрицательным выбросам углерода. Мы сосредоточены здесь на использовании комбинации угля и энергии биомассы для производства электроэнергии в Китае с использованием интегрированной системы цикла газификации в сочетании с улавливанием и хранением углерода (CBECCS).Такая система также снизит выбросы загрязняющих веществ в атмосферу, что будет способствовать достижению ближайшей цели Китая по улучшению качества воздуха. Мы оцениваем цены на производство электроэнергии с помощью шинопровода для CBECCS с соотношением компонентов растительных остатков от 0 до 100%, а также сопутствующие затраты на сокращение выбросов углерода и дополнительные преимущества для качества воздуха. Мы обнаружили, что системы CBECCS, использующие долю растительных остатков 35%, могут производить электроэнергию с нулевыми чистыми выбросами парниковых газов в течение всего жизненного цикла при нормированной стоимости электроэнергии не более 9.2 цента США за киловатт-час. Цена на углерод около 52,0 долл. США за тонну сделает CBECCS конкурентоспособным по стоимости с электростанциями, работающими на пылевидном угле. Таким образом, наши результаты дают критически важную информацию для разработки стратегии CBECCS в Китае, чтобы использовать краткосрочные побочные выгоды для качества воздуха, закладывая основу для достижения отрицательных выбросов углерода в долгосрочной перспективе.
Внедрение углеродно-отрицательных технологий, вероятно, будет играть важную роль в достижении долгосрочных целей по снижению выбросов углерода.В Парижском соглашении об изменении климата поставлены амбициозные цели: удержать повышение средней глобальной температуры до уровня ниже 2 ° C и продолжить усилия по ограничению повышения температуры до 1,5 ° C (1). Многие сценарии смягчения последствий были разработаны с использованием моделей комплексной оценки для изучения возможных путей достижения целей, поставленных в Париже. Общей чертой всех сценариев стабилизации климата, исследованных в отчете Межправительственной группы экспертов по изменению климата при температуре 1,5 ° C (2), является то, что широкомасштабное применение углеродно-отрицательных технологий, особенно биоэнергетики с улавливанием и хранением углерода (BECCS), будет быть необходимым во второй половине века (3).Хотя масштаб мощности BECCS варьируется, во всех этих сценариях требуется некоторое развертывание технологии BECCS для достижения значительного сокращения выбросов парниковых газов (ПГ) (4).
Хотя важность технологий с отрицательными выбросами широко признана, прогресс в продвижении внедрения BECCS был медленным. Учитывая, что первые в своем роде установки, скорее всего, будут слишком дорогими без существенных государственных субсидий, вскоре должны начаться выкуп и обучение на практике, чтобы BECCS была готова к несубсидируемому и повсеместному развертыванию к середине века.Кроме того, из-за сложности отмены существующих обязательств в отношении недорогих новых угольных электростанций во многих развивающихся странах, потребность в углеродно-отрицательных технологиях производства электроэнергии становится еще более острой для компенсации выбросов, ожидаемых от этих электростанций.
Существующие исследования BECCS часто сосредоточены на двух технологических путях преобразования биоэнергии в жидкое топливо: ( i ) посредством биохимических процессов, таких как производство биоэтанола с ферментацией (5), и ( ii ) посредством термохимических процессов, таких как газификация в сочетании с обработкой Фишера – Тропша (6, 7) или пиролиз с катализом и улучшением качества (8).Что касается биохимического пути, хотя существуют проверенные технологии для преобразования сахаров и зерна в этанол, BECCS с использованием биохимических процессов сталкивается с такими проблемами, как ограничения землепользования и проблемы продовольственной безопасности (5). Напротив, термохимические процессы, в которых растительные остатки используются в качестве топлива, были предложены в ряде исследований как более многообещающий вариант снижения выбросов углерода (9, 10). Однако наиболее важным препятствием в этом случае, по крайней мере в ближайшей перспективе, является конкуренция со стороны стабильно низких цен на нефть (9, 11, 12).
Этот анализ фокусируется на альтернативном пути, который основан на термохимическом преобразовании угля и биомассы сельскохозяйственных культур для выработки электроэнергии. В частности, смеси угля и растительных остатков используются в качестве топлива для интегрированной системы комбинированного цикла газификации (IGCC) для производства электроэнергии. Благодаря этому процессу, выбросы CO 2 концентрируются и готовы к использованию CCS (далее именуемой CBECCS для обозначения энергозатрат угля и биомассы). Этот путь имеет множество преимуществ.CBECCS производит большое количество электроэнергии для базовой нагрузки, которую можно легко интегрировать в существующие рынки электроэнергии. Он также обладает гибкостью в отношении соотношения угля и биомассы, интенсивности углерода и масштабов обработки. Обе функции удобны для немедленного развертывания и в долгосрочной перспективе способствуют коммерциализации.
Здесь мы используем Китай в качестве важного тестового примера по двум причинам. Во-первых, технология CBECCS дает Китаю возможность одновременно решать свои долгосрочные климатические проблемы и краткосрочные проблемы загрязнения воздуха (13).Как страна с наибольшим выбросом CO 2 , Китай в 2015 году внес 9,6 гигатонн (Гт) выбросов CO 2 , связанных с энергетикой (в основном из угля), что составляет 26,4% от общих мировых выбросов (14, 15). Китай также пообещал в Парижском соглашении достичь пика выбросов углерода к 2030 году или раньше, снизить углеродоемкость на 60-65% и к тому же времени увеличить потребление неископаемой энергии до 20% от общего потребления первичной энергии (16). Таким образом, системы CBECCS могут способствовать приверженности Китая декарбонизации своей энергетической системы.Кроме того, в отличие от традиционных угольных электростанций, системы CBECCS также удаляют почти все твердые частицы (включая твердые частицы с аэродинамическим диаметром менее 2,5 мкм, PM 2,5 ), оксиды азота (NO x ) и диоксид серы (SO 2 ) из синтез-газа перед началом процесса горения для выработки электроэнергии (6, 17, 18). В результате выбросы ТЧ 2,5 , NO X и SO 2 на киловатт-час на заводе CBECCS значительно ниже, чем на электростанциях, работающих на пылевидном угле (ПК).Кроме того, сжигание растительных остатков (на открытых полях и в сочетании с приготовлением пищи и обогревом в жилых помещениях) в настоящее время является важным источником загрязнения воздуха внутри и снаружи помещений в Китае (19, 20). Используя растительные остатки в качестве топлива, системы CBECCS могут избежать загрязнения воздуха и воздействия на здоровье, связанного с сжиганием биомассы, как показано ниже. Следовательно, внедрение CBECCS может принести локальные краткосрочные дополнительные выгоды для качества воздуха, одновременно облегчая плавный переход к углеродно-нейтральной и, в конечном итоге, углеродно-отрицательной электроэнергетической системе в будущем.
