2009年5月，POWER雜志采訪了兩家大型咨詢公司和一家全國性電力研究組織的三位代表性專家。從增加CO2捕集技術(shù)所遇到的問題，到燃煤電廠對(duì)稅收抵免的影響，這三位專家同我們分享了他們對(duì)于IGCC技術(shù)的深入洞察。他們討論了當(dāng)前和未來IGCC技術(shù)的發(fā)展，并就該技術(shù)何時(shí)有可能在美國投入商用進(jìn)行了預(yù)測(cè)。

雖然越來越多的人將IGCC技術(shù)視做為美國提供豐裕電力的強(qiáng)勁潛力，但此項(xiàng)技術(shù)仍然不得不克服一系列重大挑戰(zhàn)。正如其名稱所示，IGCC發(fā)電系統(tǒng)結(jié)合了兩種不同的技術(shù)，即來自于化工行業(yè)的煤氣化技術(shù)以及來自于電力行業(yè)的聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)。IGCC電廠可以利用衍生自諸如煤、焦炭等各種來源的合成氣及生物氣作為燃料。

IGCC電廠的優(yōu)點(diǎn)

作為一家國際性的咨詢、工程設(shè)計(jì)和運(yùn)行企業(yè)，CH2M HILL公司的氣化業(yè)務(wù)部副總裁Steve Jenkins表示，IGCC電廠較之利用煤粉（PC）的傳統(tǒng)燃煤電廠有著多個(gè)眾所周知的優(yōu)點(diǎn)。

IGCC用水量較少

與同等規(guī)模的PC電廠相比，IGCC電廠用于冷卻用途的水量減少33%。這是由于IGCC電廠生產(chǎn)的約2/3電力都來自于燃?xì)廨啓C(jī)，1/3來自于汽輪發(fā)電機(jī)，而汽輪發(fā)電機(jī)才需要冷卻水。盡量減少用水需要,在美國一些用水量屬于重大選址難題的地區(qū)是一個(gè)顯著的優(yōu)點(diǎn)。

IGCC能夠生成可利用的副產(chǎn)品

在采用高溫氣化技術(shù)時(shí)，原料所剩余的灰渣以一種類似玻璃一樣的不會(huì)滲析的廢渣形式排出。這種廢渣可用于生產(chǎn)水泥或屋面瓦，或作為瀝青填縫料或集料。這種廢渣與絕大多數(shù)PC電廠所生成的底灰和飛灰不同，底灰和飛灰更容易滲析。而且，這種廢渣比飛灰更容易輸送、貯存和運(yùn)輸。

IGCC電廠將煤氣化技術(shù)與聯(lián)合循環(huán)技術(shù)結(jié)合起來，可以利用衍生自煤、焦炭的合成氣及其他原料

IGCC具有碳捕集優(yōu)點(diǎn)

雖然IGCC電廠（燃燒前）和PC電廠（燃燒后）都有可用的CO2捕集技術(shù)，但I(xiàn)GCC電廠可能具有優(yōu)勢(shì)，因?yàn)槿紵癈O2捕集所要求的技術(shù)已經(jīng)成功地運(yùn)用于煤氣化（但不是IGCC）技術(shù)。目前，美國正對(duì)此項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行深入研究以便在IGCC電廠配置條件下達(dá)到更好的性能。此外，這些捕集技術(shù)當(dāng)中的一些技術(shù)能在足夠高的壓力下生成濃縮的CO2氣流，以滿足壓縮CO2在管道內(nèi)輸送時(shí)壓縮機(jī)的要求，以便將CO2埋藏或用于提高石油采收率。但是，IGCC與PC電廠之間在CO2捕集的成本和性能方面仍然存在巨大的差異。

IGCC受到的限制

作為一家位于芝加哥的咨詢公司，Sargent & Lundy的總工程師David J. Stopek表示，在考慮IGCC的優(yōu)點(diǎn)時(shí)必須平衡考慮其受到的限制。

