燃焼後のCO2回収・貯蔵のエネルギーペナルティと米国の既存設備の改修に関する影響

文献レビューにより、粉砕石炭（PC）火力発電所からの燃焼後のCO2回収・貯蔵におけるエネルギーペナルティの推定値に4倍のばらつきがあることが判明しました。このばらつきの原因を、熱力学の原理からエネルギーペナルティの解析的な関係式を導出することで明らかにし、どの変数が最も制約が難しいかを特定します。 CCSのエネルギーペナルティを、固定された仕事出力に必要なCCSに専念しなければならない燃料の割合と定義します。そのペナルティは、発電所の出力を維持するために必要な追加の燃料として現れるか、一定の燃料投入に対する出力の損失として現れることがあります。エネルギーペナルティを構成する17のパラメータのうち、回収されて使用される利用可能な廃熱の割合と第二法則による分離効率だけが制約が難しいです。私たちはエネルギーペナルティの絶対下限を約11%と提供し、利用可能な廃熱回収の割合を増加させることでどの程度エネルギーペナルティを低減できるかを示します。さらに、約40%のエネルギーペナルティは容易に達成可能であり、約29%は良い目標値であると主張されます。さらに、米国におけるPC発電所の分布を分析し、これらの発電所すべてをCO2回収・貯蔵（CCS）で運転するために必要な追加の燃料の分布を計算します。