認識有史以來最大的氫燃料內燃機 — Wärtsilä 50SG
更新於 2023/04/27閱讀時間約 4 分鐘
雖然大規模氫燃料 (H2) 生產、加氫站基礎設施和可負擔性距離實現仍需數年至數十年，但可以肯定的是，地球的燃料來源正在演變……
最近，通過公共汽車大小的內燃機，氫燃料的開發和實施取得了進展。 這些進步的重點是通過盡可能最清潔的方法將能量送回電網。 為此，總部位於歐洲的 Wärtsilä 等公司已與電力研究所 (EPRI) 和 WEC 能源集團合作，在氫能領域採取重大行動。 這裡的關鍵詞是重大行動。 顯然，這些公司最近創造了“有史以來最大的商用氫燃料混合內燃機，代表了世界第一的成就。”
向氫說Hello
當世界上最大的氫內燃機於 2022 年底首次進行測試時，工程師和燃料專家等人表達了一定程度的懷疑。 長期以來，氫氣混合測試更多地是氣態燃料的混合物和不理想的性能結果，而不是有效的燃料魔術。
然而，這一最近的突破不僅僅是一個強大的引擎和一些未來主義的“希望”。 這項測試代表著第一個實施“綠色氫”以減少現有燃氣發電站碳足蹟的真實案例。 你知道嗎？ 它非常地有用。使用氫氣/天然氣混合燃料的測試結果非常出色。
我們繼續開發和驗證我們的發動機以使用可持續燃料運行，並期望在 2026 年之前擁有使用純氫運行的發動機和發電廠概念。—瓦錫蘭能源公司首席運營官 Anja Frada
雖然 EPRI 的完整執行報告包含一系列令人眼花繚亂的與發動機實驗本身有關的細節，但我們發現 Wärtsilä 新聞稿中包含的報告版本更令人滿意。 因此，事不宜遲，這就是 H2 如何打動眾所周知的粉絲。
認識瓦錫蘭的哥吉拉
對於那些不熟悉 Wärtsilä 的人，這裡有一些關於它製造並用於這個小實驗的怪物內燃機的知識。
與大多數能源電網發電內燃機一樣，“50SG”是一種在四衝程點火式燃氣內燃機發電機組上運行的裝置。 與其他裝置串聯使用的發動機能夠全天候為整個大學城鎮供電。
雖然 Wärtsilä 聲稱該動力裝置的設計理念是“佔地面積小，效率高”，但無法迴避的事實是這是一台獨立發動機。 這台發動機長近 19 米，寬 5.5 多米，高度可達 6 米，與其說是內燃機，不如說它更像是台大卡車。
用氫創造奇蹟
據 Wärtsilä 稱，測試於 2022 年 10 月在 WEC Energy Group 的 55 MW A.J. 密歇根州米姆發電廠。 實驗的白老鼠？ 前面提到的 18 MW 50SG 內燃機，除了連接到 Certarus Ltd. 的氫氣混合模組之外，完全就是個大雜燴。
隨著電力輸送到電網，內燃機在各種不同的氫混合物上共同燃燒的能力得到了實施和嚴格審查。 發內燃機效率的提高是一件事， 但減少溫室氣體排放並遵守州和聯邦氮氧化物排放標準對於實驗的成功同樣至關重要。 總而言之，該團隊正在走鋼絲。
隨著時間的推移，很明顯，95% 的內燃機負載確實是使用百分之 25 體積比的 H2 混合物實現的。 50SG Wärtsilä 內燃機的燃料靈活性證明，只需零修改即可實現清潔燃燒和效率。
在 Wärtsilä 有足夠的信心聲稱其內燃機工作正常之前，可能需要進行整整三天的連續測試。 但正如下面 EPRI 的引述清楚地說明的那樣，團隊的努力得到了肯定的回報。
這個與 Wärtsilä 和 WEC Energy Group 合作的示範項目在展示氫氣混合在天然氣發動機中的潛力方面具有重要意義。 該項目的經驗將與能源行業分享，以進一步實現深度脫碳目標。 — Neva Espinoza，EPRI 能源供應和低碳資源副總裁
此外，EPRI 在測試期間對內燃機性能的評估表明，百分之17 體積比的 H2 混合物達成 100% 的發動機負載。因此證明，與簡單循環燃氣輪機 Gas Turbine 相比，此類發動機可以保持更長時間的更高效率等級，這些系統中的 CO2 排放水準遠低於傳統渦輪機替代品。
這些發現是在 EPRI 確認氫氣確實可以安全地與天然氣混合以為某些 Wärtsilä so內燃機提供動力後引起轟動的幾個月後得出的。 誠然，這只是另一個試驗階段，但已取得成果。 又大又多汁的綠色果實……
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