What is the Allam-Fetvedt cycle?

It is a natural gas power cycle that burns fuel in pure oxygen rather than air, using supercritical CO₂ as the working fluid that drives the turbine. Because there is no nitrogen from the air in the combustion, the exhaust is essentially pure CO₂ and water instead of flue gas. The water is condensed out and the CO₂ is recirculated, with the surplus leaving the plant at pipeline pressure. It was developed by 8 Rivers and commercialised by NET Power.

How does it capture 100% of its CO₂ without a scrubber?

It never dilutes the CO₂ in the first place. Conventional plants burn fuel in air, which is 78% nitrogen, so the CO₂ leaves as a few per cent of a large exhaust stream and has to be chemically separated back out — that separation is what makes post-combustion capture expensive and energy-hungry. Oxy-combustion removes the nitrogen at the start, so the CO₂ is already concentrated and pressurised. There is no scrubber because there is no exhaust stack.

Has the Allam-Fetvedt cycle actually been built, or is it theoretical?

It has been built and run. NET Power operates a 50 MW thermal demonstration facility at La Porte, Texas, which first fired in 2018 and in 2021 became the first zero-emission natural gas plant to deliver electricity to a grid. That is a genuine milestone, but it is a demonstration plant — the first utility-scale units, at roughly 250 MW each, are still in development. Proven at demonstration scale is not the same as commercially routine.

How efficient is it compared with a combined cycle gas turbine?

Around 59% net, against roughly 60–64% for a modern H-class combined cycle. The important part is that the 59% already includes the capture. Bolting post-combustion capture onto a conventional CCGT typically costs seven to twelve efficiency points, so the fair comparison is 59% with capture against roughly 50% with capture — which is where the cycle's advantage actually sits.

What happens to the captured CO₂?

It leaves the plant as a supercritical stream at pipeline pressure and high purity, which is the form sequestration and utilisation both want. That is also the constraint: the cycle only makes sense where there is somewhere for the CO₂ to go — a pipeline, a sequestration site, or an industrial offtaker. Without that, you have a plant producing a product with no buyer.

Does GRECO use the Allam-Fetvedt cycle today?

No. GRECO builds solid oxide fuel cells below roughly 20 MW and combined cycle above it, because those are proven at the scale our campuses need and permittable now. We track the Allam-Fetvedt cycle as a capture-ready option for larger sites where CO₂ transport and storage exist, and we would rather say that plainly than imply a deployment we have not made. Scale and permitting decide the machine, not novelty.

Газовая генерация с нулевыми выбросами

Цикл Аллама-Фетведта: улавливание 100% углерода

Разбираем прорывную технологию на сверхкритическом CO₂, которая улавливает все выбросы на источнике без потерь КПД. В отличие от традиционного улавливания после сжигания, цикл Аллама-Фетведта выдаёт готовый к подаче в трубопровод CO₂ как естественный побочный продукт — дорогие переделки не нужны.

~100%

Уловлено CO₂

~59%

Чистый КПД

250 MW

На модульный блок

Ноль

Выбросы NOx/SOx

Как работает цикл Аллама-Фетведта

Allam-Fetvedt Cycle, разработанный 8 Rivers Capital и NET Power, — это принципиальное переосмысление тепловой генерации. Вместо пара в качестве рабочего тела, как на обычных электростанциях, здесь используется supercritical CO₂ — углекислый газ при температурах и давлениях, при которых он ведёт себя одновременно как жидкость и как газ.

The process works as follows: Природный газ сжигается в чистом кислороде (не в воздухе) в камере сгорания высокого давления. Такое кислородное сжигание даёт только CO₂ и водяной пар — никаких оксидов азота (NOx) и оксидов серы (SOx). Полученный горячий CO₂ под высоким давлением вращает специальную турбину, вырабатывающую электроэнергию.

После расширения в турбине CO₂ охлаждается, а вода конденсируется. Большая часть CO₂ возвращается в контур как рабочее тело, а излишек — ровно соответствующий содержанию углерода в сожжённом природном газе — улавливается при pipeline pressure, ready for sequestration без дополнительного сжатия. Такое встроенное улавливание удаляет почти 100% CO₂ при минимальной потере КПД.

Сравнение технологий улавливания углерода

Технологии	Чистый КПД	Степень улавливания	Зрелость	Структура затрат
Post-Combustion Capture	~50%	85-95%	Commercial	High retrofit cost
Pre-Combustion Capture	~45%	90-95%	Demonstration	Medium
Oxy-Combustion	~45%	95-99%	Pilot	Medium-High
Allam-Fetvedt Cycle	~59%	~100%	Commercial 2026	Low (inherent)

Сроки разработки

2018

Демонстрационная установка NET Power

Первая в своём роде демонстрационная установка тепловой мощностью 50 MW в Ла-Порте, Техас, успешно подтверждает технологию цикла Аллама-Фетведта.

2021

Первая синхронизация с сетью

NET Power добивается мирового первенства: электроэнергия из природного газа с нулевыми выбросами подана в сеть в Техасе.

