美國密西西比州迪卡爾布—美國首座旨在捕獲大部分二氧化碳排放的燃煤發電廠像一座銀色城市般從密西西比州廣闊的松樹林開墾地上拔地而起。
肯珀郡能源設施——設想從這裡一座 582 兆瓦的氣化發電廠捕獲 65% 的二氧化碳——即將完工，現場有數百名建築工人。它擁有足以橫跨該州大部分地區的管道、高達建築物的已建成傳送帶和一個正在運營的煤礦，大型卡車將出土的褐煤運送到一個儲存穹頂。
在上週的參觀中，南方公司及其子公司密西西比電力公司（這家耗資 55 億美元的發電廠的開發商）的官員表示，他們正按計劃在 2015 年 5 月 31 日投入運營，並計劃今年秋季開始在氣化廠捕獲二氧化碳。氣化爐的首次點火預計將在今年夏季晚些時候進行。
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“燃氣輪機已經啟動並執行，並在天然氣上進行了檢查。下一步是讓它們在合成氣[由煤製成]上執行，”密西西比電力公司發電開發副總裁約翰·休金斯解釋說。
無論是否喜歡化石燃料開發，肯珀工廠都處於美國環保署監管新發電廠二氧化碳排放計劃的中心，並且考慮到像密西西比褐煤這樣的“低階”煤炭佔世界煤炭供應量的一半，它也處於全球排放的中心。
南方公司公開表示，其在肯珀安裝的新型輸運綜合氣化 (TRIG) 技術——該技術將褐煤氣化為合成氣，或稱合成氣——可能對其他擁有類似“低階”煤炭（一種較輕、水分較高的燃料）的國家（如中國）有用。
當在二氧化碳捕獲的情況下執行時，這座燃煤電廠的排放概況將與天然氣相似，這在發電領域尚屬首次。在肯珀建設狀態附近，唯一另一座具有碳捕獲與封存 (CCS) 的燃煤電廠是加拿大薩斯喀徹溫省電力公司的邊界壩電廠。在 2013 年釋出關於新發電廠碳排放的規則草案時，美國環保署引用了肯珀以及其他三座擬議中的電廠，作為二氧化碳捕獲技術可行性的例證。
尋找經濟利基
分析師表示，由於煤炭註定將在全球電力部門中扮演重要角色數十年，肯珀可能是降低迄今為止令人望而卻步的成本的關鍵。它也是美國幾個可行融資模式提案之一，用於捕獲技術，因為該工廠將生產從二氧化碳到價值高達每年 5000 萬至 1 億美元的硫酸等副產品，分析師表示。例如，從肯珀捕獲的二氧化碳將透過管道輸送約 60 英里，並泵入丹伯裡資源公司運營的油田，以釋放更多原油。
然而，有些人認為肯珀和其他擬議中的具有碳捕獲功能的燃煤電廠正在消耗本可用於更清潔且經過充分測試的發電來源的財政資源。“它是骯髒的、昂貴的和不必要的，”塞拉俱樂部密西西比州州長路易·米勒在談到該工廠時說。
肯珀的碳捕獲經驗是否將在很大程度上止步於密西西比州，或者是否會真正為其他具有類似煤炭型別的地區的二氧化碳排放控制建立勢頭，這一點尚不清楚。
電力研究所的傑夫·菲利普斯說，要出現第二座肯珀式發電廠，它需要位於“天然氣價格高、本土低階煤炭豐富、渴望控制二氧化碳排放且附近有油田的地方”。
他說，目前美國的天然氣價格太低，許多地方無法滿足這一標準。他說，許多其他擁有類似煤炭型別的國家，理論上可以使用肯珀的氣化技術，可能沒有財政資源來考慮類似的設施。南方公司工廠受益於美國能源部 2.7 億美元的資金。
菲利普斯說，TRIG——以及像肯珀這樣的捕獲技術——可能在中國發揮作用，中國的煤制化學品和煤制油工業正在增長。他解釋說，即使中國繼續依賴傳統燃煤電廠發電，它也在轉向低階煤氣化，以建設其中產階級並生產化肥和塑膠等產品。
目前，許多這樣做的工廠正在向空氣中排放二氧化碳，因此，如果將安裝在這些工業工廠的捕獲技術與油田連線起來進行溫室氣體儲存，則可以在排放方面有所作為，他說。
在中國和波蘭的潛在用途
他指出，與 KBR 公司共同開發的 TRIG 技術不必安裝在發電廠上才能發揮作用。最大的問題是中國是否會轉向氣化的捕獲元件，還是會繼續排放二氧化碳，菲利普斯說。他補充說，中國有一些用於提高石油採收率的油田，但數量不多。
南方公司今年早些時候與中國國有企業神華集團簽署了一份諒解備忘錄，以在清潔煤技術方面進行合作，但迄今為止，在中國工廠獲得 TRIG 許可的只有一個是氣化技術，不包括捕獲元件，南方公司官員表示。