“比起傳統(tǒng)PC電廠，IGCC電廠可以在以燃煤為基礎(chǔ)的發(fā)電資產(chǎn)組合上向更低CO2足跡方向發(fā)展的轉(zhuǎn)變中，提供一些優(yōu)勢(shì)。”他這樣評(píng)論道，“盡管這樣說，但我們必須理解，與傳統(tǒng)PC技術(shù)商用狀態(tài)水平相比，IGCC仍然是一項(xiàng)正在進(jìn)化中的技術(shù)。由于IGCC的部署受到了一些限制，所以每座電廠都要求投入大量的工程設(shè)計(jì)和開發(fā)成本。GE和其他公司在開發(fā)一種“標(biāo)準(zhǔn)”電廠方面所做出的努力就是降低部署成本。這些項(xiàng)目最初是由Duke Energy公司構(gòu)想出來的，American Electric Power（AEP）也在這方面做出了努力。但是，事實(shí)卻是，AEP無法獲得所在州監(jiān)管機(jī)構(gòu)對(duì)其將電廠置于電費(fèi)基礎(chǔ)中的批準(zhǔn)，導(dǎo)致這些努力在一定程度上脫離了原來的進(jìn)程。”

IGCC發(fā)展的攔路虎

作為美國電力研究院（EPRI）先進(jìn)發(fā)電技術(shù)部的高級(jí)項(xiàng)目經(jīng)理，Jeffrey N. Phillips指出了IGCC技術(shù)所面臨的一些重大實(shí)施挑戰(zhàn)。

“對(duì)于沒有采用CO2捕集的電廠來說，IGCC的建設(shè)成本比PC電廠更昂貴。”他說，“在天然氣價(jià)格目前處于4美元/MMBtu范圍內(nèi)的條件下，很難選擇IGCC而不是天然氣聯(lián)合循環(huán)技術(shù)。IGCC供應(yīng)商需要提高自己相對(duì)于PC的成本競爭力。”

EPRI相信，有一種可以提高成本競爭力的方法，就是集中精力搞好能最大程度減少項(xiàng)目前工程設(shè)計(jì)成本的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)。EPRI的 CoalFleet For Tomorrow項(xiàng)目一直通過發(fā)展自己的CoalFleet IGCC用戶設(shè)計(jì)基礎(chǔ)規(guī)格（UDBS）來鼓勵(lì)這方面的進(jìn)步，這個(gè)規(guī)格定義了電廠業(yè)主想要在IGCC電廠中看到的能力。

Jenkins列出了IGCC發(fā)展者目前所面臨的一些其他挑戰(zhàn)：

許可證上訴。環(huán)境利益集團(tuán)提出的上訴（甚至對(duì)IGCC電廠）使項(xiàng)目難以繼續(xù)進(jìn)行。對(duì)于非公用事業(yè)公司項(xiàng)目來說，在許可證上訴期間，發(fā)展者有可能無法從投資者處獲得繼續(xù)開展項(xiàng)目的融資。當(dāng)然，這也是這些利益集團(tuán)熟練掌握戰(zhàn)術(shù)。

成本問題及公用事業(yè)公司管理委員會(huì)應(yīng)對(duì)措施。由于IGCC電廠的電價(jià)高于PC電廠（相同容量下），一些公用事業(yè)公司管理委員會(huì)在批準(zhǔn)這些增加的成本方面顯得猶豫不決，甚至在批準(zhǔn)IGCC技術(shù)作為滿足公共便利和必須證書的“電力需要”要求選擇方案時(shí)也是如此。

以適當(dāng)?shù)膬r(jià)格獲得意義重大的性能保函。由于美國只有兩家以煤為基礎(chǔ)的IGCC電廠，IGCC技術(shù)供應(yīng)商并沒有大量的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)庫來運(yùn)用，這點(diǎn)就與 PC電廠不同。因此，對(duì)于這些供應(yīng)商來說，在性能和可用性（以及相關(guān)聯(lián)的金融債務(wù)）方面，就存在著更大的潛在風(fēng)險(xiǎn)，而他們必須將這種性能不達(dá)標(biāo)的潛在風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)化成附加的成本。

Stopek還提出了在美國部署IGCC技術(shù)所要面臨的另外兩個(gè)障礙：

經(jīng)濟(jì)衰退已經(jīng)壓低了增加新基本負(fù)荷發(fā)電能力的動(dòng)力。隨著基本負(fù)荷需求在逐步減少，天然氣的供應(yīng)能力上升而成本下降。這些因素都使這些公司置身事外，等待新溫室氣體（GHG）法規(guī)出臺(tái)，從而消除它們目前在供應(yīng)未來客戶電力需求方面所面臨的不確定性。

