PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Tytuł artykułu

Critical evaluation of low-carbon electricity production technologies

Identyfikatory
Warianty tytułu
PL
Krytyczna ocena technologii do niskowęglowej produkcji energii elektrycznej
Języki publikacji
EN
Abstrakty
EN
The current article provides critical evaluation of low-carbon electricity production technologies from Polish perspective. Five main evaluation criteria are proposed: I - CO2 generation intensity, II - electricity production capacity, III - cost of electricity, IV - perspectives for near-term deployment in Poland and V - risks. Based on the results of the performed critical comparison four low-carbon electricity production technologies are recommended for Poland: (A) biogas, (B) wind, (C) fossil fuel/CCS and (D) solid biomass. Further, based on the formulated recommendations five specific emerging low-carbon power cycles, i.e. OG-SCLC-GT, MSG-GT, OR-FC, TCD-FC and OG-GT are briefly characterised. It is indicated that 'negative net CO2 emissions' from decarbonisation of biogas [6] is realistic and can be very important for decarbonisation of electricity production in Poland. Finally, it is emphasised that due to moderate CO2 generation intensity and complexity of other low-carbon technological options, natural gas can be recommended as a technological bridge to low-carbon future in Poland until at least 2030.
PL
Bieżący artykuł przedstawia krytyczną ocenę technologii do niskowęglowej produkcji energii elektrycznej z perspektywy Polski. Zaproponowano pięć podstawowych kryteriów tej oceny: I - intensywność generacji CO2, II - potencjał produkcji energii elektrycznej, III - koszt produkcji energii elektrycznej, IV - perspektywy dla wdrożenia w bliskim terminie w Polsce i V - ryzyka. Na podstawie wyników przeprowadzonej oceny zarekomendowano dla Polski cztery niskowęglowe technologie produkcji energii elektrycznej: (A) biogaz, (B) wiatr, (C) paliwa kopalne zintegrowane z wychwytem CO2 i (D) biomasa stała. Następnie na bazie przedstawionych rekomendacji, z uwzględnieniem polskich uwarunkowań, krótko scharakteryzowano pięć konkretnych przyszłościowych cykli termodynamicznych, t.j. OG-SCLC-GT, MSG-GT, OR-FC, TCD-FC and OG-GT. Wskazano na realną możliwość uzyskania 'netto ujemnej emisji CO2' z procesu dekarbonizacji biogazu [6], co może okazać się bardzo ważnym czynnikiem dla dekarbonizacji wytwarzania energii elektrycznej w Polsce. Podkreślono także, że wobec umiarkowanej intensywności generacji CO2 i wysokiego stopnia skomplikowania szeregu niskowęglowych technologii, gaz ziemny powinien pełnić w okresie co najmniej do roku 2030 rolę mostu technologicznego do niskowęglowej przyszłości Polski.
Wydawca
Czasopismo
Rocznik
Tom
Strony
127--133
Opis fizyczny
Bibliogr. 34 poz., fig., tab.
Twórcy
Bibliografia
  • [1] Budzianowski W.M.: An oxy-fuel mass-recirculating process for H2 production with CO2 capture by autothermal catalytic oxyforming of methane. International Journal of Hydrogen Energy 35 (2010) 7454-7469.
  • [2] Budzianowski W.M., Miller R.: Auto-thermal combustion of lean gaseous fuels utilizing a recuperative annular double-layer catalytic converter. Canadian Journal of Chemical Engineering 86 (2008) 778-790.
  • [3] Budzianowski W.M.: Low-carbon power generation cycles: The feasibility of CO2 capture and opportunities for integration. Journal of Power Technologies 91 (2011) 6-13.
  • [4] Budzianowski W.M.: Mass-recirculating systems in CO2 capture technologies: A review. Recent Patents on Engineering 4 (2010) 15-43.
  • [5] Budzianowski W.M.: Mitigating NH3 vaporization from an aqueous ammonia process for CO2 capture. International Journal of Chemical Reactor Engineering 9 (2011).
  • [6] Budzianowski W.M.: Negative net CO2 emissions from oxy-decarbonization of biogas to H2. International Journal of Chemical Reactor Engineering 8 (2010) A156.
  • [7] Budzianowski W., Koziol A.: Stripping of ammonia from aqueous solutions in the presence of carbon dioxide: Effect of negative enhancement of mass transfer. Chemical Engineering Research and Design 83 (2005) 196-204.
  • [8] Budzianowski W., Kozioł A.: Ammonia removal from aqueous solutions containing carbon dioxide by stripping with air. Process model verification. Chemical and Process Engineering 21 (2000) 741-752.
  • [9] Budzianowski W., Kozioł A.: Determination of parameters of a catalyst particle in non-stationary conditions. Chemical and Process Engineering 25 (2004) 751-756.
  • [10] Budzianowski W., Kozioł A.: Parametric analysis of ammonia and carbon dioxide simultaneous desorption process. Chemical and Process Engineering 22 (2001) 301-306.
