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Aug 19, 2023

Centrali elettriche del mondo: un progetto pilota sull'idrogeno di GE

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Il progetto ha mostrato riduzioni sostanziali delle emissioni di CO2, afferma GE

La turbina a gas aeroderivato LM6000 di GE ha funzionato con successo con miscele contenenti fino al 44% (in volume) di idrogeno verde in un progetto pilota presso la centrale elettrica di Brentwood della New York Power Authority a Long Island. Secondo GE, i test hanno rivelato una chiara riduzione delle emissioni di CO2 con miscele più elevate di idrogeno che aprono la strada a un futuro a zero emissioni di carbonio e all’ulteriore sviluppo dell’idrogeno verde in altri siti. Il progetto ha anche rivelato sostanziali riduzioni delle emissioni di CO2, che potrebbero portare a ulteriori vantaggi quando si opera con miscele di idrogeno, ha affermato la società.

New York ha dato mandato, attraverso il Climate Leadership and Community Protection Act (CLCPA), di generare il 70% dell’elettricità statale da fonti rinnovabili entro il 2030 e il 100% di elettricità a emissioni zero entro il 2040. Si prevede che ciò fornirà un forte incentivo a esplorare alternative al gas naturale. Mentre le energie rinnovabili, come l’eolico e il solare, forniranno probabilmente la maggior parte dell’elettricità alla regione, i combustibili a basse emissioni di carbonio possono svolgere un ruolo significativo ed essere parte della soluzione, ha affermato GE.

La capacità di aggiornare le turbine GE che alimentano un terzo della produzione mondiale di elettricità apre potenzialmente la strada a un percorso di decarbonizzazione per il settore della produzione di energia. GE ha più di 100 turbine a gas a livello globale che utilizzano o funzionano con una percentuale compresa tra il 5% e il 100% di idrogeno in 20 paesi e una di queste è installata presso la centrale elettrica di Brentwood della New York Power Authority (NYPA). L'impianto, alimentato da una turbina a gas aeroderivata GE LM6000, è stato commissionato nel 2001 per aumentare la capacità di produzione di energia per Long Island e New York City in previsione di carenze.

GE ha affermato che la NYPA, la più grande azienda elettrica pubblica negli Stati Uniti, ha segnalato che la transizione energetica è in corso nello stato con la sua centrale elettrica di Brentwood a Long Island che rappresenta l’avanguardia di un futuro dell’idrogeno verde. Nel 2022, la NYPA è diventata una delle prime società di servizi pubblici a bruciare idrogeno verde in una centrale elettrica a gas naturale ristrutturata in esercizio commerciale. Ciò ha richiesto il coordinamento tra tutte le parti coinvolte nel progetto, l’autorità di rete locale e altre agenzie statali.

Mentre la maggior parte dell’idrogeno viene prodotta tramite reforming del metano a vapore – in cui il gas naturale (CH4) reagisce con vapore sotto pressione e calore per produrre idrogeno (H2), monossido di carbonio (CO) e monossido di carbonio (CO2) – l’idrogeno verde viene prodotto attraverso l’elettrolisi . In questo processo, una corrente elettrica divide l’acqua (H2O) nei suoi elementi costitutivi per produrre ossigeno (O2) e idrogeno (H2). Se il processo utilizza energia rinnovabile, che per definizione non genera emissioni di CO2, si parla di idrogeno verde.

Nella primavera del 2022, la NYPA ha condotto una dimostrazione del carburante a idrogeno verde, studiando il potenziale di sostituzione dell'idrogeno, prodotto utilizzando energia idroelettrica, con una parte del gas naturale utilizzato per alimentare la centrale elettrica di Brentwood della NYPA.

Il portafoglio di turbine a gas di derivazione aeronautica di GE ha attualmente la capacità di bruciare miscele di idrogeno e gas naturale; il limite specifico dipende dalla configurazione del sistema di combustione. Ad esempio, le turbine a gas aeroderivate LM2500 di GE possono funzionare con miscele fino all'85% di idrogeno (in volume) utilizzando una configurazione a singolo combustore anulare (SAC) con iniezione di acqua per controllare le emissioni, con un percorso verso una combustione di idrogeno al 100% in il futuro.

Il progetto dimostrativo faceva parte di una collaborazione tra NYPA, GE, l’Electric Power Research Institute (EPRI), gli ingegneri Sargent e Lundy, Fresh Meadow Power e Airgas, una filiale della francese Air Liquide. Il team ha esaminato l’impatto delle miscele di combustibili dal 5% al ​​44% (in volume) di idrogeno, che rappresentano alcuni dei volumi più elevati di idrogeno miscelati in una turbina a gas operativa a livello commerciale. In qualità di produttore di apparecchiature originali per turbine a gas, GE ha fornito un sistema di miscelazione di idrogeno e gas naturale e ha supportato la pianificazione e l'esecuzione del progetto.