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(fù)和現(xiàn)代化改造美國現(xiàn)有燃煤電廠的項(xiàng)目提供高達(dá) 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(shù)實(shí)驗(yàn)室 (NETL) 化石能源和碳管理辦公室管理的）征集三個技術(shù)領(lǐng)域的提案：先進(jìn)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(xiàng)總額達(dá)6.25億美元的更廣泛投資計劃，涵蓋多個煤炭相關(guān)項(xiàng)目，包括電廠改造、農(nóng)村電氣化項(xiàng)目及相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施支持。此次公告是在該項(xiàng)資金的一部分，其中具體的技術(shù)交付成果和績效里程碑與示范項(xiàng)目掛鉤。

此次融資機(jī)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(yīng)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(shè)施退役速度超過了能夠提供必要可靠性服務(wù)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(jī)構(gòu)利用一切合法權(quán)力“維護(hù)和恢復(fù)”發(fā)電能力，以確保電力供應(yīng)的可靠性、可負(fù)擔(dān)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?yàn)槟茉床恳褜⒔?00吉瓦的可運(yùn)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(jī)組超出設(shè)計參數(shù)運(yùn)行而導(dǎo)致可靠性風(fēng)險的地區(qū)。

“間歇性可再生能源滲透率不斷提高、市場補(bǔ)償不足以及高昂的環(huán)境合規(guī)成本，導(dǎo)致運(yùn)行壓力增大，迫使火力發(fā)電機(jī)組超出設(shè)計參數(shù)運(yùn)行，加速磨損，并增加強(qiáng)制停機(jī)和停電的風(fēng)險，”NOFO指出?！斑@一可靠性危機(jī)恰逢國防設(shè)施、半導(dǎo)體制造廠、人工智能數(shù)據(jù)中心、關(guān)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(yīng)?！?/p>

三大戰(zhàn)略議題：廢水處理、雙燃料燃燒和煤氣混燒

該機(jī)會公告的目的是征集示范規(guī)模項(xiàng)目的申請，以“設(shè)計、實(shí)施、測試和驗(yàn)證現(xiàn)有燃煤電廠翻新/改造的三個戰(zhàn)略機(jī)遇”。申請截止日期為美國東部時間2026年1月7日下午5點(diǎn)。

TA1：先進(jìn)廢水管理系統(tǒng)的開發(fā)與實(shí)施

美國能源部將高達(dá) 5000 萬美元的巨額資金用于遠(yuǎn)超合規(guī)標(biāo)準(zhǔn)的廢水處理系統(tǒng)。該機(jī)構(gòu)的目標(biāo)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(shù)。根據(jù)《能源部技術(shù)機(jī)會公告》(NOFO)，這些系統(tǒng)必須“減少電廠運(yùn)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(jì)有效地處理燃煤殘渣 (CCR) 相關(guān)廢物、降低與受監(jiān)管廢水相關(guān)的運(yùn)營和維護(hù)成本，并支持可銷售副產(chǎn)品聯(lián)產(chǎn)以增強(qiáng)電廠經(jīng)濟(jì)效益的技術(shù)。這些系統(tǒng)必須展現(xiàn)出實(shí)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(chǔ)設(shè)施整合的途徑。

TA2：雙發(fā)改裝的工程設(shè)計與實(shí)施

美國能源部撥出高達(dá) 2500 萬美元用于雙燃料改造，旨在提高現(xiàn)有燃煤電廠的運(yùn)行靈活性。該機(jī)構(gòu)希望改造系統(tǒng)能夠使機(jī)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(yùn)行功率 (MCR)、熱效率或部件壽命。正如招標(biāo)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(biāo)準(zhǔn)。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(shí)施應(yīng)能降低天然氣價格波動帶來的風(fēng)險，減少排放，并利用現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)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(qiáng)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(shè)備的運(yùn)行維護(hù)成本和輔助電力消耗。然而，該機(jī)構(gòu)也強(qiáng)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(jìn)行重大改造，包括改變?nèi)紵?、風(fēng)箱和換熱表面，以及升級輔助設(shè)備。能源部指出，有效的燃料混合至關(guān)重要，因?yàn)榛旌喜痪鶆驎?dǎo)致加熱不均、灰分沉積過多、溫度失衡、輔助負(fù)荷增加以及爐膛出口氣體溫度升高。美國能源部的目標(biāo)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(biāo)系統(tǒng)應(yīng)支持 20% 至 50% 的天然氣熱輸入，實(shí)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(guān)規(guī)模下展現(xiàn)出可靠的性能。

該機(jī)構(gòu)要求項(xiàng)目必須達(dá)到技術(shù)成熟度等級（TRL）7級，這意味著其底層技術(shù)已在相關(guān)環(huán)境中經(jīng)過全面驗(yàn)證。能源部預(yù)計，項(xiàng)目最終將達(dá)到TRL 8級，屆時系統(tǒng)將完全具備商業(yè)應(yīng)用資格。值得注意的是，該招標(biāo)公告將工作分為三個階段，每個階段之間都設(shè)有競爭性篩選環(huán)節(jié)。

第一階段（12個月）涵蓋初步工程設(shè)計、選址、環(huán)境評估以及四級預(yù)前端工程設(shè)計（pre-FEED）成本估算。申請者必須先確定場地并承諾成本分?jǐn)偘才?，才能進(jìn)入下一階段。第二階段（12個月）進(jìn)入最終工程設(shè)計、詳細(xì)設(shè)計和完整的前端工程設(shè)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(shí)施提供資金，并要求進(jìn)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(shù)能否在實(shí)際運(yùn)行條件下可靠運(yùn)行的門檻。在所有三個階段中，美國能源部都將該項(xiàng)目定位為通往商業(yè)應(yīng)用的橋梁，利用聯(lián)邦成本分?jǐn)倎斫档凸檬聵I(yè)公司和電廠所有者在權(quán)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(fēng)險。