题名 碱性-质子交换膜水电解复合制氢平准化成本分析
被引量：8
1
作者
林旗力 戚宏勋 黄晶晶 张炳成 陈珍 肖振坤
机构
中国电力工程顾问集团有限公司中电储能工程技术研究院 中国电力工程顾问集团有限公司
出处
《储能科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第11期3572-3580,共9页
基金
中国电力工程顾问集团有限公司重大科技专项(DG3-A03-2022)。
文摘
随着“碳达峰、碳中和”战略的推进,氢能的重要性不断提升。在绿氢制备领域,碱性水电解(AWE)-质子交换膜水电解(PEM)复合制氢技术具有很好的应用前景,但是该技术的经济性以往较少受关注。平准化制氢成本(levelized cost of hydrogen,LCOH)是从全生命周期尺度量化水电解制氢经济性的指标。本工作首先建立了制氢系统LCOH模型,并对按4∶1配置AWE和PEM的10000 m3/h复合制氢系统进行了定量分析,最后开展了敏感性分析。结果表明,复合制氢系统LCOH为33.22元/kg,比纯AWE制氢系统高3.31元/kg,其中电费成本占到其全生命周期成本的53.32%。提高PEM比例可有效提高制氢系统对可再生能源波动性的适应程度,但是PEM配置比例对制氢成本的影响较明显。实际项目中应密切关注电解槽设备的成本变化,通过LCOH模型优化PEM配置比例。以33.22元/kg H2为参考目标水平,当PEM电解槽系统价格下降20%和40%时,PEM配置比例可分别提高至27.92%和46.25%。与常规水电解制氢系统类似的是,控制电价对提高复合制氢技术经济性非常关键,电价下降0.01元/kWh可带来制氢系统LCOH约0.45元/kg H2的降幅。对于当前的配置比例,在采购预算有限的前提下建议优先考虑提升AWE电解槽系统的制氢电耗指标。
关键词
氢能 水电解 复合制氢 平准化制氢成本 经济性评价
Keywords
hydrogen energy water electrolysis combined hydrogen production levelized cost of hydrogen economic evaluation
分类号
TK91
[动力工程及工程热物理]
题名 光伏电催化硫化氢分解制氢脱硫经济性分析
2
作者
周莹 饶家豪 唐春 段超 马柱 郭恒 李金金
机构
西南石油大学新能源与材料学院 油气藏地质及开发工程全国重点实验室·西南石油大学 天府永兴实验室 中国石油西南油气田公司天然气研究院
出处
《天然气工业》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第11期178-191,共14页
基金
国家自然科学基金项目“酸性气藏清洁开发利用”(编号:52325401) 四川省自然科学基金项目“缺陷工程耦合氧化产物调控协同增强电催化硫化氢清洁高值利用”(编号:2023NSFSC0112) 天府永兴实验室科技攻关重大项目“水风光多能互补智慧调控技术与碳足迹转换机制研究”(编号:2023KJGG15)。
文摘
近年来,以太阳能驱动电催化硫化氢(H2S)制氢脱硫,不仅能够生产绿氢与硫磺,还能高效利用环境资源,推动能源结构转型,是绿色可持续利用H2S资源的变革性新技术。光伏电催化H2S制氢技术具有以可再生能源供能、常温常压、产物易分离等优点,展现出了极大的应用前景,研究其经济性对于促进技术创新与规模应用具有重要意义。为此,以柴达木盆地某光伏发电项目为例,根据光伏电解H2S制氢脱硫系统各模块运行特性,运用线性规划模型,计算了制氢脱硫系统内部收益率(IRR)和平准化制氢成本(LCOH)等经济指标,最后从经济性和敏感性两个方面,剖析了年辐射量、光伏规模、设备成本和制氢能耗等多个因素对关键指标的影响程度。研究结果表明:①储能成本的增加会降低系统经济效益,离网不储能模式下的LCOH优于电解水制氢技术;②年辐射量大于1396 kW·h/m^(2)的油气田布局光伏电催化H2S制氢项目将具有一定经济性;③技术进步率对LCOH的降低效果优于光伏装机规模的增加,未来5年,加速的技术进步率可降低LCOH至15.10元/kg,接近于工业副产提纯制氢技术;④LCOH对电解槽制氢能耗的敏感性程度最高,当电解槽制氢能耗降低20%后,LCOH低至22.37元/kg,基本具备市场竞争条件。结论认为,随着设备制备水平的提升和制氢能耗的进一步降低,光伏电催化H2S制氢脱硫技术将具有较大的经济优势与发展潜力,应加大对该技术的研究和公关力度,以推动油气田的绿色低碳转型。
关键词
氢能 光伏电催化 硫化 氢 平准化制氢成本 技术进步率 影响因素 经济性评价 敏感性分析
Keywords
Hydrogen energy Photovoltaic electrocatalysis Hydrogen sulfide(H_(2)S) Levelized cost of hydrogen(LCOH) Technological progress rate Influencing factor Economic evaluation Sensitivity analysis
分类号
TQ125.12
[化学工程—无机化工]
TK9
[动力工程及工程热物理]
题名 海上风电制氢经济评价模型及关键影响参数
被引量：16
3
作者
张岑 魏华 庄妍 欧阳琰
机构
中国海油集团能源经济研究院
出处
《天然气工业》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第2期146-154,共9页
文摘
全球绿色低碳转型正在加速,多国聚焦可再生能源制氢技术,大力培育绿氢产业。其中海上风电制氢技术具有项目规模大、产能优势明显、毗邻水源地、制氢原料充足等优势,越来越受到各国的关注,但过去对该技术方案经济性的研究多局限于欧洲区域,结论具有局限性。为此,以中国广东省海域某海上风电项目为例,按照输电方式、售电比例、制/输氢技术等设计了5种方案,并计算了不同方案的项目内部收益率(IRR)和平准化制氢成本(LCOH),进而剖析了风场规模、离岸距离、制氢技术、氢气售价等多个敏感性因素对关键指标的影响程度。研究结果表明:(1)离岸距离是决定项目开发方案的关键因素,当离岸距离小于100 km时,采用交流输电技术的并网发电方案IRR最高,当离岸距离超过150 km时,离网制氢方案IRR整体更优;(2)对比不同离网制氢方案,海上制氢配合专用管道输氢模式,无论在IRR还是LCOH方面始终优于岸上制氢模式,两者的经济性差距随离岸距离的缩小而收窄。结论认为,提升项目规模、提高氢气售价、减少或不使用储氢设施以及采用碱性电解槽可以大幅提升海上风电制氢项目的经济性,使LCOH低于22.5元/kg,基本具备市场竞争条件。
关键词
中国 氢能 海上风电 电解水制氢 经济性评价 影响因素 项目内部收益率 平准化制氢成本
Keywords
China Hydrogen energy Offshore wind power Electrolysis hydrogen production Economic evaluation Influence factor Internal rate of return(IRR) Levelized cost of hydrogen(LCOH)
分类号
TM614
[电气工程—电力系统及自动化]
TQ116.2
[化学工程—无机化工]