國會(huì)需要加快速度并在氣候和能源立法方面采取行動(dòng)，以終止正在嚴(yán)重削弱新電廠建設(shè)行動(dòng)的投機(jī)行為。在制訂新法律時(shí)，必須仔細(xì)權(quán)衡激勵(lì)措施和/或懲罰措施的分布，以確保不會(huì)出現(xiàn)非計(jì)劃內(nèi)的后果。新法律必須以一種能夠在減少GHG排放量的同時(shí)，盡量減輕對(duì)能源消費(fèi)者的影響且不會(huì)擾亂整個(gè)經(jīng)濟(jì)的方式來重新塑造能源局面。國會(huì)在迎接這一挑戰(zhàn)時(shí)，要面臨精巧微妙的權(quán)衡難題。

IGCC可用性的挑戰(zhàn)

“歷史數(shù)據(jù)清楚地表明，現(xiàn)有以煤為基礎(chǔ)的IGCC電廠未在持續(xù)基礎(chǔ)上達(dá)到85%的可用性。”Jenkins說，“典型情況下，需要進(jìn)行數(shù)年的運(yùn)行才能剛剛達(dá)到80%的可用性水平，有些甚至還未達(dá)到70%。但是，已經(jīng)出現(xiàn)了單氣化爐系列系統(tǒng)。”

他表示，通過利用運(yùn)行數(shù)據(jù)以及所學(xué)習(xí)到的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，IGCC技術(shù)供應(yīng)商們一直在實(shí)施增強(qiáng)型的設(shè)計(jì)概念以提升可用性，包括采用多氣化爐系列。 IGCC發(fā)展者向州和聯(lián)邦政府所提供的數(shù)據(jù)表示，雙氣化爐系列的設(shè)計(jì)方案預(yù)計(jì)可以達(dá)到約85%的可用性。增設(shè)一個(gè)備用（第三）系列有可能將整體IGCC可用性增加至約90%，盡管會(huì)付出相當(dāng)多的附加成本。

Phillips對(duì)于人們?cè)诳朔隧?xiàng)問題上所做的工作持樂觀看法，“總體來說，以煤和石油為基礎(chǔ)的IGCC的可用性已經(jīng)隨著時(shí)間的推移而提升了。”他說，“第一代IGCC的可用性類似于第一代超臨界PC電廠和核電廠的可用性。而這些技術(shù)目前都達(dá)到了85%左右至90%的可用性。在考慮了其他經(jīng)驗(yàn)后，可以合理預(yù)測(cè)IGCC的可用性也會(huì)升高。”

另外，他指出，所有的第一代IGCC的全部設(shè)備均以單系列設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)（一臺(tái)氣化爐、一臺(tái)燃?xì)廨啓C(jī)），而EPRI的IGCC UDBS采用雙系列系統(tǒng)。EPRI的分析師也指出，盡管在一座氣化爐或燃?xì)廨啓C(jī)停運(yùn)時(shí)，負(fù)荷有所降低，但電廠仍然可以連續(xù)運(yùn)行，所以將帶來更好的可用性。運(yùn)行系列用于保留，可使另一系列設(shè)備保持在暖機(jī)狀態(tài)下，這樣就使第二臺(tái)氣化爐或聯(lián)合循環(huán)達(dá)到更快的啟動(dòng)時(shí)間，從而有助于提升可用性。

建設(shè)IGCC電廠所面臨的阻礙

據(jù)Phillips表示，一項(xiàng)重大的難題是公用事業(yè)公司能夠拿出擁有可靠成本估算的詳細(xì)設(shè)計(jì)方案之前，需要花費(fèi)大量時(shí)間和費(fèi)用。

