NYPA, GE pilota con successo il retrofit dell'idrogeno in una turbina a gas aeroderivativa

Un progetto pionieristico di turbina a gas di derivazione aeronautica di GE per dimostrare la combustione dell'idrogeno come parte di un ammodernamento in una centrale elettrica a gas naturale esistente negli Stati Uniti ha utilizzato con successo miscele dal 5% al ​​44% di idrogeno con gas naturale: alcuni dei volumi più elevati di idrogeno miscelati in un impianto commerciale turbina a gas funzionante.

Il progetto guidato dalla New York Power Authority (NYPA), la più grande organizzazione statale per l'energia pubblica della nazione, e da GE ha dimostrato la combustione della miscela di idrogeno e gas naturale su una turbina a gas LM6000 SAC presso la centrale elettrica pulita Brentwood Small Clean Power Plant da 45 MW della NYPA, inaugurata nel 2001. nella contea di Suffolk, Long Island, New York.

Uno degli obiettivi chiave dello studio era dimostrare la capacità operativa della turbina a gas in stato stazionario con l'idrogeno, nonché identificare l'impatto sulle emissioni di combustione sulle emissioni in uscita della turbina a gas LM6000, tra cui anidride carbonica (CO2), ossido di azoto (NOx) e carbonio monossido (CO). I risultati positivi del test, svelati il ​​23 settembre dai partner del progetto, l’Electric Power Research Institute (EPRI) e GTI Energy, che hanno lavorato nell’ambito della Low-Carbon Resources Initiative (LCRI) lanciata nel 2020 dai gruppi di ricerca, saranno fondamentali per esplorare integrazione dell’idrogeno negli impianti di turbine a gas di derivazione aeronautica, ampiamente utilizzati per fornire potenza di picco, hanno affermato i partner del progetto.

Ma mentre il progetto rappresenta uno dei primi progetti di miscelazione dell’idrogeno su scala industriale in un impianto di gas esistente negli Stati Uniti, ha anche svelato diverse sfide significative che suggeriscono che la combustione dell’idrogeno è ancora lontana dall’implementazione pratica in una centrale elettrica a gas competitiva.

A Brentwood (Figura 1), che opera nel mercato New York Independent System Operator (NYISO), queste sfide includono la mancanza di accesso al volume di idrogeno necessario per far funzionare l’impianto, un’esperienza limitata nel settore per far funzionare l’impianto con combustibile a idrogeno miscelato e requisiti di codice restrittivi. Ecco perché per ora, la NYPA non prevede di applicare la tecnologia appresa dal progetto pilota per continuare il progetto a Brentwood o in qualsiasi delle sue altre centrali elettriche a gas, ha detto l'organizzazione a POWER venerdì.

Gli insegnamenti del progetto continueranno tuttavia a svolgere un ruolo importante, come previsto, nell'informare le discussioni delle parti interessate sulla fattibilità dell'energia a idrogeno. Un vantaggio fondamentale è stato quello di fornire informazioni approfondite, ha affermato Neva Espinoza, vicepresidente dell'EPRI per l'approvvigionamento energetico e le risorse a basse emissioni di carbonio. LCRI è determinata ad accelerare lo sviluppo e a dimostrare le tecnologie a basse emissioni di carbonio che saranno necessarie per aiutare le aziende private e i governi a raggiungere obiettivi di decarbonizzazione sempre più ambiziosi entro il 2050, ha osservato. “Mentre l’industria e il governo cercano soluzioni energetiche innovative, la dimostrazione della miscelazione dell’idrogeno della NYPA sta svelando nuove intuizioni con implicazioni che vanno ben oltre New York”, ha affermato.

Il progetto Brentwood nasce da un’iniziativa lanciata dallo Stato di New York nel luglio 2021 per valutare il ruolo potenziale dell’idrogeno nel sostituire i combustibili fossili dalla produzione di energia mentre persegue un obiettivo ambizioso di ridurre le proprie emissioni di carbonio dell’85% entro il 2050. Lo Stato sta anche cercando di ottenere l’imposizione di un mandato settore elettrico a emissioni zero entro il 2040, e arrivare al 70% di energia rinnovabile entro il 2030, ha osservato Justin E. Driscoll, presidente ad interim e amministratore delegato della NYPA. Il progetto pilota, nel frattempo, è in linea con la priorità della visione strategica della NYPA di decarbonizzare i suoi impianti di gas naturale entro il 2035 senza sacrificare l'affidabilità del sistema elettrico.

La NYPA, un ente energetico pubblico autofinanziato, possiede 6,6 GW di capacità di generazione, 1,2 GW dei quali provengono da centrali elettriche alimentate a gas e petrolio che operano nel NYISO. Brentwood fa parte del portafoglio "Small Clean Power Plants" della NYPA (Figura 2), che comprende 11 impianti di gas aeroderivati ​​che l'entità ha aperto nel 2001 per rafforzare la sicurezza energetica di New York.

Driscoll ha dichiarato venerdì a POWER che l'obiettivo interno della NYPA è ora quello di ritirare le sue risorse di gas entro il 2035, cinque anni prima dell'obiettivo statale del 2040. Il progetto di retrofit dell'idrogeno di Brentwood "era in realtà solo quello di informare gli altri nel settore e nel mondo accademico per sapere se questo poteva essere fatto, come l’impianto tollererebbe la miscelazione e quale sarebbe l’effetto sulle emissioni”, ha affermato.