Effects of Carbon Capture on a Combined Cycle Gas Turbine

Hiilidioksidin talteenotto- ja varastointitekniikoita kehitetään vastaamaan kasvavaan tarpeeseen vähentää kasvihuonepäästöjä. Tässä työssä hiilidioksidin talteenottotekniikoita tutkittiin uuden lämpöä ja sähköä tuottavan maakaasukombivoimalaitoksen näkökulmasta. Tavoitteena työssä oli selvittää, kuinka hiilidioksidin talteenotto vaikuttaa sekä voimalaitoksen prosessiin että sen kustannuksiin. Aluksi työssä vertailtiin eri talteenottotekniikoita. Vertailussa ennen polttoa tapahtuva hiilidioksidin talteenottotekniikka vaikutti parhaalta vaihtoehdolta uuden lämpöä ja sähköä tuottavan maakaasukombivoimalaitoksen näkökulmasta. Tekniikka mallinnettiin maakaasukombivoimalaitokseen ja sen vaikutuksia arvioitiin. Hiilidioksidin talteenotolla varustetun voimalaitoksen hyötysuhde oli 11 %-yksikköä huonompi verrattuna vastaavaan voimalaitokseen ilman talteenottoa. Hyötysuhde oli sitä huonompi, mitä suurempi talteenottoaste oli. Voimalaitoksen rakennusaste puolestaan oli 6 %-yksikköä korkeampi verrattuna voimalaitokseen ilman talteenottoa. Rakennusasteessa ei havaittu merkittävää muutosta mallinnetuilla hiilidioksidin erotusasteilla, jotka olivat 80 %, 90 % ja 97 %. Nämä tulokset olivat hyvin linjassa aiempien tutkimusten kanssa. Voimalaitoksen investointikustannukset olivat nelinkertaiset vertailulaitokseen nähden. Verrattuna aiempiin tutkimuksiin vältettyjen hiilidioksidipäästöjen hinta nousi diplomityössä erittäin korkeaksi. Työn tuloksena todettiin, että työssä mallinnetun hiilidioksidin talteenoton soveltaminen lämpöä ja sähköä tuottavaan maakaasukombivoimalaitokseen ei ole kannattavaa. Tulokseen vaikutti työssä tehdyt monet oletukset, joiden parissa todettiin jatkotutkimustarpeita. /Kir1