2025

Партнёрство в Калифорнии

NET Power и Carbon TerraVault подписали меморандум о развитии до 1 GW генерации с нулевыми выбросами в Северной Калифорнии.

2026

Коммерческая эксплуатация

Ожидается начало коммерческой эксплуатации первых промышленных станций NET Power мощностью до 250 MW каждая.

Ключевые технологические партнёры

NET Power

Коммерциализирует технологию цикла Аллама-Фетведта. Первые промышленные станции ожидаются в 2026 году, портфель включает партнёрство в Калифорнии на мощность до 1 GW. Каждая модульная станция занимает менее 20 акров и вырабатывает до 250 MW.

NYSE: NPWR

8 Rivers Capital

Изобретатель цикла Аллама-Фетведта. Ведущий разработчик технологий декарбонизации; среди проектов — объект улавливания углерода в Вайоминге совместно с PacifiCorp, сейчас на стадии инженерной проработки Pre-FEED.

Дарем, Северная Каролина

Подход Greco Energy

Под руководством Leo Paskalidis все объекты Greco Energy изначально проектируются с возможностью интеграции CCUS. Наши проекты в Северной Америке будут включать инфраструктуру улавливания углерода для достижения нулевых выбросов.

Проект с готовностью к CCUSПуть к углеродной нейтральностиТехнологическая гибкость

Цикл Аллама-Фетведта: частые вопросы

Это газовый энергетический цикл, в котором топливо сжигается в чистом кислороде, а не в воздухе, а рабочим телом, вращающим турбину, служит сверхкритический CO₂. Поскольку в горении нет азота из воздуха, на выходе получается по сути чистый CO₂ и вода вместо дымовых газов. Вода конденсируется, CO₂ возвращается в контур, а его излишек покидает станцию под трубопроводным давлением. Цикл разработан 8 Rivers и коммерциализирован NET Power.

Он попросту не разбавляет CO₂. Обычные станции сжигают топливо в воздухе, который на 78% состоит из азота, поэтому CO₂ уходит в виде нескольких процентов большого потока выхлопа, и его приходится химически выделять обратно — именно это выделение делает улавливание после сжигания дорогим и энергоёмким. Сжигание в чистом кислороде убирает азот с самого начала, поэтому CO₂ уже концентрированный и под давлением. Скруббера нет, потому что нет и дымовой трубы.

Он построен и работал. NET Power эксплуатирует демонстрационную установку тепловой мощностью 50 MW в Ла-Порте, Техас: она была впервые запущена в 2018 году, а в 2021-м стала первой газовой станцией с нулевыми выбросами, подавшей электроэнергию в сеть. Это настоящая веха, но это демонстрационная установка — первые промышленные блоки примерно по 250 MW ещё разрабатываются. Подтверждено в демонстрационном масштабе — не то же самое, что стало коммерческой рутиной.

Около 59% чистого КПД против примерно 60–64% у современного комбинированного цикла класса H. Важно, что эти 59% уже включают улавливание. Пристройка улавливания после сжигания к обычной CCGT обычно стоит от семи до двенадцати пунктов КПД, поэтому честное сравнение — 59% с улавливанием против примерно 50% с улавливанием, и именно здесь и лежит преимущество цикла.

Он покидает станцию сверхкритическим потоком высокой чистоты под трубопроводным давлением — именно в такой форме он нужен и для захоронения, и для использования. В этом же и ограничение: цикл имеет смысл только там, где CO₂ есть куда девать — трубопровод, площадка захоронения или промышленный оффтейкер. Без этого получается станция, производящая продукт без покупателя.

Нет. GRECO строит твердооксидные топливные элементы примерно до 20 MW и комбинированный цикл выше этого порога, потому что они подтверждены в нужном нашим кампусам масштабе и согласуемы уже сейчас. Цикл Аллама-Фетведта мы отслеживаем как вариант с готовым улавливанием для более крупных площадок, где есть транспорт и хранение CO₂, и предпочитаем сказать это прямо, а не намекать на внедрение, которого не было. Машину выбирают масштаб и разрешения, а не новизна.

Что GRECO строит сегодня

Готовность к улавливанию — это дорожная карта. А это — работающая станция.

GRECO вырабатывает энергию за счётчиком, поэтому кампус запитывается за месяцы, а не ждёт годами в очереди на технологическое присоединение: твердооксидные топливные элементы примерно до 20 MW без горения и с почти нулевыми NOx, комбинированный цикл выше этого порога и суммарный КПД более 90%, когда тепло утилизировано и продано в теплосеть.

Как устроена генерация Взять по оффтейку вычисления или тепло Экспорт тепла при 50 °C

Источники и материалы для чтения

Power Engineering• January 2025

NET Power: до 1 GW низкоуглеродной базовой генерации в Калифорнии

8 Rivers Capital• March 2025

Соглашение 8 Rivers и Wood о Pre-FEED для проекта улавливания углерода в Вайоминге

8 Rivers Capital• 2024

Технология цикла Аллама-Фетведта

Power Engineering• 2021