Во-вторых, в то время, когда глобальное развертывание CCS, похоже, замедляется, Китай выделяется как особенно многообещающая возможность улучшить улавливание CO 2 посредством газификации, которая является ключевым компонентом CBECCS. Среди трех подходов к улавливанию CO 2 — предварительное сжигание (например, путем газификации), последующее сжигание и улавливание кислородного сжигания — продвигается только последующее сжигание, в частности, благодаря проекту модернизации системы CCS Petra Nova в Техасе, который был запущен в 2017 году (21) . Два других подхода на сегодняшний день не продвинулись далеко вперед.Однако, хотя многие запланированные или инициированные проекты IGCC-CCS в других местах были отменены, демонстрационный проект GreenGen IGCC в Китае является исключением; I фаза успешно эксплуатируется 7 лет, с 2012 г. (22). Фаза II планируется начать в 2020-х годах с целью окончательной интеграции ключевых технологий, включая IGCC и CO. 2 захват, использование и хранение (22). Таким образом, Китай и его проект GreenGen могут предложить многообещающую возможность в ближайшем будущем усовершенствовать технологию газификации угля и биомассы с помощью CCS.
В этом исследовании используется целостный подход к оценке экономической эффективности, потенциала снижения выбросов углерода и преимуществ для качества воздуха от развертывания систем CBECCS с использованием растительных остатков в Китае. На основе моделирования систем CBECCS с использованием Aspen Plus (11, 23) поток энергии и углеродный след оцениваются для всех процессов термохимического преобразования. Затем мы оцениваем их экономическую конкурентоспособность по сравнению с установками для сверхкритического ПК (SC-PC) при различных ценах на углерод. Кроме того, мы количественно оцениваем сопутствующие выгоды для качества воздуха от развертывания систем CBECCS мощностью 150 ГВт в континентальном Китае (на основе прогнозируемого масштаба будущих добавок угля), в которых используется около 24.3% имеющихся пожнивных остатков ( SI Приложение , Таблица S8).
Мы выделяем три вывода. Во-первых, при массовой доле пожнивных остатков в топливной смеси угля и биомассы более 35% системы CBECCS могут вырабатывать электроэнергию с нулевыми чистыми выбросами парниковых газов в течение жизненного цикла (в эквиваленте CO 2 ). Во-вторых, когда цена на углерод достигает 52,0 долл. США за тонну CO 2 , системы CBECCS с нулевым выбросом парниковых газов становятся экономически конкурентоспособными по сравнению с традиционными электростанциями на базе ПК с приведенной стоимостью электроэнергии (LCOE) примерно в 9.2 цента США за киловатт-час. На конкурентоспособность систем CBECCS также сильно влияет цена биомассы. Наконец, внедрение систем CBECCS может значительно снизить выбросы загрязняющих веществ в атмосферу и улучшить качество воздуха. Например, в сильно загрязненном регионе Северного Китая потенциальное сокращение загрязняющих веществ в воздухе (SO 2 , NO X и первичные PM 2,5 ) в результате развертывания ∼24,3 ГВт систем CBECCS может привести к 6,8% снижение среднегодовой PM 2.5 в 2015 году. Одна только эта мера может способствовать более чем 27% целевого показателя сокращения загрязнения, который был объявлен для части Пекин-Тяньцзинь-Хэбэй (BTH) в регионе Северного Китая в Плане действий по предотвращению и контролю Загрязнение воздуха выпущено Государственным советом Китая. В то время как системы CBECCS в настоящее время связаны с относительно высокими затратами, опасения по поводу загрязнения воздуха являются дополнительным стимулом для раннего развертывания и могут способствовать долгосрочному снижению затрат по мере продвижения обучения.
Результаты
От угля / биомассы до синтез-газа и электроэнергии.
Система CBECCS начинается с процесса газификации, в котором твердое сырье из угля и биомассы превращается в газообразное топливо, то есть синтез-газ, состоящий в основном из H 2 , CO и CO 2 (24) . Мы рассматриваем газификатор с увлеченным потоком (EF), который обычно работает при высоких температурах (от 1300 до 1500 ° C), так что почти вся смесь угля и биомассы в сырье (более 99.5%) газифицируется (11, 23). Процесс высокотемпературной газификации эффективен для восстановления смол, что делает его более устойчивым, чем традиционные электростанции, к неоднородности сырья (25, 26). Кроме того, вариант газификации позволяет значительно снизить выбросы загрязняющих веществ в атмосферу по сравнению с прямым сжиганием этих видов топлива (27). Сырье твердого топлива частично окисляется в процессе, не только обеспечивая энергию для эндотермических реакций в газогенераторе, которые генерируют CO и H 2 (рис.1), но также компенсируя потери энергии в системе (25, 28).
Рис. 1.Производительность систем CBECCS при массовых соотношениях смешивания биомассы от 0 до 100%. ( A ) Процесс газификации: состав синтез-газа (CO, H 2 и CO 2 ) и связанные с ним эффективности преобразования энергии (отношение выходной энергии к входящей при более низкой теплотворной способности, LHV). ( B ) Процесс WGS: производство CO, H 2 и CO 2 и связанная с этим эффективность преобразования энергии.( C ) Общая эффективность производства электроэнергии: затраты энергии из угля и биомассы, а также чистая и валовая эффективность производства электроэнергии в системах CBECCS.
