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IGCC電站發展發展史,華能天津排第6

IGCC(Integrated Gasification Combined Cycle)整體煤氣化聯合迴圈發電系統, 是將煤氣化技術和高效的聯合迴圈相結合的先進動力系統。 它由兩大部分組成, 即煤的氣化與淨化部分和燃氣-蒸汽聯合迴圈發電部分。

全世界第一座IGCC示範電站是位於荷蘭的在1994年完工開始運轉的Buggenum電站, 裝機容量為253MW。 電廠總造價約8.5億荷蘭盾, 依當時匯率換算美元後, 單位造價約 US$1865/kW。

剛開始運轉的前幾年, Buggenum電站的系統穩定性非常差, 大小問題不斷出現, 氣化爐的可用率在開始運轉的前三年都低於30%。 經歷了五年的調整檢修並修改設計之後系統才漸漸趨於穩定。

全世界第二座IGCC示範電站是位於美國印地安納州的Wabash電站, 該項目屬於老廠增容改造, 所以造價會比從頭新建電廠的費用略低,改造後裝機容量262MW, 1995 年11 月轉入商業運行。 電廠總造價4億3千8百萬美元, 其中美國能源部補助50%。 單位造價約 US$1672/kW。

剛開始運轉的前幾年, Wabash電站的系統穩定性也是很不好, 前四年的系統可用率依序為:18.6%, 35.4%, 58.7%, 40.1%。 經過幾年調整檢修之後, Wabash電站的系統可用率已經可以達到70%以上。

全世界第三座IGCC示範電站是位於美國佛羅里達州的Polk電站, 裝機容量250MW, 1996 年底完工商轉。 電廠原本總預算3億零3百萬美元, 其中美國能源部補助49%。

建廠期間預算透支, 實際總造價約為6億零7百萬美元, 如果直接用這個實際總造價除以裝機容量, 算出來的單位造價約 US$2428/kW。 然而美國能源部的報告對於電廠的單位造價並不是這樣直接除, 而是以隔夜資金成本(overnight capital cost)來表示。

也就是假設廠區規劃、申請許可、廠房建設都可以在一夜之間完成的假想狀況,

是在不算利息, 也不考慮建廠過程發生任何意外事故或是人為延誤的理想狀況下去估計, 他們根據Polk電站建廠經驗估計新建像這樣250MW規模的IGCC電廠隔夜資金成本單位造價約為US$1650/kW。

美國能源部對於Polk電站的評估報告還指出: 如果是興建更大規模的電站, 由於規模經濟的緣故, 單位造價還可以降到US$1300/kW。 這樣的成本估算方式一定會低估IGCC的真實成本。

因為像IGCC這樣構造複雜發展又還不成熟的技術, 建廠過程中各項意外與錯誤的機會很大, 一旦有所延誤, 成本就會大幅上升。 至於規模經濟的說法更是全憑想像, 對於經驗不足的技術, 貿然擴大規模只會使出錯的機會加大,

成本很可能會更高, 而不是更低。

因為採用了這種不切實際的估價方式, 儘管事實經驗中IGCC電廠的單位造價全都在US$1600以上, 但是美國政府的絕大多數評估報告中, 幾乎都評估IGCC的單位造價會在US$1100/kW到US$1400/kW左右。

全世界第四座IGCC電站是西班牙Puertollano 電站, 裝機容量335MW。 這個電站的設計較為複雜, 除了氣化爐同時使用煤炭跟石油焦,而且還用天然氣來彌補氣化爐產出的不足。

Puertollano 電站中複迴圈發電機組部份於1996年先以天然氣運轉,1998 年氣化部份完工後IGCC開始商轉。剛開時的前幾年,煤炭氣化爐產出較低,以天然氣彌補。因為有天然氣來彌補氣化爐產出不穩定的缺點,所以Puertollano 電站的熱效率是這些IGCC示範電站中最高的,估計約為45%。

(當然,如果把氣化爐整個廢掉,乾脆採用天然氣複迴圈發電,熱效率還可以提高到50%到60%左右。)Puertollano 電站單位造價約 US$2073/kW。

全世界第五座IGCC電站是日本勿來(Nakoso)發電所10號機。裝機容量250MW,2007年完工。這個機組的設計特點在於氣化爐是使用空氣而非純氧,所以節省了氮氧分離的成本與能源損耗。