  • [11] Budzianowski W., Kozioł A.: Process model of ammonia desorption from aqueous solutions containing carbon dioxide. Chemical and Process Engineering 20 (1999) 485-501.
  • [12] Budzianowski W.M., Miller R.: Effect of energy release and detailed surface mechanisms on multicomponent catalytic combustion. Environment Protection Engineering 34(4) (2008) 17-26.
  • [13] Budzianowski W.M., Miller R.: Superadiabatic lean catalytic combustion in a high-pressure reactor. International Journal of Chemical Reactor Engineering 7 (2009) A20.
  • [14] Budzianowski W.M., Miller R.: The effect of process factors on the reaction rate of catalytic combustion: Determination by a new method and a new reactor configuration. Chemical and Process Engineering 30 (2009) 149-161.
  • [15] Chen W.H., Chiu T.W., Hung C.I.: Hydrogen production from methane under the interaction of catalytic partial oxidation, water gas shift reaction and heat recovery. International Journal of Hydrogen Energy 35 (2010) 12808-12820.
  • [16] Coskun C., Akyuz E., Oktay Z., Dincer I.; Energy analysis of hydrogen production using biogas-based electricity. International Journal of Hydrogen Energy 36 (2011) http://dx.doi.org/10.1016/j.ijhydene.2010.12.125.
  • [17] Ghermay Y., Mantzaras J., Bombach R., Boulouchos K.: Homogeneous combustion of fuel-lean H2/O2/N2 mixtures over platinum at elevated pressures and preheats. Combustion and Flame 158 (2011) 1491-1506.
  • [18] Hu Z., Yuan J., Hu Z.: Study on China's low carbon development in an Economy-Energy-Electricity-Environment framework. Energy Policy 39 (2011) 2596-2605.
  • [19] Knapp V., Pevec D., Matijević M.: The potential of fission nuclear power in resolving global climate change under the constraints of nuclear fuel resources and once-through fuel cycles. Energy Policy 38 (2010) 6793-6803.
  • [20] Kotowicz J., Skorek-Osikowska A., Bartela L.: Economic and environmental evaluation of selected advanced power generation technologies. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers Part A - Journal of Power and Energy 225 (2011) 221-232.
  • [21] Kozioł A., Budzianowski W.: Analysis of the phase equilibrium in the system H2O-NH3-CO2. Chemical and Process Engineering 24 (2003) 429-439.
  • [22] Kozioł A., Budzianowski W.: Mass transfer in columns with modern packings of various types. Chemical and Process Engineering 24 (2003) 717-723.
  • [23] Lichota J.: Primary energy sources. State. Future. Rynek Ciepła: materiały i studia (2009) 21-36.
  • [24] Mahecha-Botero A., Boyd T., Grace J.R., Lim C.J., Gulamhusein A., Wan B., Kurokawa H., Shirasaki Y.: In-situ CO2 capture in a pilot-scale fluidized-bed membrane reformer for ultra-pure hydrogen production. International Journal of Hydrogen Energy 36 (2011) 4038-4055.
  • [25] Mansourizadeh A., Ismail A.F.: CO2 stripping from water through porous PVDF hollow fiber membrane contactor. Desalination 273 (2011) 386-390.
  • [26] Milewski J., Lewandowski J.: Solid oxide fuel cell fuelled by biogases. Archives of Thermodynamics 30 (2009) 25-44.
  • [27] Muradov N., Choi P., Smith F., Bokerman G.: Integration of direct carbon and hydrogen fuel cells for highly efficient power generation from hydrocarbon fuels. Journal of Power Sources 195 (2010) 1112-1121.
  • [28] Nagasaki N., Takeda Y., Akiyama T., Kumagai T.: Progress toward commercializing new technologies for coal use - oxygen-blown IGCC+CCS. Hitachi Review 59(3) (2010) 77-82.
  • [29] Polish Ministry of Economy. Polityka energetyczna Polski do roku 2030. (2009).
  • [30] Romeo L.M., Usón S., Valero A., Escosa J.M.: Exergy analysis as a tool for the integration of very complex energy systems: the case of carbonation/calcination CO2 systems in existing coal power plants. International Journal of Greenhouse Gas Control 4 (2010) 647-654.
  • [31] Savangphol N., Pharino C.: Status and outlook for Thailand's low carbon electricity development. Renewable and Sustainable Energy Reviews 15 (2011) 564-573.
  • [32] SETIS (Strategic energy technologies information system). setis.ec.europa.eu (accessed 2011-04-02).
  • [33] Teodorczyk A.: Scale effects on hydrogen-air fast deflagrations and detonations in small obstructed channels. Journal of Loss Prevention in the Process Industries 21 (2008) 147-153.
  • [34] Zhou X., Wang F., Hu H., Yang L., Guo P., Xiao B.: Assessment of sustainable biomass resource for energy use in China. Biomass and Bioenergy 35 (2011) 1-11.
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-article-BPL2-0026-0098
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.