Рис. 1 A иллюстрирует результаты моделирования газификации EF с соотношением компонентов биомассы растительных остатков (CrB) в диапазоне от 0 до 100%. Сохраняя постоянным общее количество потребляемой энергии от угля и пожнивных остатков, мы обнаруживаем увеличение соотношения CO 2 в выходящих газах по мере увеличения соотношения биомассы.Между тем, эффективность преобразования снижается с ~ 81,8 до 75,2% с увеличением доли биомассы. Из-за относительно высокого содержания влаги и летучих веществ, содержащихся в биомассе ( SI Приложение , таблица S6), и большего вклада кислородсодержащих химических связей (например, C – O, C = O и O – H) по сравнению с углем, более высокая доля биомассы требует дополнительной энергии в процессе газификации для разрыва этих связей. Кроме того, при более высоких соотношениях биомассы газификация сырья дает немного более высокое содержание H 2 и более низкое содержание CO в синтез-газе, что обусловлено более высоким содержанием влаги в биомассе (25).Полученный синтез-газ в конечном итоге используется в процессе сгорания для выработки электроэнергии.
В процессе конверсии воды и газа (WGS) (CO + h3O↔CO2 + h3, ΔH (298K) = — 41,2 кДж / моль) большая часть углерода, содержащегося в сырье, превращается в CO 2 . Концентрации CO 2 , произведенные в процессе WGS, увеличиваются с 4% (3,7 ~ 4,3%) до 26% (24,9 ~ 27,4%) ( SI Приложение , таблицы S3 и S4). Поскольку процесс WGS является экзотермическим, синтез-газ на выходе из газификатора EF предварительно охлаждается с примерно 1300 ° C до 200 ° C посредством гашения воды для облегчения реакции в прямом направлении (23).Приблизительно 16,0% энергии в сырье рекуперируется в виде пара от газификации и процесса WGS, который может быть направлен в систему парогенератора с рекуперацией тепла (HRSG) для повышения общей эффективности производства электроэнергии. Эффективность преобразования WGS демонстрирует тенденцию к небольшому увеличению в зависимости от увеличения доли поступающей биомассы (Рис. 1 B ). Это отражает тот факт, что дополнительные уровни биомассы приводят к более низкому содержанию CO в синтез-газе, полученном при газификации, снижая требования к нагрузке для реакции WGS.
Сдвинутый синтез-газ состоит в основном из H 2 (от 35,6 до 40,1%), CO 2 (от 24,9 до 27,4%) и H 2 O (от 31,2 до 38,2%). CO 2 и другие кислые газы, включая H 2 S и COS, удаляются из смещенного синтез-газа с использованием метода Rectisol с использованием метанола в качестве рабочей жидкости (23). Во время процесса удаления кислого газа (AGR) дополнительная энергия требуется для термической регенерации растворителя и циклов абсорбции / десорбции CO 2 .Примерно от 6,4 до 11,6% валовой выработки электроэнергии потребляется внутри блока разделения воздуха для отделения кислорода и для AGR для сжатия потока CO 2 до 150 бар для использования (например, для увеличения нефтеотдачи или подготовки к окончательному использованию). секвестрация). SI Приложение , Таблица S5 суммирует состав сырья и выбросы CO 2 на киловатт-час, предполагая, что уровень улавливания CO 2 составляет около 90%.
Как показано на рис.1 C , как валовая, так и чистая эффективность производства электроэнергии системой CBECCS несколько снижается с увеличением доли биомассы в сырье. Хотя добавление биомассы требует меньше энергии для подготовки сырья и улавливает больше тепла ПГРТ по сравнению с углем, высокое содержание влаги в биомассе требует больше кислорода для газификации и приводит к улавливанию большего количества CO 2 по сравнению с углем. единственный случай, CBECCS-CrB0 (Рис. 1 B и SI Приложение , Таблицы S4 и S5).Из-за высокого внутреннего энергопотребления системы CBECCS могут производить электроэнергию с чистым КПД от 32,16 до 35,70%, что ниже, чем у современных электростанций с ПК без улавливания CO 2 (~ 42,7%) (22, 29).
Прямой углерод и следы выбросов парниковых газов в течение всего жизненного цикла.
Мы оцениваем прямые выбросы CO 2 и выбросы парниковых газов в течение жизненного цикла (измеренные в эквиваленте CO 2 ) для систем CBECCS и сравниваем их с выбросами ПК и угольных электростанций IGCC в Китае.Прямые выбросы CO 2 происходят только при сжигании угля на электростанциях (столбцы на рис. 2), в то время как выбросы парниковых газов в течение жизненного цикла (квадраты на рис. 2) включают также выбросы парниковых газов от предварительной обработки. угля и биомассы перед поступлением в энергосистемы ( SI Приложение , раздел S3) (30, 31). Сжигание биомассы не влияет на выбросы CO 2 , поскольку содержание углерода в биомассе поступает из атмосферы в результате фотосинтеза.
Рис. 2.Прямые выбросы CO 2 и выбросы парниковых газов в течение жизненного цикла из систем CBECCS, угольных электростанций (ПК) и станций IGCC без CCS. Столбики представляют собой прямые выбросы CO 2 . Квадраты представляют выбросы парниковых газов в течение жизненного цикла, выраженные в общем эквиваленте CO 2 .
Мы рассматриваем диапазон соотношений биомассы для системы CBECCS, включая случай использования только угля, обозначенный как CBECCS-CrB0 (т.е. 0% растительных остатков), и четыре случая с 20%, 35%, 70% и 100% биомассы. обозначены как CBECCS-CrB1 — -CrB4, соответственно (более подробная информация приведена в приложении SI , таблица S2).Оценка диапазона соотношений биомассы для CBECCS является оправданной, потому что переход тепловой энергетической системы Китая с преобладанием угля на растущую зависимость от топлива из биомассы должен происходить постепенно из-за проблем с осуществимостью (–), учитывая время, необходимое как для создания эффективного система сбора пожнивных остатков в больших масштабах и внесение изменений в цепочки поставок угля (например, шахты и транспорт), а также ( ii ) институциональные и политические причины для смягчения сопротивления со стороны действующих групп интересов угля.