一般認為純氧氣化爐的廢氣中二氧化碳濃度較高,有利於提高二氧化碳補集效率與降低補集成本,但是設計建造勿來發電所IGCC的三菱重工則認為使用空氣氣化可以大幅提高整體機組效率,即使加上二氧化碳補集,整體的效率仍然高過純氧IGCC加上二氧化碳補集系統的效率。目前我還沒找到勿來發電所IGCC的造價資料。

全世界第六座IGCC電站就是據報導一個月虧一億的華能IGCC。根據報導中所說的每千瓦13000-14000元人民幣,換算成美元單位造價大約在US$2080/kW到US$2240/kW附近。

這裡要為華能說句公道話,華能IGCC造價跟其他國家的經驗比起來完全是合理的。只是因為那些鼓吹潔淨煤技術的人吹牛都吹太大,才會造成GreenGen今天的窘境。

全世界第七座IGCC電站是美國印地安納州的Edwardsport電站,裝機容量618MW,於2013年六月完工商轉。

原本建廠前估計總造價約13到16億美元,結果建廠過程預算透支,一再追加,最後完工時總造價約35.5億美元,單位造價大約在US$5750/kW。

全世界第八座IGCC電站是美國密西西比州的Kemper電站,裝機容量582MW,原本預定於2014年五月完工。

原本建廠前估計總造價約22億美元,結果建廠過程預算也是透支,一再追加,目前已經追加到61億美元,單位造價已經超過US$11600/kW,完工日期也延到2016年上半年。

除了氣化爐同時使用煤炭跟石油焦,而且還用天然氣來彌補氣化爐產出的不足。

Puertollano 電站中複迴圈發電機組部份於1996年先以天然氣運轉,1998 年氣化部份完工後IGCC開始商轉。剛開時的前幾年,煤炭氣化爐產出較低,以天然氣彌補。因為有天然氣來彌補氣化爐產出不穩定的缺點,所以Puertollano 電站的熱效率是這些IGCC示範電站中最高的,估計約為45%。

(當然,如果把氣化爐整個廢掉,乾脆採用天然氣複迴圈發電,熱效率還可以提高到50%到60%左右。)Puertollano 電站單位造價約 US$2073/kW。

全世界第五座IGCC電站是日本勿來(Nakoso)發電所10號機。裝機容量250MW,2007年完工。這個機組的設計特點在於氣化爐是使用空氣而非純氧,所以節省了氮氧分離的成本與能源損耗。

一般認為純氧氣化爐的廢氣中二氧化碳濃度較高,有利於提高二氧化碳補集效率與降低補集成本,但是設計建造勿來發電所IGCC的三菱重工則認為使用空氣氣化可以大幅提高整體機組效率,即使加上二氧化碳補集,整體的效率仍然高過純氧IGCC加上二氧化碳補集系統的效率。目前我還沒找到勿來發電所IGCC的造價資料。

全世界第六座IGCC電站就是據報導一個月虧一億的華能IGCC。根據報導中所說的每千瓦13000-14000元人民幣,換算成美元單位造價大約在US$2080/kW到US$2240/kW附近。

這裡要為華能說句公道話,華能IGCC造價跟其他國家的經驗比起來完全是合理的。只是因為那些鼓吹潔淨煤技術的人吹牛都吹太大,才會造成GreenGen今天的窘境。

全世界第七座IGCC電站是美國印地安納州的Edwardsport電站,裝機容量618MW,於2013年六月完工商轉。

原本建廠前估計總造價約13到16億美元,結果建廠過程預算透支,一再追加,最後完工時總造價約35.5億美元,單位造價大約在US$5750/kW。

全世界第八座IGCC電站是美國密西西比州的Kemper電站,裝機容量582MW,原本預定於2014年五月完工。

原本建廠前估計總造價約22億美元,結果建廠過程預算也是透支,一再追加,目前已經追加到61億美元,單位造價已經超過US$11600/kW,完工日期也延到2016年上半年。

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