“例如，Southern California Edison公司（SCE）最近從加利福尼亞州PUC（公共事業(yè)監(jiān)管委員會(huì)）獲批263萬美元，用于一項(xiàng)“清潔氫氣發(fā)電”項(xiàng)目的可行性研究，這將會(huì)是一個(gè)具備了CO2捕集和貯存能力的IGCC項(xiàng)目。”他說，“只有在這項(xiàng)研究完成時(shí)，他們才會(huì)知道建設(shè)這樣一座電廠需要耗資多少，以及此電廠的運(yùn)行性能將會(huì)怎樣。而這只不過是“只看不買”就需付出的不菲代價(jià)。”

Stopek解釋了尋求建造一座新PC電廠與一座將采用IGCC技術(shù)電廠對(duì)于公用事業(yè)公司的不同之處。他解釋到，對(duì)于一家想要建設(shè)一座新PC電廠的電力公司來說，目前的慣例是先確定滿足需要所要求的規(guī)模，然后對(duì)主要組成部分展開競爭性招標(biāo)，例如鍋爐、汽機(jī)和排放控制裝置等。投標(biāo)者隨后根據(jù)多年以來的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，以及具體的燃料、廠址和其他要求對(duì)詳細(xì)規(guī)格做出回應(yīng)，這些經(jīng)驗(yàn)來自于他們的設(shè)計(jì)能夠滿足所有排放要求，且目前已成為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的可靠發(fā)電設(shè)施。

“但對(duì)于IGCC，情況就并非如此。這項(xiàng)技術(shù)的供應(yīng)商目前還不愿意按照傳統(tǒng)的采購模式進(jìn)行競爭。”他說，“除非付費(fèi)讓他們開展自己的前期工程設(shè)計(jì)研究工作，否則供應(yīng)商就不能提供成本估算。要想制訂出準(zhǔn)確度達(dá)到±10%的成本估算，典型情況下要求約2000萬美元的成本下執(zhí)行大約30%的設(shè)計(jì)工作。Duke和AEP在開展技術(shù)審查后，選擇它們認(rèn)為能夠?yàn)镮GCC設(shè)施提供“最好”的產(chǎn)品和價(jià)格的公司，然后再以此公司為惟一來源的基礎(chǔ)上繼續(xù)開展項(xiàng)目。”

 

CO2捕集技術(shù)的負(fù)面影響

“美國能源部（DOE）和EPRI最近展開的詳細(xì)研究清楚地表明，在IGCC電廠中增設(shè)CO2捕集設(shè)備對(duì)電廠效率和凈輸出功率以及資金成本上都有著重大影響。”Jenkins說。

這些研究表明，向使用煙煤的IGCC電廠增加CO2捕集系統(tǒng)將會(huì)帶來以下影響：

以美元/凈千瓦功率計(jì)的資金成本上升32%；

電力成本增加40%；

凈輸出功率降低15%；

效率降低22%，或8%~10%。

Jenkins說，這對(duì)性能和成本的影響是顯著的。對(duì)于凈輸出功率來講，一座600MW的純IGCC基準(zhǔn)電廠，這種降幅約為100MW。造成降幅的主要原因是CO2捕集設(shè)備所需要的額外內(nèi)部功率；在CO2捕集系統(tǒng)內(nèi)而不是在汽機(jī)發(fā)電部分使用蒸汽；以及CO2壓縮機(jī)所需要的額外功率。他強(qiáng)調(diào)說，許多人不理解的是這些“失去的”100MW必須隨后由其他發(fā)電機(jī)組來彌補(bǔ)，而這些機(jī)組事實(shí)上在CO2和其他污染物的排放率更高。

Stopek同意Jenkins有關(guān)這些優(yōu)點(diǎn)的看法，并提供了一些其他深入見解。“在現(xiàn)有IGCC電廠上添加CO2捕集能力的挑戰(zhàn)必須在項(xiàng)目發(fā)展的早期階段進(jìn)行討論。”他說，“業(yè)主必須理解將合成氣從CO和H2的混合物轉(zhuǎn)化成以H2為主的氣體時(shí)，將導(dǎo)致電廠‘降額運(yùn)行’，這種降額可以通過確保能夠氣化更多的燃料而在設(shè)計(jì)期間予以補(bǔ)償。業(yè)主必須愿意接受這樣的成本。如果不愿意，則業(yè)主必須愿意接受降額運(yùn)行的現(xiàn)實(shí)。這種決策與僅僅在燃煤電廠內(nèi)添加更多的升壓風(fēng)機(jī)，以適應(yīng)煙氣脫硫系統(tǒng)的壓力下降的決策有著本質(zhì)上的不同。”

