近日，美國能源部 (DOE) 發(fā)布了一份資金資助通知 (NOFO)，為旨在恢復和現(xiàn)代化改造美國現(xiàn)有燃煤電廠的項目提供高達 1 億美元的聯(lián)邦資金支持。

10 月 31日發(fā)布的 NOFO（能源部國家能源技術實驗室 (NETL) 化石能源和碳管理辦公室管理的）征集三個技術領域的提案：先進的廢水管理、雙燃料切換能力和煤-天然氣混燒系統(tǒng)。

此前，美國能源部于9月29日宣布了一項總額達6.25億美元的更廣泛投資計劃，涵蓋多個煤炭相關項目，包括電廠改造、農(nóng)村電氣化項目及相關基礎設施支持。此次公告是在該項資金的一部分，其中具體的技術交付成果和績效里程碑與示范項目掛鉤。

此次融資機會的出現(xiàn)，正值特朗普政府于2025年1月正式宣布國家能源緊急狀態(tài)，并努力應對資源充足性惡化之際。美國能源部2025年7月發(fā)布的《資源充足性報告》指出，可靠的火力發(fā)電設施退役速度超過了能夠提供必要可靠性服務的替代容量的部署速度。2025年1月，第14156號行政命令指示聯(lián)邦機構利用一切合法權力“維護和恢復”發(fā)電能力，以確保電力供應的可靠性、可負擔性和安全性。政府表示，其戰(zhàn)略的核心是現(xiàn)有的燃煤電廠，因為能源部已將近100吉瓦的可運行燃煤發(fā)電容量視為穩(wěn)定電力系統(tǒng)的近期杠桿，尤其是在那些面臨輸電受限、工業(yè)需求激增以及因火力機組超出設計參數(shù)運行而導致可靠性風險的地區(qū)。

“間歇性可再生能源滲透率不斷提高、市場補償不足以及高昂的環(huán)境合規(guī)成本，導致運行壓力增大，迫使火力發(fā)電機組超出設計參數(shù)運行，加速磨損，并增加強制停機和停電的風險，”NOFO指出?！斑@一可靠性危機恰逢國防設施、半導體制造廠、人工智能數(shù)據(jù)中心、關鍵礦物加工和工業(yè)回流等行業(yè)電力需求激增，而這些行業(yè)都需要電力供應?！?/p>

三大戰(zhàn)略議題：廢水處理、雙燃料燃燒和煤氣混燒

該機會公告的目的是征集示范規(guī)模項目的申請，以“設計、實施、測試和驗證現(xiàn)有燃煤電廠翻新/改造的三個戰(zhàn)略機遇”。申請截止日期為美國東部時間2026年1月7日下午5點。

TA1：先進廢水管理系統(tǒng)的開發(fā)與實施

美國能源部將高達 5000 萬美元的巨額資金用于遠超合規(guī)標準的廢水處理系統(tǒng)。該機構的目標是能夠從燃煤電廠廢水中回收水和其他高附加值副產(chǎn)品的變革性處理技術。根據(jù)《能源部技術機會公告》(NOFO)，這些系統(tǒng)必須“減少電廠運營中的用水量并控制廢水排放”，同時提升環(huán)境績效。能源部正在尋找能夠經(jīng)濟有效地處理燃煤殘渣 (CCR) 相關廢物、降低與受監(jiān)管廢水相關的運營和維護成本，并支持可銷售副產(chǎn)品聯(lián)產(chǎn)以增強電廠經(jīng)濟效益的技術。這些系統(tǒng)必須展現(xiàn)出實現(xiàn)顯著的水回收效率、減少排放量以及與現(xiàn)有廢水和灰渣處理基礎設施整合的途徑。

TA2：雙發(fā)改裝的工程設計與實施

美國能源部撥出高達 2500 萬美元用于雙燃料改造，旨在提高現(xiàn)有燃煤電廠的運行靈活性。該機構希望改造系統(tǒng)能夠使機組在煤炭和天然氣之間自動切換，同時不影響排放限值、最大連續(xù)運行功率 (MCR)、熱效率或部件壽命。正如招標公告 (NOFO) 中所述，合格的系統(tǒng)必須證明其能夠在離線狀態(tài)下自動控制地從 100% 煤炭切換到 100% 天然氣，并保持完全符合排放標準。所需的工程要素包括燃燒器和爐膛上方空氣的改造、換熱表面的調(diào)整、潛在的排放控制系統(tǒng)升級，以及能夠安全處理燃料切換的自動燃燒器管理控制系統(tǒng)。能源部指出，成功的實施應能降低天然氣價格波動帶來的風險，減少排放，并利用現(xiàn)有基礎設施延長電廠壽命。

TA3：天然氣混燒系統(tǒng)的開發(fā)與測試

另有2500萬美元用于支持煤氣混燒系統(tǒng)，該系統(tǒng)允許以不同比例同時燃燒兩種燃料。美國能源部強調(diào)，混燒可以按比例減少汞、二氧化硫（SO? ）、氮氧化物（NO?）、顆粒物和二氧化碳（CO? ）的排放，同時降低煤炭處理設備的運行維護成本和輔助電力消耗。然而，該機構也強調(diào)了工程方面的挑戰(zhàn)：天然氣和煤炭的火焰形狀、吸熱模式和排放特性各不相同，這通常需要對鍋爐進行重大改造，包括改變?nèi)紵?、風箱和換熱表面，以及升級輔助設備。能源部指出，有效的燃料混合至關重要，因為混合不均勻會導致加熱不均、灰分沉積過多、溫度失衡、輔助負荷增加以及爐膛出口氣體溫度升高。美國能源部的目標是開發(fā)變革性的鍋爐系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠自動、平穩(wěn)地控制任意比例的混燒，保持最大連續(xù)額定功率 (MCR)，并將改造成本控制在 50 美元/千瓦左右。目標系統(tǒng)應支持 20% 至 50% 的天然氣熱輸入，實現(xiàn) 20% 至 50% 的減排，滿足 ASME 和 NFPA 85 規(guī)范要求，并在商業(yè)相關規(guī)模下展現(xiàn)出可靠的性能。

該機構要求項目必須達到技術成熟度等級（TRL）7級，這意味著其底層技術已在相關環(huán)境中經(jīng)過全面驗證。能源部預計，項目最終將達到TRL 8級，屆時系統(tǒng)將完全具備商業(yè)應用資格。值得注意的是，該招標公告將工作分為三個階段，每個階段之間都設有競爭性篩選環(huán)節(jié)。

第一階段（12個月）涵蓋初步工程設計、選址、環(huán)境評估以及四級預前端工程設計（pre-FEED）成本估算。申請者必須先確定場地并承諾成本分攤安排，才能進入下一階段。第二階段（12個月）進入最終工程設計、詳細設計和完整的前端工程設計（FEED）研究；申請者還必須確定工程、采購和施工（EPC）承包商，并完成《國家環(huán)境政策法》（NEPA）規(guī)定的審查。第三階段（最長36個月）為煤電廠的全面實施提供資金，并要求進行具有商業(yè)意義的規(guī)模測試——這是美國能源部（DOE）證明該技術能否在實際運行條件下可靠運行的門檻。在所有三個階段中，美國能源部都將該項目定位為通往商業(yè)應用的橋梁，利用聯(lián)邦成本分攤來降低公用事業(yè)公司和電廠所有者在權衡這些改造是否能夠幫助穩(wěn)定近期可靠性時所面臨的風險。