По сравнению с установками ПК и традиционными IGCC без CCS (черные полосы), на рис. 2 показаны выбросы парниковых газов в течение жизненного цикла (в эквиваленте CO 2 ), связанных с производством 1 кВтч электроэнергии из систем CBECCS с коэффициентами биомассы. от 0 до 100%. Электроэнергия с нулевым выбросом в виде прямого CO 2 и парниковых газов жизненного цикла достигается при доле растительных остатков 20% и 35% в топливной смеси (или CBECCS-CrB1 и -CrB2), соответственно. С долей биомассы выше 35% системы CBECCS становятся технологиями производства электроэнергии с отрицательными выбросами не только с точки зрения прямого CO 2 , но и с точки зрения парниковых газов жизненного цикла.
CO 2 , образующийся в качестве побочного продукта из систем CBECCS, может использоваться и храниться в истощенных газовых бассейнах, использоваться для увеличения добычи нефти или метана угольных пластов или улавливаться в соответствующих геологических резервуарах (например, в глубоких засоленных осадочных формациях. ) (11, 32⇓⇓ – 35). Для сценария развертывания CBECCS (например, всего 150 ГВт), который будет обсуждаться позже, годовой объем CO 2 , потенциально необходимый для секвестрации, составляет 129 мегатонн (Mt), 164 Mt, 169 Mt, 169 Mt, 94 Mt и 77 Mt. соответственно, для шести регионов материкового Китая, а именно Северного Китая, Северо-Востока, Восточного Китая, Южно-Центрального Китая, Юго-Запада и Северо-Запада, что незначительно по сравнению с доступными наземными геологическими хранилищами в Китае (т.е. менее 0,036% от общего числа хранилищ) (34, 36⇓ – 38).
Нормированные и предельные затраты на электроэнергию с отрицательным выбросом углерода.
Мы оцениваем LCOE для пяти различных соотношений смешивания биомассы (т. Е. От 0% в CBECCS-CrB0 до 100% в -CrB4) и сравниваем их с результатами для растений SC-PC и IGCC. Без цены на углерод LCOE увеличивается с 8,78 центов США за киловатт-час для CBECCS-CrB0 до 9,98 центов США за киловатт-час для CBECCS-CrB4. Электростанции SC-PC имеют самый низкий LCOE — 4.67 центов США за киловатт-час, что соответствует ценам на электричество с шинопроводами, которые в настоящее время доступны для сетевых компаний в Китае (39). Из-за низкого LCOE уголь был доминирующим топливом в электроэнергетической системе Китая, увеличившись с 1114 ТВтч в 2000 году до 4284 ТВтч в 2015 году (40). Результаты показывают, что при отсутствии налогов на выбросы углерода или регулирования, ограничивающего выбросы CO 2 , развертывание заводов CBECCS с экономической точки зрения в настоящее время не было бы привлекательным в Китае.
Рис. 3 A иллюстрирует влияние цен на углерод на LCOE систем CBECCS. CBECCS-CrB1 связан с нулевыми прямыми выбросами углерода, и поэтому его LCOE не зависит от цены на углерод. Для заводов с положительными выбросами углерода, в частности SC-PC, IGCC и CBECCS-CrB0, LCOE увеличивается с ростом цен на углерод. Напротив, для заводов с отрицательными прямыми выбросами (т.е. CBECSS-CrB2 to -CrB4) LCOE снижается с ростом цен на углерод.Более того, наклоны становятся более крутыми с более высокими отношениями смешивания биомассы (например, от CBECCS-CrB2 до -CrB4), предполагая, что более высокие цены на углерод могут эффективно стимулировать переход систем CBECCS к более высоким отношениям биомассы в качестве входящего топлива.
Рис. 3.Экономический анализ выработки электроэнергии системами CBECCS. ( A ) LCOE для угольных электростанций, электростанций IGCC и систем CBECCS с ценой на углерод от 0 до 60 долларов за тонну CO 2 . ( B ) Предельные затраты на производство электроэнергии как функция массовых соотношений цен на биомассу и углерод.Предельная стоимость CBECCS-CrB4 становится отрицательной при цене углерода выше 100 долларов за тонну CO 2 . ( C ) Безубыточная цена углерода, чтобы сделать системы CBECCS конкурентоспособными по стоимости с установками ПК, в зависимости от цен и массовых соотношений смешивания биомассы. Цветные линии — это изокванты с одинаковыми безубыточными ценами на углерод. Массовая доля биомассы в топливном запасе колеблется от 0 до 100%.
На основе LCOE мы находим безубыточную цену на углерод в 42 доллара.0 и 52,0 долл. США за тонну CO 2, , чтобы сделать CBECCS с нулевыми выбросами парниковых газов (то есть конфигурацию CBECCS-CrB2) конкурентоспособной по стоимости по сравнению с угольными установками IGCC и SC-PC, соответственно.
Предельная стоимость систем CBECCS зависит от затрат на топливо, эксплуатационных расходов и затрат на техническое обслуживание (O&M), а также цены на углерод. При цене на углерод в 100 долларов за тонну система CBECCS-CrB4 со 100% биомассой будет производить электроэнергию с отрицательным выбросом углерода с отрицательными предельными затратами. (Рис.3 B ).Примечательно, что при такой высокой цене на углерод и высоком относительном соотношении биомассы краткосрочные предельные затраты CBECCS могут быть ниже даже, чем затраты на возобновляемую электроэнергию (т. Е. Практически нулевые). Это означает, что при подходе к диспетчеризации с учетом требований, основанном на предельных затратах, CBECCS, как управляемый источник генерации, потенциально может иметь наивысший приоритет и отправляться первым среди всех источников генерации. Это может гарантировать высокий коэффициент мощности для блоков CBECCS, компенсируя связанные капитальные затраты и затраты на топливо.Однако в настоящее время решения об отправке в Китае не следуют процедурам экономического обоснования. Вместо этого правительство назначает фиксированные часы работы для каждого класса электростанций (41). В ближайшем будущем, поскольку CBECCS также использует уголь, вполне возможно, что электростанции CBECCS смогут следовать существующим правилам и практикам для угольных электростанций с гарантированными часами работы. В долгосрочной перспективе, по мере того как Китай продолжает текущую рыночную реформу электроэнергетического сектора (41, 42), переход к диспетчеризации с учетом требований может лучше отражать экономику и отдавать приоритет электроэнергии с отрицательными затратами, производимой с помощью CBECCS, с высокой ценой на выбросы углерода. и соотношение биомассы.