據(jù)Stopeck說，氣化爐和下游系統(tǒng)必須在設(shè)計(jì)上能夠處理多余的燃料（高達(dá)15%以上）。由于有更多的灰分和硫分產(chǎn)生，所以所有支持性的貯罐、泵和設(shè)備必須在設(shè)計(jì)上留有充足的裕量以處理這種未來的流量。通過提高設(shè)計(jì)壓力有可能提供一些容量，但隨之而來的是整個(gè)設(shè)計(jì)必須得到仔細(xì)審查以確定是否能夠適用于新的壓力。

碳捕集和封存的長期計(jì)劃框架

“首先，我們需要證明大規(guī)模（大于每年100萬t）的CO2地下封存可以是一項(xiàng)用于封存電廠所捕集到CO2的可靠和長期的備選方案，而且還需要制訂用于管轄封存需要的法規(guī)。”

　Phillips說，“在滿足這些條件之前，要想讓配備碳捕集和封存（CCS）手段的商業(yè)項(xiàng)目獲得融資是非常困難的。但是，如果IGCC位于油田附近，則可以將捕集的CO2出售，用于提高石油采收率（EOR），這就是Mississippi Power正在提議的做法。EOR應(yīng)用中，所有涵蓋CO2輸送和貯存的法規(guī)和義務(wù)都已經(jīng)確立。”

Stopek對(duì)Phillips的評(píng)論進(jìn)行了延展。他強(qiáng)調(diào)，對(duì)于溫室氣體控制的需要就像一臺(tái)向立法行動(dòng)快速碾壓的蒸汽壓路機(jī)。但是，用于永遠(yuǎn)封存CO2的技術(shù)必須得到驗(yàn)證，而驗(yàn)證就需要花費(fèi)時(shí)間。整個(gè)行業(yè)都在以一種有計(jì)劃性的方式迅速展開行動(dòng)。

“就在5月上旬，我參加了一個(gè)在Pittsburgh舉行的有關(guān)CCS的會(huì)議，并很高興地看到來自全國各地的高級(jí)人才都在關(guān)注這些問題。”他說，“但是，每一個(gè)步驟都必須采用合用邏輯次序進(jìn)行，而驗(yàn)證也要花費(fèi)時(shí)間。立法方面的事務(wù)也很復(fù)雜，保險(xiǎn)風(fēng)險(xiǎn)也是真實(shí)存在的。我相信這些問題都能得到解決，關(guān)鍵在于隨著CCS要求的到位，特別是封存部分，所有的問題都能得到應(yīng)對(duì)。而且，同時(shí)建立一個(gè)結(jié)構(gòu)良好的監(jiān)測(cè)和監(jiān)管體系也很重要，而這個(gè)體系需要經(jīng)過測(cè)試和驗(yàn)證。這些都要花費(fèi)時(shí)間、費(fèi)用和努力。我相信，當(dāng)前政府認(rèn)識(shí)到了這一點(diǎn)，并正在投入資源以實(shí)現(xiàn)這一使命。真正的問題是，這些結(jié)果能夠及時(shí)提供以做出及時(shí)的決策嗎？”

