STATUS FOR GASSKRAFTVERK MED CO 2 -HÅNDTERING

Transkript

1 STATUS FOR GASSKRAFTVERK MED -HÅNDTERING Olav Bolland Professor Gassteknisk Senter NTNU - SINTEF Norges Energidager Holmenkollen Park Hotel i Oslo Fredag 17. oktober 2003 Arr.: NVE 1 Oversikt store prosjekter FoU innen -håndtering Demo: SACS (Saline Aquifer Storage), Statoil, lagring på Sleipner i Utsira-akviferen NORCAP: Samarbeid mellom 9 oljeselskaper, frembringe teknologi på flere områder; innfanging, transport og lagring, 70 mill kr, Norsk Hydro, Alstom/Siemens o.a., AZEP (membran i gassturbinprosess), Uni Bergen, Hydro, Safe long terms storage of in aquifers Uni Bergen, Phillips, Storage of in hydrate reservoirs Institutt for Energiteknikk/CMR, Kalsiumkarbonat/kalk-metode, -innfanging og hydrogen produksjon 24 mill kr, Navion, Statoil, transport av med skip, 16 mill kr, Shell Technology Norway, ZESOFC (zero emission solid oxide fuel cell), 32 mill kr, /2006 2

2 Hva skjer innen -håndtering ved Gassteknisk Senter NTNU - SINTEF SINTEF/NTNU/UiO, basisforskning, NFR Klimatek 54 mill kr, Mål: 1) Utvikle mer kompetanse, 2) Mer effektive og billigere prosesser Forbrenning av hydrogen-rike blandinger, forbrenning med ren oksygen, forbrenningsstøy Høytemperatur Membraner Kjemisk absorpsjon Kraftprosesser Chemical looping combustion SINTEF/NTNU: program på lagring 22 mill kr, SINTEF/NTNU: NFR Energi for Fremtiden SINTEF/NTNU: En rekke prosjekter sammen med industri NTNU - bruk av egne strategiske midler Til sammen: pågående prosjekter med omfang mill kr. 3 EU prosjekter EU FP5 AZEP, GESTCO, GRACE EU FP6 proposals som utarbeides i samarbeid med kommisjonen ENCAP, IP- pre combustion, ca. 30 firma/inst/uni CASTOR, IP post combustion, ca. 30 firma/inst/uni GeoCO2Store, NoE 15 institutter/universiteter ENGAS (Large Scale Research Infrastructure), NTNU ULCOS, Steel and coal industry (in preparation) 4

3 Eksosgassrensing, etter forbrenning, post-combustion 1 CH O 2 Naturgass Luft Varme Arbeids maskin Forbrenning 1 2 H 2 O 3 O 2 Energi N 2 O 2 H 2 O Separasjon av eksos 5 Hydrokraft, før forbrenning, pre-combustion Varme Arbeids maskin 3 H 2 O 3 O O O 2 2 N 2 Luft Forbrenning 3 H 2 2 N 2 1 CH 4 1 H 2 O Naturgass Reformering 1 Separasjon av gasser Energi 3 H 2 2 N 2 6

4 Forbrenning uten nitrogen - oxy-fuel Arbeids maskin Resirkulering H 2 O 1 CH 4 Naturgass Varme 1 Forbrenning 2 H 2 O Kondensasjon av vann 8 N O 2 Energi Luft separasjon 2 O 2 8 N 2 Nå: Lavtemperatur destillasjon Fremtid: Ione-ledende membraner? Hydro/Siemens AZEP 7 Høytemperatur brenselcelle med -innfanging 3 O O 2 Luft Arbeidsmaskin - Gassturbin 5 O 2 3 O 2 Forbrenning 1 CH 4 2 H 2 O Naturgass Brenselcelle luftside 4 O 2-8 e - Brenselcelle brenselside 4 H 2 O 1 8

5 Potensial for virkningsgrad, % Konvensjonell gasskraft uten -innfanging Etter forbrenning Før forbrenning Gassturbin + brenselcelle + -innfanging Forbrenning uten nitrogen Tid frem til kommersielt anlegg i drift gitt massiv innsats fra år 0 År 9 Risiko (teknisk) for ikke å lykkes IFE: SOFC+CaCO 3 Høy Kjemisk sirkulasjonsforbrenning AZEP SOFC brenselcelle + -innfanging Middels Oxy-fuel Combined Cycle Jernsmelte Karburisering Pre-comb. NG reform. Lav Post-comb. amin-abs. CC År Tid frem til kommersielt anlegg i drift gitt massiv innsats fra år 0 10

6 Risiko (teknisk) for ikke å lykkes IFE: SOFC+CaCO 3 Høy AZEP Electric Swing Adsorption Kjemisk sirkulasjonsforbrenning SOFC+ -sep Middels Oxy-fuel Combined Cycle Pre-comb. NG reform. Jernsmelte Karburisering Lav Post-comb. amin-abs. CC Konvensjonell gasskraft Merkostnad øre/kwh el 11 Barrierer gasskraft med -innfanging 1 Minske kostnadsgapet? Produksjonskostnad øre/kwh Gasskraft med CO2- innfanging 4 øre/kwh.. og salg av CO2 for 100 NOK/tonn Konvensjonell gasskraft Gasskraft med CO2-innfanging øre/kwh 7-12 øre/kwh Konvensjonell gasskraft med CO2-avgift 100 NOK/tonn CO2 12

7 Barrierer -fri gasskraft Infrastruktur for har vi ikke! for enhanced oil recovery into aquifers into gas reservoirs For EOR (enhanced oil recovery): Store mengder er påkrevd 10 mill. tonn /år Store mengder påkrevd for å monne i klimasammenheng Stor økonomisk skalaeffekt Hva må til: Etablering av fysisk infrastruktur for CO2 Internasjonalt regelverk for ansvarsforhold og verifisering Kommersielle grensesnitt mellom aktører 13 Veien fremover - 1 Hva skjer i andre land Kraftig satsning i USA (langsiktige og ambisiøse prosjekter) FutureGen $1 milliard elektrisitet+hydrogen fra kull med -innfanging DOE/industri 80/20 kostdeling EUs 6. rammeprogram: Satsning på -håndtering, ca. 300 mill kr. fra EU + ca. 200 fra industri = 500 mill kr over 5 år = 100 mill kr/år (Klimatek ca. 50 mill kr per år!) Økende fokus på -innfanging fra kull 14

8 Veien fremover - 2 Hva må til for å realisere gasskraft med - innfanging? må få en verdi (trykkstøtte i oljeproduksjon, infrastruktur) Forskning og utvikling for bedre teknologi og reduserte kostnader Utslipp av må koste noe ( -skatt, kvoter,.) Kommersiell aksept (forutsigbare rammebetingelser, driftserfaring) 15 Veien fremover - 3 Neste skritt? Et demonstrasjonsanlegg bør bygges i Norge! demonstrere at det går an hjelpe norsk industri og FoU-miljøer til å bli best posisjonere Nordsjøbassenget som - lagringssted i Europa 16

9 Takk for oppmerksomheten! 17