Однако на цену биомассы может влиять множество факторов, включая радиус сбора и затраты на транспортировку и хранение (более подробное обсуждение в SI Приложение , раздел S2.2). Здесь мы исследуем, при различных соотношениях биомассы, как цены на биомассу повлияют на безубыточную цену на углерод, то есть уровень, на котором CBECCS-CrB2 становится рентабельным по сравнению с установками SC-PC (рис. 3 C). ). При отсутствии топлива из биомассы (например, CBECCS-CrB0) безубыточная цена углерода составляет около 63 долларов за тонну CO 2 , независимо от цены биомассы.Как показано на рис. 3 C , при цене биомассы ниже 80 долларов за тонну безубыточная цена на углерод снижается в зависимости от соотношений смешивания биомассы. Это указывает на то, что добавление биомассы к сырью приводит к снижению затрат на сокращение выбросов CO 2 . Например, при текущей цене растительных остатков 50 долларов за тонну безубыточная цена на углерод снижается с 63 долларов за тонну для CBECCS-CrB0, который использует только уголь, до 52 долларов за тонну для CBECCS-CrB2 с коэффициентом смешивания биомассы 35. %.Однако, если цена биомассы превышает 80 долларов за тонну, безубыточная цена углерода будет расти с увеличением доли биомассы.
Снижение выбросов углерода и повышение качества воздуха.
По сравнению с установками ПК или прямым сжиганием биомассы, производство электроэнергии с помощью систем CBECCS имеет более низкие выбросы углерода и загрязняющих веществ в атмосферу. Чтобы пролить свет на потенциальные выгоды для углерода и качества воздуха от развертывания CBECCS, мы разработали контрфактический сценарий на 2015 год, в котором CBECCS развертываются для вытеснения недавно построенных заводов по производству ПК в Китае, которые в основном являются сверхкритическими и сверхсверхкритическими установками.В мире с ограниченными выбросами углерода этим молодым угольным станциям, возможно, потребуется досрочно выйти из эксплуатации к середине века — вероятному временному горизонту, когда CBECCS может начать играть более важную роль. В частности, мы разрабатываем сценарий, в котором в общей сложности развернуты 150 ГВт блоков CBECCS с нулевыми выбросами ПГ (CBECCS-CrB2), исходя из масштаба прогнозируемых добавок угля Международным энергетическим агентством (43). В частности, мы предполагаем, что около 24,3% пожнивных остатков, имеющихся в материковом Китае, используются в качестве входящего топлива, что, таким образом, может поддерживать развертывание и эксплуатацию 366 установок CBECCS с нулевыми выбросами парниковых газов (т.е., CBECCS-CrB2) мощностью 410 МВт каждая (44). При коэффициенте мощности 80% для CBECCS этот сценарий может заменить 1051 ТВтч электроэнергии, вырабатываемой угольными электростанциями, что эквивалентно 18,1% от общего объема электроэнергии, произведенной в Китае в 2015 году (40). Замещение этого количества угольной электроэнергии, производимой сверх- или сверхкритическими установками, могло бы сократить годовые выбросы CO 2 на целых 0,88 Гт, что эквивалентно 9,3% от общих выбросов углерода в Китае (9,6 Гт) в 2015 году (рис.4).
Рис. 4.Сокращение общих годовых выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, достигаемое сценарием развертывания CBECCS-CrB2 при массовом соотношении биомассы 35%: ( A ) SO 2 , ( B ) NO X , ( C ) PM 2,5 и ( D ) BC. Мы представляем результаты для шести регионов материкового Китая: Северного Китая (Северная Каролина), Северо-Востока (Северо-Восток), Восточного Китая (ЕС), Южно-Центрального Китая (ЮЦК), Юго-Западного (ЮЗ) и Северо-Западного (Северо-Западный). Столбики представляют собой сокращения выбросов от замены угольных электростанций (ПК) системами CBECCS и от отказа от OBB и DBB.
Помимо потенциального вклада в борьбу с выбросами углерода, развертывание систем CBECCS для вытеснения производства угля может также привести к сокращению традиционных выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, тем самым способствуя достижению краткосрочных целей Китая по контролю за загрязнением воздуха (13). Развертывание CBECCS снижает загрязнение воздуха двумя способами: ( i ) вытесняют выработку электроэнергии на угле и связанное с этим загрязнение воздуха и ( ii ) избегают биомассы, которая в противном случае могла бы потребляться более загрязняющими способами, такими как открытое сжигание биомассы (OBB) и сжигание биомассы в домашних условиях (DBB).Традиционно для китайских фермеров 17-25,6% пожнивных остатков сжигаются на поле (10, 27, 28). Таким образом, OBB является основным источником загрязнения воздуха, особенно прямых выбросов твердых частиц, включая черный углерод (BC). Наши результаты показывают, что предусмотренный здесь сценарий развертывания может способствовать значительному сокращению первичных загрязнителей воздуха, включая NO X , SO 2 , PM 2,5 и BC, во всех регионах, особенно в Северном и Восточном Китае, где смог. эпизоды с высоким уровнем загрязнения воздуха случаются часто ( SI Приложение , рис.S5).
