新系统可将天然气发电厂的碳排放和燃料使用量减少20％

“我们的系统将使发电厂能够使用更少的天然气来生产他们已经制造的相同电量，”负责该项目的PNNL工程师BobWegeng说。“与此同时，该系统降低了发电厂的温室气体排放，其成本与传统的化石燃料发电相比具有竞争力。”

PNNL将于今年夏天在华盛顿州里奇兰的阳光明媚的校园进行该系统的现场测试。

随着美国越来越依赖廉价的天然气作为能源，该系统可以减少发电的碳足迹。美国能源部能源情报署估计，到2020年天然气将占全国电力的27%.Wegeng指出，PNNL的系统最适合位于美国西南部等阳光普照区域的发电厂。

在天然气发电厂前安装PNNL的系统将它们变成混合太阳能发电厂。该系统利用太阳能将天然气转化为合成气，合成气是一种含有氢气和一氧化碳的燃料。由于合成气具有较高的能量含量，配备该系统的发电厂可以消耗约20%的天然气，同时产生相同的电量。

这种减少的燃料使用量可以通过聚光太阳能来实现，该太阳能使用反射表面来集中太阳光线，就像放大镜一样。PNNL的系统使用镜面抛物面碟将阳光引导到中心点，PNNL开发的设备吸收太阳能来制造合成气。

微观节省，微型技术该设备大约4英尺长，2英尺宽，包含一个化学反应器和几个热交换器。反应器具有狭窄的通道，其宽度为六角形堆叠在彼此之上。集中的阳光加热了流经反应堆通道的天然气，这些通道中含有催化剂，有助于将天然气转化为合成气。

热交换器具有较窄的通道，比人的头发束厚几倍。交换器的通道有助于回收化学反应气体留下的热量。通过再利用热量，太阳能更有效地用于将天然气转化为合成气。对早期设备原型的测试表明，超过60%的太阳能击中了系统的镜面盘，转化为合成气中所含的化学能。

传统发电厂的低碳表兄PNNL正在改进早期原型，以提高效率，同时创造出可以合理价格制造的设计。该项目包括开发可用于大规模生产的具有成本效益的制造技术。制造方法将由PNNL工作人员在俄勒冈州科瓦利斯的研究和开发设施MicroproductsBreakthroughInstitute开发，该研究所由PNNL和俄勒冈州立大学共同管理。

Wegeng的团队旨在保持系统的总体成本足够低，以便到2020年配备该系统的天然气发电厂产生的电力每千瓦时不会超过6美分。这样的价格标签将使混合太阳能燃气发电厂与传统的化石燃料发电厂竞争，同时还减少温室气体排放。

该系统适用于大范围的天然气发电厂规模。所需的PNNL设备数量取决于特定发电厂的规模。例如，500兆瓦的电厂需要大约3,000个装有PNNL设备的餐具。

与许多其他太阳能技术不同，PNNL的系统不需要发电厂在太阳落山或覆盖天空时停止运行。发电厂可以绕过系统并直接燃烧天然气。

尽管在当前项目的范围之外，Wegeng还设想有一天PNNL的太阳能驱动系统可用于制造运输燃料。合成气也可用于制造合成原油，合成原油可以精炼成柴油和汽油而不是我们的汽车。

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