Til hovedinnhold

162-3 Innovativ hydrogenfyrt gassturbin

162-3 Innovativ hydrogenfyrt gassturbin

Seniorforsker

Prosessmodellering av en innovativ kraftsyklus med eksos resirkulering og CO2 fangst

Motivasjon og relevans

Forbrenningen fra energi- og industri- sektorene utgjør omtrent 60% av verdens CO2 utslipp. For å begrense klimaendringene og beholde et ambisiøst mål om å redusere CO2 utslippene i et samfunn der fossile brensler dominerer, må CCS innføres fortløpende. Det er allerede mange teknologier som har blitt utviklet til å fange CO2 fra forbrenningsprosessenes eksos, men de er ennå ikke kommersielt tilgjengelig på grunn av de høye kostnadene og det betydelige energitapet. Å finne den optimale konfigurasjonen som vil minke disse begrensningene, vil ha betydning for utviklingen av utslippsfrie fossilfyrt kraftproduksjon.

Bakgrunn

Teknologier som fanger CO2 er anslått til å være tilstrekkelig utviklet for kull. Derimot er de ikke tilstrekkelige for naturgassfyrt kraft, siden det er for lave CO2 konsentrasjoner i eksosgassen fra gassturbinen. De høyteknologiske utstyrene som fins, der forbrenning tar plass under høy temperatur og høyt trykk, må være tilpasset den valgte CO2 fangstteknologien. Hvis det suksessfullt utvikles slike kraftsykluser, vil det bety at nesten null CO2-utslipp elektrisitet kan produseres ved å være mindre energikrevende og til en lavere pris enn i dag. En måte på å øke CO2 konsentrasjonen er å delvis resirkulere eksosgassen til gassturbinens innløp, såkalt Exhaust Gas Recirculation (EGR). En innledende studie fra SINTEF har bevist potensiale til en slik anvendelse med hydrogen som brensel (IJGGC). Denne sommerjobben vil vurdere dette konseptet ytterligere ved å etablere en prosessmodell for et hydrogenfyrt kraftverksanlegg. Den overordnet effektiviteten vil bli studert ved å bruke prosessmodelleringsverktøy slik som HYSYS eller ASPEN Plus. I tillegg til den kvantitative sammenlikningen med en referansesyklus, vil fordelene og ulempene vurderes slik at konseptets gjennomførbarhet kan bli anslått. Sommerjobben er foreslått for en 5-6 uker periode.

Oppgaven består i å:

  • Bli kjent med problemstillingen.
  • Lære å bruke prosessmodelleringsverktøy ASPEN Plus eller HYSYS.
  • Utføre en parametrisk studie ved å simulere forskjellige kraftverk konfigurasjoner.
  • Rapportere det utførte arbeidet, analysen av resultatene, og en konklusjon (på engelsk).

Forutsetninger

  • Interesse i kraftverk og gassturbiner.
  • Interesse i prosessmodellering og programmering.

Medveileder:  David Berstad

SINTEF-prosjekt: OXYFUN

Søknadsfristen er utgått.