肯珀的捕獲元件與 TRIG 是分開的，它使用一種類似防凍劑的溶劑 Selexol 來剝離二氧化碳。這就提出了一個問題，即肯珀的技術是否可能會促進其他地方的煤炭燃燒，而無需考慮碳控制。
然而，清潔空氣任務部隊化石燃料轉型專案主任約翰·湯普森表示，肯珀仍然可以為波蘭和印度等擁有低階煤炭的國家開啟二氧化碳捕獲的大門，方法是降低第二代工廠的成本。他說，如果 TRIG 及其附加的捕獲裝置執行良好，它也可能幫助類似的工廠“在中國蓬勃發展”。
儘管人們關注海外潛力，但南方公司官員表示，肯珀不應成為擬議的美國環保署關於新發電廠的碳規則的基礎，因為肯珀的獨特特徵無法在國家層面上“始終如一地複製”。
這些獨特的特徵包括密西西比電力公司無論如何都需要新的發電——肯珀將成為密西西比電力公司 30 多年來建造的第一座基本負荷電廠。休金斯說，該公用事業公司得出的結論是，如果沒有該專案，它將 75% 依賴天然氣，這引發了人們對未來價格波動的擔憂。
此外，密西西比州擁有大量的廉價褐煤，這將使南方公司能夠在其現場運營一座煤礦，並在長期內保持燃料價格低廉。該州恰好也有正在運營的油田，這些油田已經在利用天然來源的二氧化碳，因此肯珀只會向現有運營中增加更多的溫室氣體。南方公司發言人蒂姆·萊利達爾說，將二氧化碳出售給石油工業的能力使碳捕獲成為一種選擇，同時人們也意識到迫在眉睫的碳法規。
他指出，南方公司還在開發另一項技術——TROC（輸運富氧燃燒）——“仍處於早期階段”，但可能能夠以比肯珀技術更高的百分比捕獲二氧化碳。
然而，肯珀一直受到成本超支的困擾，從不到 30 億美元增加到今天的 55 億美元，並給南方公司的股票帶來了壓力。例如，瑞銀集團在 5 月份釋出了一份報告，將南方公司的評級下調至“賣出”，理由是正在與密西西比州監管機構就該工廠的支出是否審慎進行討論。
極端天氣導致成本問題
由於肯珀，電費上漲了 18%，公共服務委員會的審慎性審查結果可能會迫使該公用事業公司承擔更多成本（氣候 wire，4 月 30 日）。二氧化碳和其他副產品的銷售將抵消使用者的成本。
對於像米勒這樣的批評者來說，建造一座有人聲稱無法按計劃的速度生產電力和捕獲二氧化碳的工廠是沒有意義的。他說：“僅僅因為它被建造出來，並不意味著它會按計劃工作，”他引用了Element VI Consulting（一個由前塞拉俱樂部律師共同創立的團體）的分析。其他環保主義者也批評減少一種化石燃料的排放以透過石油開採釋放更多另一種化石燃料的想法。
然而，菲利普斯說，提高石油採收率對全球排放具有“增量”效應，其主要影響是取代來自其他地方的石油。
湯普森認為，成本超支部分是由於卡特里娜颶風過後需要將發電廠建在內陸造成的。雖然就風暴防護而言，這可能是一個明智之舉，但它透過需要長途運輸材料而幫助提高了資本成本。
他說，如果工廠建在海岸邊，材料可以用駁船更便宜地運進來。
湯普森認為，重要的是要記住，肯珀只是幾個正在建設中或正在轉向建設的碳捕獲發電廠之一，這些發電廠在沒有碳價格到位的情況下實現了融資。
他說，這種模式不僅對煤炭很重要，而且對天然氣發電廠也很重要，因為就國家無法“僅靠天然氣和風能”實現 2050 年的排放目標而言。他說，在像密西西比州和德克薩斯州這樣擁有油田的地方，與風能和其他一些型別的發電相比，與天然氣發電廠相連的捕獲裝置已經具有成本競爭力。
與此同時，其他煤炭專案也在向前推進。例如，本月早些時候，NRG Energy Inc. 宣佈，它正在推進休斯頓附近一座現有燃煤電廠的 10 億美元改造工程，該工程將捕獲其 90% 的排放量。一位分析師表示，NRG 處於競爭激烈的市場，並且無法將費率基礎成本超支，這可能意味著該公司“對其成本有足夠的信心”。
與肯珀一樣，NRG 的佩特拉諾瓦碳捕獲專案也將把從燃煤電廠捕獲的二氧化碳透過管道輸送到油田，儘管在 NRG 的案例中，它與油田合作。因此，它不會出售二氧化碳，而是直接從石油銷售中獲益。
“我們不是將其作為排放控制系統來做。我們將其設定為一個獨立的業務，附加到主機單元上，”NRG 的發言人戴維·諾克斯說，該公司與 JX Nippon Oil & Gas Exploration Corp. 合作。
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