近日，美國能源部 (DOE) 發(fā)布了一份資金資助通知 (NOFO)，為旨在恢復和現代化改造美國現有燃煤電廠(chǎng)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(shù)實(shí)驗室 (NETL) 化石能源和碳管理辦公室管理的）征集三個(gè)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。

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(gè)煤炭相關(guān)項目，包括電廠(chǎng)改造、農村電氣化項目及相關(guān)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(shù)交付成果和績(jì)效里程碑與示范項目掛鉤。

此次融資機會(huì )的出現，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(guò)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，其戰略的核心是現有的燃煤電廠(chǎng)，因為能源部已將近100吉瓦的可運行燃煤發(fā)電容量視為穩定電力系統的近期杠桿，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運行而導致可靠性風(fēng)險的地區。

“間歇性可再生能源滲透率不斷提高、市場(chǎng)補償不足以及高昂的環(huán)境合規成本，導致運行壓力增大，迫使火力發(fā)電機組超出設計參數運行，加速磨損，并增加強制停機和停電的風(fēng)險，”NOFO指出?！斑@一可靠性危機恰逢國防設施、半導體制造廠(chǎng)、人工智能數據中心、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?！?/p>

三大戰略議題：廢水處理、雙燃料燃燒和煤氣混燒

該機會(huì )公告的目的是征集示范規模項目的申請，以“設計、實(shí)施、測試和驗證現有燃煤電廠(chǎng)翻新/改造的三個(gè)戰略機遇”。申請截止日期為美國東部時(shí)間2026年1月7日下午5點(diǎn)。

TA1：先進(jìn)廢水管理系統的開(kāi)發(fā)與實(shí)施

美國能源部將高達 5000 萬(wàn)美元的巨額資金用于遠超合規標準的廢水處理系統。該機構的目標是能夠從燃煤電廠(chǎng)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《能源部技術(shù)機會(huì )公告》(NOFO)，這些系統必須“減少電廠(chǎng)運營(yíng)中的用水量并控制廢水排放”，同時(shí)提升環(huán)境績(jì)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(guān)廢物、降低與受監管廢水相關(guān)的運營(yíng)和維護成本，并支持可銷(xiāo)售副產(chǎn)品聯(lián)產(chǎn)以增強電廠(chǎng)經(jīng)濟效益的技術(shù)。這些系統必須展現出實(shí)現顯著(zhù)的水回收效率、減少排放量以及與現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(shí)施

美國能源部撥出高達 2500 萬(wàn)美元用于雙燃料改造，旨在提高現有燃煤電廠(chǎng)的運行靈活性。該機構希望改造系統能夠使機組在煤炭和天然氣之間自動(dòng)切換，同時(shí)不影響排放限值、最大連續運行功率 (MCR)、熱效率或部件壽命。正如招標公告 (NOFO) 中所述，合格的系統必須證明其能夠在離線(xiàn)狀態(tài)下自動(dòng)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、換熱表面的調整、潛在的排放控制系統升級，以及能夠安全處理燃料切換的自動(dòng)燃燒器管理控制系統。能源部指出，成功的實(shí)施應能降低天然氣價(jià)格波動(dòng)帶來(lái)的風(fēng)險，減少排放，并利用現有基礎設施延長(cháng)電廠(chǎng)壽命。

TA3：天然氣混燒系統的開(kāi)發(fā)與測試

另有2500萬(wàn)美元用于支持煤氣混燒系統，該系統允許以不同比例同時(shí)燃燒兩種燃料。美國能源部強調，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(shí)降低煤炭處理設備的運行維護成本和輔助電力消耗。然而，該機構也強調了工程方面的挑戰：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，包括改變燃燒器、風(fēng)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(guān)重要，因為混合不均勻會(huì )導致加熱不均、灰分沉積過(guò)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(kāi)發(fā)變革性的鍋爐系統，該系統能夠自動(dòng)、平穩地控制任意比例的混燒，保持最大連續額定功率 (MCR)，并將改造成本控制在 50 美元/千瓦左右。目標系統應支持 20% 至 50% 的天然氣熱輸入，實(shí)現 20% 至 50% 的減排，滿(mǎn)足 ASME 和 NFPA 85 規范要求，并在商業(yè)相關(guān)規模下展現出可靠的性能。

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

第一階段（12個(gè)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(chǎng)地并承諾成本分攤安排，才能進(jìn)入下一階段。第二階段（12個(gè)月）進(jìn)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）規定的審查。第三階段（最長(cháng)36個(gè)月）為煤電廠(chǎng)的全面實(shí)施提供資金，并要求進(jìn)行具有商業(yè)意義的規模測試——這是美國能源部（DOE）證明該技術(shù)能否在實(shí)際運行條件下可靠運行的門(mén)檻。在所有三個(gè)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(lái)降低公用事業(yè)公司和電廠(chǎng)所有者在權衡這些改造是否能夠幫助穩定近期可靠性時(shí)所面臨的風(fēng)險。