Allam-Fetvedt 循环:100% 碳捕集
解析这项突破性的超临界 CO₂ 技术:在源头捕集全部排放,且不带来效率损失。与传统的燃烧后捕集不同,Allam-Fetvedt 循环把可直接进管道的 CO₂ 作为循环固有的副产物——无需昂贵的改造。
Allam-Fetvedt 循环的工作原理
由 8 Rivers Capital 与 NET Power 开发的Allam-Fetvedt Cycle,代表了对热力发电的一次根本性重新构想。它不像常规电厂那样以蒸汽作为工质,而是使用supercritical CO₂——处于同时具有液体和气体性质的温度与压力条件下的二氧化碳。
The process works as follows: 天然气在高压燃烧室中与纯氧(而非空气)燃烧。这种纯氧燃烧只产生 CO₂ 和水蒸气——不产生氮氧化物(NOx)或硫氧化物(SOx)。生成的高温高压 CO₂ 驱动一台专用透平发电。
在透平中膨胀做功后,CO₂ 被冷却,水被冷凝分离。大部分 CO₂ 作为工质循环回用,而多余的部分——恰好对应所燃烧天然气的碳含量——在pipeline pressure, ready for sequestration下被捕集,无需额外压缩。这种循环固有的捕集方式以极小的效率代价实现了接近 100% 的 CO₂ 脱除。
碳捕集技术对比
| 技术 | 净效率 | 捕集率 | 成熟度 | 成本特征 |
|---|---|---|---|---|
| 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) |
开发时间线
NET Power 示范电厂
位于得克萨斯州 La Porte 的全球首座 50 MW 热功率示范设施成功验证了 Allam-Fetvedt 循环技术。
首次并网同步
NET Power 实现全球首例:在得克萨斯州将由天然气产生的零排放电力送入电网。
加利福尼亚合作项目
NET Power 与 Carbon TerraVault 签署谅解备忘录,将在北加利福尼亚开发最高 1 GW 的零排放电力容量。
商业运行
首批电网级 NET Power 电厂预计投入商业运行,每座发电能力最高 250 MW。
关键技术伙伴
NET Power
正在推动 Allam-Fetvedt 循环技术的商业化。首批电网级电厂预计于 2026 年投运,在手项目包括最高 1 GW 容量的加利福尼亚合作项目。每座模块化电厂占地不足 20 英亩,发电能力最高 250 MW。
NYSE: NPWR
8 Rivers Capital
Allam-Fetvedt 循环的发明者。领先的脱碳技术开发商,项目包括与 PacifiCorp 合作、目前处于 Pre-FEED 工程阶段的怀俄明州碳捕集设施。
北卡罗来纳州达勒姆
Greco Energy 的做法
在Leo Paskalidis的带领下,Greco Energy 的所有设施都从一开始就按具备 CCUS 集成能力进行设计。我们在北美的开发项目将纳入碳捕集基础设施,以实现净零排放。
Allam-Fetvedt 循环:常见问题
捕集就绪是路线图。这才是电厂。
GRECO 在表后发电,让园区在数月内带电,而不必在接入排队中等待数年——大约 20 MW 以下采用无燃烧、NOx 接近于零的固体氧化物燃料电池,以上采用联合循环;热量被回收并售入区域能源网络后,综合效率超过 90%。