Например, развертывание систем CBECCS-CrB2 мощностью 24,3 ГВт в Северном Китае может снизить выбросы SO 2 на 169,3 килотонн (кт), NO X на 132,4 кт, первичных PM 2,5 на 225,2 кт и BC на 8,8 кт, что эквивалентно соответственно 5,2%, 3,6%, 12,2% и 3,8% общих региональных выбросов в 2015 году. На основе моделирования качества воздуха с использованием метеорологических исследований и прогнозирования — многомасштабного уровня качества воздуха сообщества (45) шкала сокращение выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, достигаемое с помощью сценария развертывания CEBCCS-CrB2, может снизить среднегодовую концентрацию PM 2.5 на 6,8% в регионе Северного Китая (19). Чтобы поместить это в контекст, Китай поставил цель снизить среднегодовую концентрацию PM 2,5 на 25% в регионе BTH на севере Китая с 2012 по 2017 год, как объявлено в опубликованном Плане действий по предотвращению и контролю загрязнения воздуха. Государственного совета Китая. Наш сценарий CEBCCS-CrB2 может достичь более 27,2% от этого целевого показателя сокращения PM 2,5 . Учитывая, что стоимость ВВП для реализации плана действий для региона BTH в 2017 году была оценена примерно в 61 миллиард долларов, потенциальная экономия, которую может дать развертывание CBECCS на затратах на борьбу с загрязнением воздуха, может быть значительной (46, 47).Ожидается, что процентное снижение концентраций PM 2,5 будет еще больше зимой, когда сжигание биомассы в жилых помещениях вносит значительный вклад в эпизоды серьезного загрязнения воздуха в Китае (48). Кроме того, поскольку выбросы СУ вносят свой вклад как в загрязнение воздуха, так и в локальное воздействие на климат (в виде потепляющего аэрозоля), сокращение выбросов СУ за счет развертывания CBECCS приведет к уменьшению загрязнения, а также к снижению потепления.
Обсуждение
Пути развертывания CBECCS в Китае.
Развертывание систем CBECCS, использующих растительные остатки в качестве сырья для биомассы, представляет собой беспроигрышную стратегию по сокращению загрязнения воздуха и выбросов углерода в Китае (49, 50). Внедрение CBECCS в Китае может иметь четыре основных преимущества: ( i ) CBECCS может в конечном итоге достичь отрицательных выбросов парниковых газов при увеличении соотношения биомассы; ( ii ) OBB / DBB и связанного с ним загрязнения воздуха можно было бы избежать, используя биомассу в качестве топлива для системы CBECCS; ( iii ) фермеры могут получить дополнительную компенсацию от продажи биомассы растительных остатков, что может принести пользу экономическому развитию сельских районов; и ( iv ) по сравнению с другими странами или регионами, такими как Соединенные Штаты и Европейский Союз, капитальные и эксплуатационные расходы на систему CBECCS, вероятно, будут намного ниже в Китае, обеспечивая более низкую возможность развертывания (22 , 51).Хотя наш анализ сосредоточен на Китае, многие страны развивающегося мира, такие как Бразилия и Индия, также сталкиваются с проблемой изменения климата, а также серьезного загрязнения воздуха в результате сжигания биомассы. Таким образом, дорожная карта CBECCS в Китае также имеет эталонное значение для развивающегося мира, позволяющего использовать сопутствующие преимущества уменьшения как загрязнения воздуха, так и выбросов CO 2 .
Чтобы добиться большей роли CBECCS в долгосрочной стратегии декарбонизации Китая, краткосрочное развертывание может быть сосредоточено на нескольких провинциях, которые имеют большие запасы биомассы и возможности для связывания CO 2 , с одной стороны, а также с другой стороны, под давлением необходимости ограничить использование местного угля и уменьшить загрязнение воздуха.Как показано в Приложении SI , рис. S4 и таблице S8, производство пожнивных остатков в Китае сконцентрировано, в частности, в двух зернопроизводящих районах, а именно в регионе Хуан-Хуай-Хай и на Северо-восточной равнине. Пять районов Китая с наибольшей плотностью посевов расположены в 10 провинциях, которые также имеют большой местный спрос на электроэнергию и страдают от серьезного местного загрязнения воздуха ( SI Приложение , Таблица S17) (40). Кроме того, бассейны Хуабэй и Ювань, охватывающие провинции Хэбэй, Хена, Шаньдун и Аньхой, обладают значительными возможностями по улавливанию CO 2 , оцениваемыми в 264 Гт и 186 Гт, соответственно ( SI Приложение , Таблица S18).Исходя из этих критериев, мы предполагаем, что четыре провинции — Шаньдун, Хэнань, Хэбэй и Аньхой — могут быть кандидатами на раннюю демонстрацию и первоначальное развертывание CBECCS. Эти провинции обладают достаточным запасом пожнивных остатков, обильными мощностями по улавливанию CO 2 , большим существующим парком тепловых генераторов и значительными локальными выбросами углерода и загрязнителей воздуха (Рис.4 и SI Приложение , Рис. S5 и Таблица S8 ). Развертывание систем CBECCS в этих провинциях могло бы использовать местные растительные остатки и ограничить загрязнение воздуха и в то же время увеличить производство зеленой электроэнергии.
Для широкомасштабного внедрения технологии CBECCS в Китае потребуется преодоление ряда препятствий, включая управление рисками и неопределенностями, связанными с соответствующими технологиями, сбором биомассы и углеродной политикой. Во-первых, системы CBECCS зависят от сложной комбинации передовых технологий, включая газификацию EF, конверсию WGS, CCS и сжигание водорода в газовых турбинах. Хотя IGCC, ключевой компонент CBECCS, является зрелой технологией в США и Европе, ее применение в Китае все еще находится на стадии демонстрации.В Китае необходимы программы исследований и разработок и демонстрационные проекты, чтобы овладеть основными технологиями и получить опыт, позволяющий избежать технических рисков (50).
Во-вторых, для обеспечения надежного снабжения биоэнергией в больших масштабах необходимо создать двухточечную сеть сбора биомассы в сельскохозяйственных и / или лесных районах для повышения эффективности сбора (6). Централизованно-механизированный сбор урожая может не только снизить затраты на сбор пожнивных остатков, но и способствовать повышению продуктивности сельского хозяйства (52).Поскольку поставки биомассы колеблются в зависимости от сезона, также потребуются хранилища, чтобы гарантировать стабильную и надежную поставку топливного сырья для систем CBECCS. Некоторые меры предварительной обработки, такие как гранулирование и торрефикация, могут быть применены для уменьшения места для хранения и уменьшения рисков (53). Кроме того, переход с пожнивных остатков на более крупномасштабные и более надежные заменители, такие как лесная биомасса, может способствовать более стабильному предложению (54).
