2020年7月15日，美國能源部宣布撥款1150萬美元支持12項研究項目，作為能源部先進能源項目中心（ARPA-E）的CCS靈活性項目（FLECCS）的一期經(jīng)費[1]。FLECCS項目團隊將開發(fā)更有利于電力系統(tǒng)調(diào)峰的技術(shù)，例如燃氣發(fā)電匹配CCS，來響應(yīng)電網(wǎng)環(huán)境的變化。當可再生能源在電網(wǎng)所占比例提升之后，這項工作會顯得尤其重要。

 

      美國能源部ARPA-E主任 Lane Genatowski表示“FLECCS將會有利于滿足我們國家電力系統(tǒng)的CCS需求，同時提供下一代的靈活、低成本和低碳的電力。我們期待與研究團隊共同為我們電力系統(tǒng)創(chuàng)新。”

 

      FLECCS項目團隊將會對現(xiàn)有的發(fā)電項目進行CCS改造，以及在新的電力化石能源和生物質(zhì)電力系統(tǒng)開展研究。FLECCS一期團隊將會設(shè)計、模擬和優(yōu)化CCS流程，為高可再生能源電網(wǎng)（High VRE Grid）增加靈活性。在項目的二期，能源部會選擇一期執(zhí)行過程中的部分優(yōu)秀團隊，聚焦建設(shè)新項目的改造、運營以及創(chuàng)新的試驗系統(tǒng)來降低技術(shù)風(fēng)險和成本。項目二期將有3100萬美元的預(yù)算給優(yōu)秀團隊開展研究。

 

      美國能源部列出了成功獲取經(jīng)費的團隊。例如，林德氣體在提交的方案中，提出一項創(chuàng)新的設(shè)計，來實現(xiàn)燃氣聯(lián)合循環(huán)電廠碳捕集，氫氣生產(chǎn)和儲存的工藝整合和優(yōu)化。通過增加電解槽生產(chǎn)氫氣和氫氣儲存，可以讓碳捕集項目更穩(wěn)定運行，避免頻繁啟動和關(guān)停帶來的能源損耗和排放，同時在電力市場峰谷電價水平實現(xiàn)優(yōu)化。

 

      另一項獲得資助的項目由通用電氣（GE）的全球研究部門發(fā)起，使用靈活的富氧燃燒技術(shù)來適應(yīng)電力系統(tǒng)內(nèi)大比例的可再生能源。通用電氣計劃優(yōu)化富氧燃燒的燃氣輪機，使用Allam-Fetvedt循環(huán)來助力實現(xiàn)近零碳排放。團隊將會使用天然氣或液體緩沖池，以及在空分裝置和富氧燃燒輪機之間實現(xiàn)緊湊的熱優(yōu)化。該項技術(shù)聲稱能夠很容易分離富氧燃燒后產(chǎn)生煙氣中的二氧化碳和水分，從而降低電力成本和提高靈活性。

 

      8河資本（8 Rivers Capital）建議提升燃氣輪機的性能，改造廢氣循環(huán)系統(tǒng)及采用相變二氧化碳捕集技術(shù)。8河資本聲稱其UNO MK3相變碳捕集系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)更低成本的碳捕集。該團隊還計劃使用較低能耗的再生溶液，來最大化廢氣再循環(huán)潛力，降低吸收塔和解析塔的大小和成本。UNO MK3溶液允許二氧化碳在能源需求高的時段，儲存碳酸氫鈉，降低解析能耗和提升再生的經(jīng)濟效益。

 

      此外，科羅拉多州立大學(xué)、RTI國際、匹茲堡大學(xué)、佐治亞理工學(xué)院、馬省理工、Susten公司、西南研究院、Luna創(chuàng)新公司、Envergex公司的創(chuàng)新想法也都取得了美國能源部的資金支持。