技術(shù)集團Wärtsilä和WEC Energy Group成功測試了Wärtsilä發(fā)動機在25%體積氫氣混合燃料上運行的能力。這些測試于2022年10月完成，在WEC能源集團位于美國密歇根州的55 MW A.J. Mihm發(fā)電廠進行，使用未經(jīng)改裝的Wärtsilä 50SG發(fā)動機。

在整個測試期間，Wärtsilä發(fā)動機繼續(xù)為電網(wǎng)供電。這是有史以來使用混合氫燃料運行的最大的商用柔性平衡發(fā)動機，是世界上第一個此類成就。

美國電力研究所(EPRI)也參與了測試，并在測試期間領(lǐng)導(dǎo)了對發(fā)動機性能的評估。在最近發(fā)布的一份報告中，EPRI的分析證實了將氫氣與天然氣混合用于現(xiàn)有Wärtsilä發(fā)動機的可行性。演示結(jié)果還表明，氫氣可以安全可靠地處理并用于發(fā)動機技術(shù)。

在為期三天的連續(xù)測試中，成功證明了發(fā)動機共燃混合氫的能力，顯示出發(fā)動機效率的明顯提高和溫室氣體排放的減少，同時保持了NOx排放的一致性。

使用25%體積的氫氣混合物實現(xiàn)了95%的發(fā)動機負載。這驗證了Wärtsilä發(fā)動機在不影響效率的情況下的燃油靈活性。進一步的測試表明，使用17%體積的氫氣混合物，可以獲得100%的發(fā)動機負載。

EPRI報告指出，與簡單循環(huán)燃氣輪機相比，這類發(fā)動機可以保持更高的效率。因為發(fā)動機通常具有更高的效率，與渦輪機相比，它們的相對二氧化碳輸出也會更低，就像本研究中的情況一樣。

Wärtsilä能源公司首席運營官Anja Frada表示：“這些測試提供了明確的證據(jù)，證明Wärtsilä的發(fā)動機技術(shù)可以提供經(jīng)得起未來考驗的動力解決方案，為脫碳運營做出巨大貢獻。氫氣/天然氣混合燃料的測試結(jié)果非常出色。”

EPRI負責(zé)能源供應(yīng)和低碳資源的副總裁Neva Espinoza表示：“EPRI正在加快部署全套清潔能源技術(shù)，以支持凈零未來。Wärtsilä和WEC能源集團的這一示范項目在展示天然氣發(fā)動機中摻氫的潛力方面具有重要意義。該項目的經(jīng)驗教訓(xùn)將與能源行業(yè)分享，以進一步推進深度脫碳目標(biāo)。”

隨著公用事業(yè)公司增加對風(fēng)能和太陽能等可再生能源資產(chǎn)的利用，存在從過剩的可再生能源中生產(chǎn)氫氣用于長期儲能的機會。作為燃料，氫氣燃燒時不會產(chǎn)生包括二氧化碳在內(nèi)的任何碳物質(zhì)。目前，氫電解槽的制造能力接近8 GW/年，但根據(jù)行業(yè)公告，到2030年可能超過60 GW/年度。

在其他可持續(xù)燃料中，氫氣對實現(xiàn)凈零排放至關(guān)重要，預(yù)計將占2050.2年所需二氧化碳減排總量的20%。然而，當(dāng)今的全球能源行業(yè)并不是為采用純氫氣作為安全能源而建立的。因此，對可使用可持續(xù)燃料的市場發(fā)動機進行大量投資，對于支持向凈零排放轉(zhuǎn)型至關(guān)重要。Wärtsilä公司通過先進的燃料柔性發(fā)動機開發(fā)和測試，率先采用氫氣作為可行的燃料。