肯珀項目(Kemper Project) 是一座正在建設的位於美國密西西比州肯珀郡的整體煤氣化聯合循環電站。該計畫耗資 70 億美金後已經失敗，現有設備改裝為傳統天然氣發電廠。
迄今為止，美國只有兩座擁有這項技術的電站。

肯珀項目計劃使用工程所在地附近出產的褐煤為燃料。預計可以「捕獲並封存電站二氧化碳總排放量的 65%。」褐煤是一種介於泥煤和瀝青煤之間的低級煤。整個密西西比州蘊藏了大約四十億噸的褐煤。



背景

肯珀是一個密西西比的小郡，位於離默里迪恩市以北大約 30 分鐘車程。密西西比電力是密西西比州一個規模很大的電力公司。它主要為格爾夫波特 (Gulfport)、比洛克西 (Biloxi)、哈蒂斯堡 (Hattiesburg)、默里迪恩 (Meridian)、帕斯卡古拉 (Pascagoula)、哥倫比亞 (Columbia) 等地供應電力。

南方電力的分公司密西西比電力，聲明肯珀電站將通過減小排量，捕獲二氧化碳來製造清潔能源，保證發電量的同時也積極應對全球氣候變化的挑戰。 因為整體煤氣化聯合循環系統對水的需求量很小，所以發電過程不會影響到周邊地區的水源。一份出自南方電力的研究報告表明：肯珀項目是「一個規模巨大的實體化項目，並且會為將來的煤電站設定新的行業標準。」 公司自稱肯珀電站建成以後將成為一個液體零排放的工廠。

該工程始建於 2010 年，工程的建設方是美國南方電力公司的分公司密西西比電力。整體煤氣化就是一種將煤炭轉換為煤氣的過程。 為滿足日益增長的能源需求，現代社會對天然氣的依賴性越來越大，從而導致了天然氣價格的高漲以及人們對未來能源供應的擔憂。密西西比電力公司正在通過引進這項技術以探求有效平衡能源投資組合的解決方案。

2010 年 6 月 3 日，密西西比公共服務委員會批准了這個項目，並且在當天舉行了動工儀式。 時任州長赫利巴博爾也出席了動工儀式。

該電廠計劃於 2016 年第三季度開業，落後於預定計劃兩年多，成本為 $66 億美元是原有成本估算的三倍。根據塞拉俱樂部的分析，肯珀是有史以來建造的最昂貴的發電廠，按照它將產生電力的瓦特計算。

2017 年 7 月密西西比電力公司宣布計畫失敗，原訂 30 億美金預算超支至 70 億，但依然相關科技無法達成預定效果。



日程事件


* 2008 年：設計人員開始繪製設計草圖

* 2010 年：密西西比公共服務委員會批准肯珀項目

* 2010 年：破土動工

* 2011 年：開始挖掘建築地基

* 2012 年：開始建造地面建築

* 2013 年 8 月：接通了站內 230 千萬的輸電線

* 2013 年 9 月：工廠的燃氣渦輪發動機成功地完成了第一次點火

* 2017 年 7 月：計畫在超出預算 40 億美元後，仍無法按預定計畫運行，密西西比電力公司沒有選擇，只好宣布潔淨煤計畫失敗，利用現有設備改以天然氣發電。



簡介


* 發電站：582 兆瓦發電站

* 科技：TRIG 整體煤氣化聯合循環 (IGCC)

* 工程選址：美國，密西西比州，肯珀郡

* 燃料：密西西比褐煤。一年用量可達 4 百萬噸。密西西比已探明的可挖掘儲量大約四十億噸。二氧化碳捕獲量是總排量的 65%。

* 預計投產日期：2014 年 12 月

* 密西西比公共服務委員會批准項目日期：2010 年 6 月 3 日

* 建設方和運營商：密西西比電力；南部密西西比電力聯合會已經同意購買電站 15% 的股份

* 供應商：超過 450 家密西西比企業，其中包括了 25 個少數族裔所有企業

* 冷卻用水：源自默里迪恩市的處理過的廢水

* 施工階段工作崗位：直接和間接僱傭近 1 萬 2 千人，其中在施工地點工作的有 6 千人

* 長期工作崗位：直接和間接僱傭 1 千人

* 獎學金項目：為一部分兩年制和四年制大學的學生設立了 20 項助學基金項目

* 財政收入：在施工階段為州政府和當地政府創造了將近 7 千 5 百萬美元的財政收入；建成投產後預計每年創造 3 千萬美元的財政收入



規模


* 混凝土：大約 106000 立方碼 (大約 81000 立方米)

* 鋼結構：大約 38000 噸

* 地面管道：大約 720000 英尺 (大約 92000 米)

* 氣化裝置重量：550 噸

* 新架設輸電網：60 英里 (大約 96.6 公里)

* 二氧化碳管道：62 英里 (大約 100 公里)

* 水庫：5 億噸

* 天然氣管道：6 英里 (大約 9.6 公里)



輸送式綜合煤氣化技術

肯珀項目將運用輸送式綜合煤氣化 (TRIG™) 技術。TRIG 是由美國能源部聯合南方電力公司和 KBR 公司，在阿拉巴馬州的電力開發研究場所內共同開發的煤氣化技術。

公司宣稱 TRIG™技術是一項高尖端的煤氣轉換科技，並且對環境影響很小。TRIG 技術可以利用占全世界煤炭蘊藏量一半以上的褐煤。肯珀項目還在持續引起全球的高度關注。

