近日，美国能源部 (DOE) 发布了一份资金资助通知 (NOFO)，为旨在恢复和现代化改造美国现有燃煤电厂的项目提供高达 1 亿美元的联邦资金支持。
10 月 31日发布的 NOFO（能源部国家能源技术实验室 (NETL) 化石能源和碳管理办公室管理的）征集三个技术领域的提案：先进的废水管理、双燃料切换能力和煤-天然气混烧系统。
此前，美国能源部于9月29日宣布了一项总额达6.25亿美元的更广泛投资计划，涵盖多个煤炭相关项目，包括电厂改造、农村电气化项目及相关基础设施支持。此次公告是在该项资金的一部分，其中具体的技术交付成果和绩效里程碑与示范项目挂钩。
此次融资机会的出现，正值特朗普政府于2025年1月正式宣布国家能源紧急状态，并努力应对资源充足性恶化之际。美国能源部2025年7月发布的《资源充足性报告》指出，可靠的火力发电设施退役速度超过了能够提供必要可靠性服务的替代容量的部署速度。2025年1月，第14156号行政命令指示联邦机构利用一切合法权力“维护和恢复”发电能力，以确保电力供应的可靠性、可负担性和安全性。政府表示，其战略的核心是现有的燃煤电厂，因为能源部已将近100吉瓦的可运行燃煤发电容量视为稳定电力系统的近期杠杆，尤其是在那些面临输电受限、工业需求激增以及因火力机组超出设计参数运行而导致可靠性风险的地区。
“间歇性可再生能源渗透率不断提高、市场补偿不足以及高昂的环境合规成本，导致运行压力增大，迫使火力发电机组超出设计参数运行，加速磨损，并增加强制停机和停电的风险，”NOFO指出。“这一可靠性危机恰逢国防设施、半导体制造厂、人工智能数据中心、关键矿物加工和工业回流等行业电力需求激增，而这些行业都需要电力供应。”
三大战略议题：废水处理、双燃料燃烧和煤气混烧
该机会公告的目的是征集示范规模项目的申请，以“设计、实施、测试和验证现有燃煤电厂翻新/改造的三个战略机遇”。申请截止日期为美国东部时间2026年1月7日下午5点。
TA1：先进废水管理系统的开发与实施
美国能源部将高达 5000 万美元的巨额资金用于远超合规标准的废水处理系统。该机构的目标是能够从燃煤电厂废水中回收水和其他高附加值副产品的变革性处理技术。根据《能源部技术机会公告》(NOFO)，这些系统必须“减少电厂运营中的用水量并控制废水排放”，同时提升环境绩效。能源部正在寻找能够经济有效地处理燃煤残渣 (CCR) 相关废物、降低与受监管废水相关的运营和维护成本，并支持可销售副产品联产以增强电厂经济效益的技术。这些系统必须展现出实现显著的水回收效率、减少排放量以及与现有废水和灰渣处理基础设施整合的途径。
TA2：双发改装的工程设计与实施
美国能源部拨出高达 2500 万美元用于双燃料改造，旨在提高现有燃煤电厂的运行灵活性。该机构希望改造系统能够使机组在煤炭和天然气之间自动切换，同时不影响排放限值、最大连续运行功率 (MCR)、热效率或部件寿命。正如招标公告 (NOFO) 中所述，合格的系统必须证明其能够在离线状态下自动控制地从 100% 煤炭切换到 100% 天然气，并保持完全符合排放标准。所需的工程要素包括燃烧器和炉膛上方空气的改造、换热表面的调整、潜在的排放控制系统升级，以及能够安全处理燃料切换的自动燃烧器管理控制系统。能源部指出，成功的实施应能降低天然气价格波动带来的风险，减少排放，并利用现有基础设施延长电厂寿命。
TA3：天然气混烧系统的开发与测试
另有2500万美元用于支持煤气混烧系统，该系统允许以不同比例同时燃烧两种燃料。美国能源部强调，混烧可以按比例减少汞、二氧化硫（SO₂ ）、氮氧化物（NOₓ）、颗粒物和二氧化碳（CO₂ ）的排放，同时降低煤炭处理设备的运行维护成本和辅助电力消耗。然而，该机构也强调了工程方面的挑战：天然气和煤炭的火焰形状、吸热模式和排放特性各不相同，这通常需要对锅炉进行重大改造，包括改变燃烧器、风箱和换热表面，以及升级辅助设备。能源部指出，有效的燃料混合至关重要，因为混合不均匀会导致加热不均、灰分沉积过多、温度失衡、辅助负荷增加以及炉膛出口气体温度升高。美国能源部的目标是开发变革性的锅炉系统，该系统能够自动、平稳地控制任意比例的混烧，保持最大连续额定功率 (MCR)，并将改造成本控制在 50 美元/千瓦左右。目标系统应支持 20% 至 50% 的天然气热输入，实现 20% 至 50% 的减排，满足 ASME 和 NFPA 85 规范要求，并在商业相关规模下展现出可靠的性能。
该机构要求项目必须达到技术成熟度等级（TRL）7级，这意味着其底层技术已在相关环境中经过全面验证。能源部预计，项目最终将达到TRL 8级，届时系统将完全具备商业应用资格。值得注意的是，该招标公告将工作分为三个阶段，每个阶段之间都设有竞争性筛选环节。
第一阶段（12个月）涵盖初步工程设计、选址、环境评估以及四级预前端工程设计（pre-FEED）成本估算。申请者必须先确定场地并承诺成本分摊安排，才能进入下一阶段。第二阶段（12个月）进入最终工程设计、详细设计和完整的前端工程设计（FEED）研究；申请者还必须确定工程、采购和施工（EPC）承包商，并完成《国家环境政策法》（NEPA）规定的审查。第三阶段（最长36个月）为煤电厂的全面实施提供资金，并要求进行具有商业意义的规模测试——这是美国能源部（DOE）证明该技术能否在实际运行条件下可靠运行的门槛。在所有三个阶段中，美国能源部都将该项目定位为通往商业应用的桥梁，利用联邦成本分摊来降低公用事业公司和电厂所有者在权衡这些改造是否能够帮助稳定近期可靠性时所面临的风险。