近期的技術(shù)創(chuàng)新

Jenkins指出了IGCC技術(shù)的一系列新進(jìn)展：

更為高效的高溫氣體顆粒物脫除系統(tǒng)；

燃燒溫度更高的燃?xì)廨啓C(jī)；

設(shè)計(jì)用于燃燒高氫氣濃度合成氣的燃?xì)廨啓C(jī)（用于配備CO2捕集設(shè)備的IGCC電廠）；

工作壽命遠(yuǎn)長于之前開發(fā)的氣化爐“燃燒器”；

以DOE所資助的最新研究和開發(fā)成果為基礎(chǔ)，發(fā)展出的先進(jìn)“配方”耐火材料；

采用專利啟動(dòng)燃料進(jìn)行的無硫啟動(dòng)程序；

能夠在更高壓力下運(yùn)行的更大氣化爐（用于提高效率）；

采用活性炭床來脫除汞；

合成氣濕化及稀釋氣體的增強(qiáng)應(yīng)用，如來自空氣分離裝置的氮?dú)猓越档腿細(xì)廨啓C(jī)的燃燒溫度，從而減少NOx的生成量；

能夠更好耐受腐蝕性環(huán)境的制造材料；

通過使用粉河谷煤種達(dá)到更好的性能；

將燃?xì)廨啓C(jī)壓縮機(jī)與空氣分離裝置部分集成（減少整體電廠的內(nèi)部負(fù)荷）。

Stopek對(duì)IGCC制造廠商的未來技術(shù)目標(biāo)做出了評(píng)論。“每家設(shè)備供應(yīng)商都在開展對(duì)自己技術(shù)的可靠性和可維護(hù)性分析工作，找出一些能夠增強(qiáng)可用性、延長維護(hù)周期及消滅計(jì)劃外停運(yùn)的方法。”Stopek說，“但是，由于缺乏一種向公眾開放的、類似于北美電力可靠性公司的GADS（發(fā)電可用性數(shù)據(jù)系統(tǒng)）數(shù)據(jù)庫的集中報(bào)告功能，導(dǎo)致客戶缺乏信息透明度，使客戶必須‘信任’供貨商或依賴于擔(dān)保。”

Jenkins還評(píng)論了一些IGCC制造廠商正在試圖實(shí)現(xiàn)的新技術(shù)突破：

通過使用增強(qiáng)型熱回收系數(shù)達(dá)到更高的效率。

通過采用更為先進(jìn)的制造材料（更能耐受腐蝕的合金）、氣化爐耐火材料，優(yōu)化備用設(shè)備、備用氣化爐及合成氣清潔系列的利用，達(dá)到更高的可用性。

“現(xiàn)有IGCC電廠中的幾千項(xiàng)經(jīng)驗(yàn)，都非常好地記錄在了EPRI的CoalFleet IGCC UDBS指南中，而且目前正在由制造廠商加入到新建IGCC電廠的設(shè)計(jì)當(dāng)中。”他說。

法規(guī)阻礙

“AEP在自己所提議的西弗吉尼亞州IGCC項(xiàng)目上的經(jīng)驗(yàn)是非常有益的。”Phillips說，“在這個(gè)項(xiàng)目獲得西弗吉尼亞州批準(zhǔn)后，還需要獲得弗吉尼亞州的批準(zhǔn)，因?yàn)檫@個(gè)電廠將向弗吉尼亞州的一些地區(qū)提供電力。弗吉尼亞州公用服務(wù)委員會(huì)拒絕了這項(xiàng)建議，因?yàn)镮GCC電廠比傳統(tǒng)燃煤電廠的成本更為昂貴，他們認(rèn)為IGCC從CCS方面帶來的可能利益是‘價(jià)值有限的’。他們覺得‘不能肯定地知道任何具體的將會(huì)用于碳捕集和封存的現(xiàn)有技術(shù)’，而且 AEP沒有‘提出任何已經(jīng)實(shí)施了CCS的商業(yè)發(fā)電設(shè)施。’這表明了需要對(duì)法規(guī)制訂者就CCS技術(shù)展開教育。”

Stopek也關(guān)注著這些影響到美國公用事業(yè)公司的法規(guī)難題。他說，在過去數(shù)十年間，法規(guī)框架的缺失導(dǎo)致了我們目前看到的行業(yè)內(nèi)的麻痹現(xiàn)象。如今，新建燃煤發(fā)電容量的資金要求是如此龐大，導(dǎo)致許多公司及其融資機(jī)構(gòu)都無法承受與未來CCS法規(guī)走向判斷失誤所帶來的風(fēng)險(xiǎn)。