公司還宣稱 TRIG™技術不但可以將褐煤轉換成潔淨的氣體燃料，還能有效降低二氧化硫、二氧化氮、二氧化碳和汞的排放量。TRIG™將降低 65% 的二氧化碳排放量，使肯柏的二氧化碳排放量相當於一個同規模的天然氣聯合循環發電站。

能源雜誌上在 2013 年 4 月刊登的一篇文章詳細地介紹了 TRIG™這項科技。文章指出：「商用輸送式綜合煤氣化 (TRIG) 系統可以保證二氧化硫、二氧化氮、粉塵、汞、二氧化碳的排放完全達到較高的環保標準。根據大規模工程設計做出的成本分析表明，即使把二氧化碳捕獲和封存功能包含到設計里，氣流床氣化裝置系統帶來的經濟效益比其他類型的系統更加客觀。」 正是因為人們在這套系統的設計上付出的努力，電站才能夠捕獲和封存 65% 運行中產生的二氧化碳。



褐煤

褐煤也叫柴煤。是煤化程度最低的礦產煤。一種介於泥炭與瀝青煤之間的棕黑色、無光澤的低級煤。化學反應性強，在空氣中容易風化，不易儲存和遠運。它是全世界儲藏量最大一種煤礦。

根據褐煤能源委員會的說法，現在 79% 的褐煤被直接用於熱力發電，只有 13.5% 的褐煤被用來轉換成合成氣燃料，另外 7.5% 的褐煤被用來製造肥料。密西西比擁有五十億噸煤炭儲量，其中四十億噸都是褐煤。最常見的褐煤礦煤層厚度都在 2 到 9 英尺之間 (0.6-2.74 米之間)，可以被經濟有效地開採。密西西比擁有的褐煤資源大約占美國總儲量的 13%。

肯珀電站一個月會使用約 375000 噸密西西比褐煤。預計在四十年內的消耗量約為 1 億 5 千萬噸。



碳捕獲及封存

碳捕獲及封存（或者叫碳收集及儲存）（簡稱 CCS），又譯為碳封存，是指將大型發電廠產生的二氧化碳收集，並用各種辦法儲存以避免其進入大氣層的技術。這種技術最多可以捕獲和封存 90% 的二氧化碳。 CCS 運用一系列綜合技術來捕獲內燃過程中產生的二氧化碳，並把氣體輸送到適宜存放的地點 (主要是深層地下) 使其不能被釋放到大氣中。現有的儲藏技術主要有深海儲藏，鹼性土壤儲藏，以及二氧化碳提高石油採收率。

由於全球能源需求量持續增長，預計到 2035 年，人對化石燃料的消費會一直保持增長態勢。由此帶來的二氧化碳排放量的增長不可忽視。CCS 被認為是降低排放至大氣層的二氧化碳的關鍵技術。

世界對煤炭的持續依賴既突顯顯出 CCS 技術的發展潛力，也突顯顯出了人們在發展實用技術保證能源供應同時達到環保標準這個問題上遇到的挑戰。即使在那些未找到可行技術或能源資源的領域裡，未來商品價格及氣候變化還是會迫使人們探索碳捕獲及封存的可能性，以保證未來長期的能源保存和能源安全。這一世界性的趨勢使得人們以更大的時間跨度來考慮一座能源項目的價值和回報，特別是那些前期資本投入大、預計使用周期長的項目。

在全世界持續依賴化石燃料的大趨勢下，CCS 技術對防止全球氣候變化至關重要。 二氧化碳提高石油採收率 (CO2-EOR) 最好的例子就是肯珀電站。它已經成為了重要的氣候和能源的雙重解決方案。



研究和開發

在未來幾十年中，降低二氧化碳排放量的需求將快速增長。這就會刺激人們開發創造新的碳捕獲技術。可持續化的研究和開發此類技術在全世界都引起了較大的關注和討論。 相關的研究和開發工作甚至被人們拿來與保護臭氧層的科學和外交合作相提並論。外交合作也會促使技術、產品需求量上漲，從而衍生出此類技術在全球同領域中的應用。政界的領導人們也表示：「如果你對創新視而不見，那麼你所做的一切就是在用過去的技術建設未來的電站」



環境問題的辯論

一些環保組織表示：肯柏項目是一項耗資巨大但收益有限的工程。美國環保組織塞拉俱樂部和 Bridge the Gulf 正在試圖說服美國陸軍工程兵團拒絕同意密西西比電力只用那塊濕地來建設電站。

塞來俱樂部的密西西比分部認為電力公司不應該再肯珀郡的選址上建設工廠。他們認為電站附近的濕地會受到來自電站的污水的污染。 此外，他們認為開採褐煤會侵蝕環境並最終迫使很多當地人遷移。這樣的擔憂顯得毫無根據。為了調和這些矛盾，電力公司最後採取了包括加強 31 英畝濕地的保護、150 英畝河堤加固、3 千英尺渠道挖掘等措施對環境加強了保護。 公司還和默里迪恩市簽合同，使用該市的廢水作為電站的冷卻用水。 另外，肯珀電站是一個液體」零排放」的單位。所以，電站不會向河流、小溪或者小河裡排放任何工業廢水。

碳捕獲技術將被運用到發電過程中以減少 65% 的二氧化碳排放量。 近期，這個項目被認定為美國唯一的一個擁有碳捕獲技術的電站。



參考文獻