В-третьих, несмотря на значительно меньшие выбросы CO 2 и загрязняющих веществ, капитальные и постоянные затраты на эксплуатацию и обслуживание систем CBECCS составляют 102.На 17% и 117,94% выше, чем у электростанций СК-ПК соответственно (22). Без цены на выбросы, особенно CO 2 , CBECCS в настоящее время невыгодно конкурировать с традиционными угольными электростанциями и реализовывать связанные с этим углеродные и экологические выгоды. В Китае в декабре 2017 года было объявлено о создании национального углеродного рынка, начиная с электроэнергетического сектора, и теперь его планируется полностью ввести в действие в 2020 году. Он будет вводить цену на выбросы углерода, которая должна отдавать предпочтение низкоуглеродным технологиям, таким как CBECCS (6 ).Для достижения критической точки безубыточности потребуются дополнительные стимулы (около 52,0 долл. США за тонну CO 2 ), чтобы эффективно способствовать крупномасштабному применению CBECCS.
Роль CBECCS как части широкой дорожной карты CCS для Китая.
В широком контексте разработки китайской стратегии CCS, помимо технологии улавливания CO 2 до сжигания на основе газификации, которая является предметом настоящего исследования, улавливание после сжигания также рассматривается как многообещающий выбор технологии, особенно в качестве варианта модернизации существующего угля. обожженные растения (43).Успешные демонстрации в промышленных масштабах уже были реализованы в Китае и других странах (22). Однако модернизация существующих угольных электростанций влечет за собой логистические проблемы, такие как наличие поблизости хранилища CO 2 и наличие на площадке достаточного пространства для добавления объектов дожигания. Для сравнения, поскольку темпы добавления новых угольных электростанций в Китае, по прогнозам, замедлятся в ближайшие десятилетия, рынок CBECCS посредством газификации, вероятно, будет включать замену угольных электростанций, которые будут выведены из эксплуатации к середине века или позже (55).Для согласованности с таким временным горизонтом в этом исследовании сравниваются экономические и экологические последствия CBECCS с наиболее передовыми угольными установками в настоящее время, то есть сверхкритическими и сверхсверхкритическими угольными установками.
Для информирования о долгосрочной дорожной карте Китая по CCS и о том, как следует разделить рынок CBECCS между подходами к газификации и дожиганию, директивным органам и инвесторам необходимо сравнить вариант строительства новых заводов CBECCS, использующих технологию улавливания до сжигания, со стратегией модернизации или строительство угольных электростанций с использованием технологии совместного сжигания биомассы и улавливания после сжигания.Ответ на эти вопросы требует будущих исследований по оценке существующих угольных электростанций на предмет их площади и доступности воды для добавления и эксплуатации улавливателей после сжигания, а также связанных с этим изменений в затратах и эффективности (43, 56, 57). Тогда вариант модернизации существующих заводов можно сравнить с вариантом строительства новых заводов, использующих подходы газификации или дожигания.
Хотя количественное сравнение выходит за рамки настоящего исследования, качественно CBECCS с газификацией имеет ряд преимуществ перед технологией дожигания.Наиболее важно то, что, хотя модернизация традиционных угольных блоков с CCS после сжигания, безусловно, может снизить выбросы углерода, оно ограничено техническим пределом для коэффициента совместного сжигания биомассы, который, следовательно, ограничивает потенциал снижения выбросов углерода. В настоящее время доля биомассы в установках совместного сжигания биомассы / угля обычно ниже 5% и редко превышает 10% на постоянной основе, хотя совместное сжигание 20% технически возможно (58). Напротив, технология CBECCS может работать не только при высоких соотношениях биомассы, но и может обеспечить нулевые выбросы CO 2 за весь жизненный цикл при соотношении биомассы всего 35%.Таким образом, с учетом крайней необходимости в отрицательных выбросах углерода для решения климатических проблем, CBECCS посредством газификации предоставляет более многообещающую возможность для постепенного увеличения доли биомассы, тем самым закладывая основу для полного отказа от ископаемой энергии и производства электроэнергии с отрицательным углеродом. долгий пробег.
Методы
Система CBECCS была смоделирована с использованием программного обеспечения Apsen Plus с допущениями для имеющихся в настоящее время современных процессов. Было смоделировано 20 соотношений смешивания растительных остатков с уравновешиванием потоков массы и энергии на каждом этапе и подтверждено существующей литературой (11, 23).Блок-схема системы CBECCS для производства электроэнергии проиллюстрирована на рис. 5, с подробной информацией о параметрах модели, входами и выходами материалов и энергии, обобщенной в SI Приложение , таблицы S1 – S6.
Рис. 5.Блок-схема системы CBECCS для производства электроэнергии с использованием технологии IGCC с CCS.
Выбросы парниковых газов от угля и биомассы за жизненный цикл в системах CBECCS оцениваются с использованием стандартной модели ISO (Международной организации по стандартизации) с учетом как эксплуатационных выбросов, так и выбросов, связанных с добычей, переработкой и транспортировкой угля и биомассы. .Подробные данные приведены в SI Приложение , раздел S3 (30, 59). Сопутствующие выгоды от снижения загрязнения воздуха оценивались для основных загрязнителей воздуха, включая SO 2 , NO X , PM 2,5 и BC. Коэффициенты выбросов этих видов для систем CBECCS, угольных электростанций, OBB и DBB были взяты из кадастра выбросов для загрязнения воздуха в Китае, разработанного Университетом Цинхуа и задокументированного в существующей литературе ( SI Приложение , таблицы S15 и S16) (10, 51, 60–62).