“由于氣化技術(shù)產(chǎn)品替代能力從本質(zhì)上更加通用，例如可以用于生產(chǎn)合成天然氣（SNG），所以人們對(duì)氣化技術(shù)更感興趣。”他說，“燃燒天然氣（或煤基SNG）的燃?xì)廨啓C(jī)可以在選址時(shí)更加靠近電力需求地區(qū)，從而避免了新建輸電設(shè)施的成本，雖然此項(xiàng)成本也是無法避免的�，F(xiàn)有燃用液體和氣體燃料（CT）發(fā)電廠將體驗(yàn)到更高的需求，而新燃?xì)廨啓C(jī)的增加比煤電或核電來講要快得多。進(jìn)一步講，CT的增加可以更好地符合以后數(shù)十年間更新能源發(fā)電設(shè)施不斷增加的趨勢(shì)。對(duì)SNG的利用將提供對(duì)天然氣價(jià)格的更大確定性并作為對(duì)市場(chǎng)上價(jià)格投機(jī)行為的一個(gè)保值手段。當(dāng)然，這是一項(xiàng)需要權(quán)衡許多因素的非常復(fù)雜的戰(zhàn)略決策。”

Jenkins還指出了CO2減排法規(guī)的潛在影響。IGCC技術(shù)仍然需要在采用兩個(gè)系列的諸如600MW~650MW的示范電廠規(guī)模下運(yùn)行，以證明自己通過采用上文所述設(shè)計(jì)改進(jìn)之后的性能和可用性，并且無需增加CO2捕集設(shè)備“這樣的重負(fù)”，他強(qiáng)調(diào)說。

“很重要的一點(diǎn)，是這些頭一批的示范電廠能夠在不配備任何CO2捕集設(shè)備的情況，并在合理的時(shí)期內(nèi)運(yùn)行。”他說，“從某種意義上說，IGCC技術(shù)需要這個(gè)‘不會(huì)走路就會(huì)跑’的機(jī)會(huì)。另外，處理空氣許可證上訴方面的問題，也將推遲這些機(jī)組的建設(shè)和運(yùn)行。不幸的是，有些原先支持IGCC技術(shù)的環(huán)境利益集團(tuán)現(xiàn)在正在反對(duì)這項(xiàng)技術(shù)。”

稅收抵免尚顯不足

Phillips指出，截至2009年5月，只有一家獲得了2005能源政策法案（EPAct）稅收抵免的IGCC項(xiàng)目正在建設(shè)中，即Duke Edwardsport電廠。

他提到了幾個(gè)其他IGCC項(xiàng)目的目前狀態(tài)：

Mississippi Power有一項(xiàng)在密西西比州建設(shè)一座IGCC電廠的項(xiàng)目建議書待批，這個(gè)項(xiàng)目將在州公用服務(wù)委員會(huì)批準(zhǔn)后很快投入建設(shè)。

TECO Energy的Polk 6 IGCC項(xiàng)目獲得了稅收抵免，但是卻由于成本和法規(guī)方面的不確定性而暫停了。

Hydrogen Energy的Carson項(xiàng)目已得到了稅收抵免，但卻陷入選址困境當(dāng)中。目前，公司正就位于加利福尼亞州Central Valley的一個(gè)廠址重新進(jìn)行工程設(shè)計(jì)。

據(jù)Phillips說，聯(lián)邦政府有可能對(duì)其他IGCC項(xiàng)目授予稅收抵免，但是在宣布了頭一批得到抵免的接受者后，由于對(duì)納稅者保密方面的關(guān)注，政府決定不再宣布后續(xù)決定。

Jenkins指出，雖然這些稅收抵免是有幫助的，但并不足以單獨(dú)作為能夠推動(dòng)這些項(xiàng)目進(jìn)展的激勵(lì)措施。

“例如，幾個(gè)IGCC項(xiàng)目已經(jīng)被授予了1.35億美元的稅收抵免。”他說，“但是在總裝機(jī)成本為23億美元的情況下，這些稅收抵免僅占總項(xiàng)目成本的約5%，而且也沒有提供可以提前向這些項(xiàng)目融資的‘實(shí)實(shí)在在的現(xiàn)金’。只有稅收抵免、貸款擔(dān)保及由州和聯(lián)邦政府機(jī)構(gòu)直接聯(lián)合起來資助，才能增加增強(qiáng)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性和推動(dòng)項(xiàng)目更快進(jìn)行所需要的大量資金。”

IGCC生產(chǎn)電力的比較成本

Phillips預(yù)測(cè)，未來如果對(duì)新建燃煤電廠有某種程度的CO2捕集和封存的強(qiáng)制要求，則這樣的法規(guī)將縮窄并有可能彌合IGCC與PC之間的電力成本差距。EPRI也正在觀察有可能讓IGCC更加具有競爭力的技術(shù)改進(jìn)。

