GE lancia una nuova opzione per ridurre le emissioni delle sue turbine a gas mobili

GE Gas Power ha annunciato il 6 dicembre di aver implementato una "soluzione tecnica innovativa" su quattro turbine a gas di derivazione aeronautica TM2500 presso i siti del Dipartimento delle risorse idriche della California (DWR) a Yuba City e Roseville, California (Figura 1). Secondo quanto riferito, la soluzione ha ridotto le emissioni di ossido di azoto (NOx) e monossido di carbonio (CO) di oltre il 90%, superando gli standard sulle emissioni della Banca Mondiale e soddisfacendo i requisiti standard sulle emissioni più severi della California. La società ha affermato che le installazioni sono state le prime mai implementate sulle turbine a gas GE mobile TM2500.

"La tecnologia mobile aeroderivata di GE, tipicamente utilizzata per l'energia di emergenza, rappresenta un complemento perfetto per i casi di utilizzo di energia rinnovabile e di picco di energia in tutto il mondo", ha affermato Clive Nickolay, CEO della linea di business Aeroderivative di GE Gas Power, in una dichiarazione rilasciata a POWER. “Siamo entusiasti degli sforzi di GE volti a fornire agli operatori delle centrali elettriche una soluzione tecnica che consentirà loro di installare rapidamente la potenza di picco quando necessario, riducendo drasticamente i livelli di emissioni di NOx e CO a una sola cifra”.

DWR ha messo in linea le quattro unità a Yuba City e Roseville nel settembre 2021. Lo spostamento è stato effettuato in risposta a un proclama di emergenza del luglio 2021 da parte dell'amministrazione del governatore Gavin Newsom, in cui DWR è stato incaricato di collaborare con la California Energy Commission (CEC) per sviluppare ulteriore capacità energetica per salvaguardare la rete statale dagli impatti della siccità, degli incendi e delle ondate di caldo estreme indotte dal clima.

"L'esperienza di DWR come quarto produttore di energia elettrica in California ci ha permesso di lavorare rapidamente con il CEC, il California Independent System Operator [CAISO], e i nostri partner regionali a Yuba City e Roseville per mettere in linea queste unità", ha affermato il vicedirettore di DWR per Lo ha affermato lo State Water Project Ted Craddock in un comunicato diffuso al termine del progetto.

I generatori sono destinati all'uso in condizioni di emergenza determinate dal CAISO nell'ambito di un piano di emergenza sviluppato in coordinamento con il CEC e la California Public Utilities Commission. Il piano comprende una serie di misure per affrontare potenziali carenze nell’approvvigionamento energetico, tra cui Flex Alert, il coordinamento con le autorità di bilanciamento adiacenti, strategie di riduzione della domanda e la messa in linea di nuove risorse come i generatori temporanei. Le unità di Yuba City sono gestite da Calpine e le unità di Roseville sono gestite da Roseville Electric.

GE ha affermato che la soluzione tecnica aggiunta include studi di ingegneria per l'integrazione e l'installazione di un sistema tecnologico di riduzione catalitica selettiva (SCR), che rappresenta una soluzione comprovata ed efficace per limitare le emissioni post-combustione. La tecnologia funziona rimuovendo le emissioni comuni attraverso un “convertitore catalitico”.

Un catalizzatore è come un nido d'ape, con quadrati molto piccoli attraverso i quali devono passare i gas di scarico della turbina a gas. Mentre i gas passano attraverso il catalizzatore, la CO si ossida in CO2, rimuovendo efficacemente la CO dal flusso di scarico.

Per ridurre gli NOx è necessario un secondo catalizzatore. Lo scarico della turbina viene miscelato con ammoniaca vaporizzata e, mentre la combinazione passa attraverso il secondo catalizzatore, la reazione converte gli NOx in azoto e vapore acqueo. “La nuova soluzione consente notevoli miglioramenti in termini di prestazioni in termini di emissioni, garantendo al tempo stesso che il TM2500 possa fornire alla rete elettricità affidabile, conveniente e a basse emissioni di carbonio”, ha affermato GE.

A Yuba City e Roseville, GE ha collaborato con Kiewit Power Constructors Co., una società di ingegneria, approvvigionamento e costruzione con sede centrale a Omaha, Nebraska, per completare i progetti. La soluzione per il controllo delle emissioni comprende moduli alti 11 metri e uno stack alto 22 metri (Figura 2). Ciascuna delle quattro turbine a gas TM2500 può produrre fino a 34 MW di elettricità per un totale di 136 MW e ciascuna è ora dotata di un sistema per ridurre le emissioni di NOx a 2,5 parti per milione (ppm), il limite legale stabilito dallo stato di California.

GE ha affermato che il sistema è “completamente modulare” e non richiede saldature. Il design standard è applicabile sia alle turbine a gas TM2500 che a quelle LM2500XPRESS. L'installazione richiede circa due settimane, ma per procurarsi l'attrezzatura sono necessari circa sei mesi. Il sistema può essere utilizzato per molteplici applicazioni di carburante, tra cui gas naturale, distillato e idrogeno.