LCOE для CBECCS, угольного IGCC и традиционных электростанций были оценены с использованием финансовой модели движения денежных средств, разработанной для этого анализа. Экономические параметры для Nth of a kind CBECCS-CrB0 были взяты из тематического исследования проекта GreenGen (IGCC) в Тяньцзине, Китай, представленного Азиатским банком развития (22). Поскольку доля биомассы увеличивается с 0% в CBECCS-CrB0 до 100% в -CrB4, мы предполагаем, что капитальные вложения за ночь увеличатся на 10%, а фиксированные затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание — на 30% (10, 63).Экономические параметры для различных энергоблоков и моделей движения денежных средств описаны в приложении SI , таблица S14. Цены на уголь в Китае были взяты на уровне 80 долларов за тонну на основе средней цены энергетического угля на Бохайском крае в период с 2017 по 2018 год (64), а цены на биомассу были оценены как функция расстояния транспортировки и плотности биомассы с параметрами, откалиброванными с использованием существующей литературы. ( SI Приложение , раздел S2.2) (65). Анализ чувствительности LCOE с точки зрения капитальных затрат, ставки дисконтирования и цен на топливо проиллюстрирован в приложении SI , рис.S3.
Настоящий анализ также количественно оценил влияние на LCOE различных технологий производства электроэнергии налогов на выбросы углерода в диапазоне от 0 до 60 долларов за тонну CO 2 . Затраты на сокращение выбросов CO 2 (CCO2) с использованием систем CBECCS по сравнению с электростанциями SC-PC были количественно определены с помощью следующего уравнения: CCO2 = PkWhCBECCS − PkWhPCECO2CBECCS − ECO2PC,
, где реализованные PkWhCBECCS и PkWCOhPC соответственно относятся к , системой CBECCS и заводом SC-PC, а ECO2CBECCS и ECO2PC указывают на выбросы CO 2 , связанные с производством 1 кВтч электроэнергии с использованием электростанций CBECCS и SC-PC, соответственно.
Благодарности
Мы благодарим рецензентов за ценные и конструктивные предложения. Мы особенно благодарны одному из рецензентов за ее кропотливые усилия по критике нескольких версий рукописи и за поднятые вопросы, которые способствовали важному улучшению окончательной презентации. XL, LC, JX, SW и SC были поддержаны Национальной программой ключевых исследований и разработок 2016YFC0208901, Национальным фондом естественных наук Китая, проектами 71722003 и 716
, Государственной лабораторией по охране окружающей среды, ключевой лабораторией источников и контроля загрязнения воздуха, Совместным инновационным центром для регионов. Качество окружающей среды, Государственная ключевая объединенная лаборатория моделирования окружающей среды и контроля загрязнения, и Volvo Group в исследовательском проекте Исследовательского центра зеленой экономики и устойчивого развития Университета Цинхуа; и H.W., Q.Y., C.P.N. и M.B.M. были поддержаны грантом Гарвардского глобального института Гарвардско-китайскому проекту «Китай 2030/2050: энергетические и экологические вызовы будущего».
Сноски
Вклад авторов: X.L. и М.Б.М. спланированное исследование; X.L. и L.C. проведенное исследование; X.L., L.C., J.X., S.W., S.C. и Q.Y. внесены новые реагенты / аналитические инструменты; X.L., L.C., H.W., W.P., Q.Y., C.P.N. и M.B.M. проанализированные данные; и X.L., L.C., H.W., W.P., J.X., S.W., B.S., C.P.N. и M.B.M. написал газету.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Эта статья представляет собой прямую публикацию PNAS.
Эта статья содержит вспомогательную информацию на сайте www.pnas.org/lookup/suppl/doi:10.1073/pnas.1812239116/-/DCSupplemental.
- Авторские права © 2019 Автор (ы). Опубликовано PNAS.
5.1. Введение в газификацию | netl.doe.gov
5.1. Введение в газификацию
Газификация — это технологический процесс, который может преобразовывать любое углеродсодержащее (углеродное) сырье, такое как уголь, в топливный газ, также известный как синтез-газ (сокращенно синтез-газ). Газификация происходит в газификаторе, обычно в сосуде с высокой температурой / давлением, где кислород (или воздух) и пар непосредственно контактируют с углем или другим сырьевым материалом, вызывая серию химических реакций, которые преобразуют сырье в синтез-газ и золу / шлак ( минеральные остатки).Синтез-газ получил свое название из-за того, что он был промежуточным звеном в производстве синтетического природного газа. Синтез-газ, состоящий в основном из бесцветных и легковоспламеняющихся газов без запаха, оксида углерода (CO) и водорода (H 2 ), имеет множество применений. Синтез-газ может быть далее преобразован (или переведен) только в водород и диоксид углерода (CO 2 ) путем добавления водяного пара и реакции на катализаторе в реакторе конверсии водяного газа. Когда водород сжигается, он не создает ничего, кроме тепла и воды, что дает возможность производить электричество без углекислого газа в выхлопных газах.Кроме того, водород, полученный из угля или другого твердого топлива, можно использовать для очистки нефти или для производства таких продуктов, как аммиак и удобрения. Что еще более важно, синтез-газ, обогащенный водородом, можно использовать для производства бензина и дизельного топлива. Заводы полигенерации, которые производят несколько продуктов, уникальны с технологиями газификации. Углекислый газ можно эффективно улавливать из синтез-газа, предотвращая выбросы парниковых газов в атмосферу и позволяя использовать его (например, для повышения нефтеотдачи) или безопасное хранение.
Газификация предлагает альтернативу более устоявшимся способам преобразования исходного сырья, такого как уголь, биомасса и некоторые потоки отходов, в электричество и другие полезные продукты. Преимущества газификации в конкретных применениях и условиях, особенно при экологически чистом производстве электроэнергии из угля, могут сделать ее все более важной частью мировых энергетических и промышленных рынков. Стабильная цена и обильные поставки угля во всем мире делают его основным сырьем для технологий газификации в будущем.Рынки размещения технологии с учетом многих технико-экономических и политических факторов, включая затраты, надежность, доступность и ремонтопригодность (RAM), экологические соображения, эффективность, гибкость сырья и продукции, национальную энергетическую безопасность, общественное и государственное восприятие и политику, а также инфраструктуру.