“在這樣創(chuàng)新中，有可能提供最大改進(jìn)的是采用更大型、更高燃燒溫度的G級(jí)和H級(jí)燃?xì)廨啓C(jī)來取代F級(jí)燃?xì)廨啓C(jī)。”他說，這種級(jí)別的燃?xì)廨啓C(jī)將為 IGCC帶來兩個(gè)優(yōu)勢(shì)：一是更大的規(guī)格將從經(jīng)濟(jì)規(guī)模方面提供節(jié)約效果；二是更高的效率會(huì)降低燃料成本，而且還能降低必須進(jìn)行捕集的CO2的數(shù)量（按每磅 CO2/MWh計(jì)算）。”

對(duì)于IGCC技術(shù)將變得更加具有競爭力的觀點(diǎn)，Jenkins表示樂觀。隨著計(jì)劃內(nèi)IGCC電廠獲得運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，而運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)又將引導(dǎo)下一批 IGCC電廠的效率和可用性達(dá)到持續(xù)不斷地增強(qiáng)。另外，IGCC電廠有可能利用更高百分比的低成本原料，例如焦炭，從而進(jìn)一步降低發(fā)電成本。

IGCC的未來前景

POWER雜志請(qǐng)這三位專家運(yùn)用自己的智慧預(yù)測(cè)一下，從短期和長期來看IGCC技術(shù)投入實(shí)用距我們還有多長時(shí)間？

“目前，美國只有一座IGCC電廠正在建設(shè)，而另一座待定，另外兩臺(tái)IGCC正在運(yùn)行當(dāng)中。在這種情況下，很明顯IGCC技術(shù)在短期內(nèi)只會(huì)在發(fā)電領(lǐng)域發(fā)揮很小的作用。”Phillips說，“而其作用是否會(huì)在未來擴(kuò)大，在很大程度上取決于供應(yīng)商降低發(fā)電容量成本的能力，以便讓自己的技術(shù)具備與其他備選技術(shù)競爭的實(shí)力。”

Jenkins更愿意對(duì)IGCC的長期前景做出清晰明確的預(yù)測(cè)。“短期之內(nèi)不會(huì)有太大變化，但是一旦有少數(shù)幾臺(tái)計(jì)劃內(nèi)機(jī)組投入運(yùn)行幾年后，而且 CO2排放限制或減排方面的情況更加確定時(shí)，IGCC應(yīng)當(dāng)成為燃煤發(fā)電的一項(xiàng)可行選擇方案。頭一批IGCC電廠計(jì)劃于2012~2013年期間開始運(yùn)行，IGCC增強(qiáng)特色的下一批電廠有可能在2017~2020年期間投入運(yùn)行。

Stopek對(duì)這項(xiàng)技術(shù)的未來也表示樂觀。他說，一旦GHG法律制定完成，經(jīng)濟(jì)恢復(fù)走上正軌，公用事業(yè)公司將能夠更好地滿足自己增加發(fā)電容量和替代容量的需要。在要求變得愈加清晰的同時(shí)，如果政府在CO2排放方面采取激進(jìn)的姿態(tài)，他預(yù)期全部新建燃煤電廠中至少有一半將以氣化技術(shù)為基礎(chǔ)。但是，他不認(rèn)為所有發(fā)電容量都將成為IGCC。他相信，首先會(huì)有一波進(jìn)行煤炭氣化以生產(chǎn)合成天然氣的浪潮，這些電廠將在同一塊廠址內(nèi)安裝天然氣聯(lián)合循環(huán)裝置或簡單地將天然氣供至管道。這種發(fā)展將回應(yīng)能夠滿足早期CO2限制條件的燃?xì)獍l(fā)電容量不斷增長的需求。

“到了2020年，如果看到IGCC配備了燃燒氫氣的發(fā)動(dòng)機(jī)，我不會(huì)感到驚訝。” Stopek說，“從整體上看這樣做更加高效并將提供更低的碳足跡。朝著IGCC技術(shù)發(fā)展方向努力35年以后，這項(xiàng)技術(shù)將令人可喜地達(dá)到大規(guī)模部署的成就。”