为评估整体煤气化联合循环(IGCC)电厂耦合燃烧前碳捕集与封存(CCS)的碳排放及环境影响,采用全生命周期评价(LCA)方法,利用SimaPro软件建模,研究了未实施/实施碳捕集IGCC电厂的全球变暖潜值(GWP)、陆地酸化潜值(TAP)、致癌人体毒性潜值(H...为评估整体煤气化联合循环(IGCC)电厂耦合燃烧前碳捕集与封存(CCS)的碳排放及环境影响,采用全生命周期评价(LCA)方法,利用SimaPro软件建模,研究了未实施/实施碳捕集IGCC电厂的全球变暖潜值(GWP)、陆地酸化潜值(TAP)、致癌人体毒性潜值(HTPc)、非致癌人体毒性潜值(HTPnc)、陆地生态毒性潜值(TETP)、淡水生态毒性潜值(FETP)及淡水富营养化潜值(FEP)七种环境影响类型及其主要贡献源,并对未实施/实施碳捕集IGCC电厂的各类环境影响程度进行比较。结果表明,相比于未实施碳捕集,碳捕集后电厂的烟气碳排放降低88%,煤炭与化学品供应与辅机用电所造成的GWP分别上升了18%和20%,CCS过程的GWP为39.02 kg CO_(2)-eq,电厂生命周期总GWP为257 kg CO_(2)-eq,降低了72%。除GWP显著下降外,捕集电厂的TAP、HTPc、HTPnc、TETP、FETP和FEP环境影响潜值均上升至未捕集电厂的119%~170%。煤炭和化学品供应的增加是HTPc上升的主要因素,而CCS单元是除HTPc外其他环境影响潜值上升的主要贡献源,占捕集电厂各类环境影响潜值的15%~34%。展开更多
基于电转氨(power to ammonia,P2A)的综合能源生产单元(integrated energy production unit,IEPU)通过耦合绿电制氢和哈伯反应合成氨工艺,为农业、工业和制造业等行业提供绿氨,对促进可再生能源消纳及氢能储运等行业发展具有重要的意义...基于电转氨(power to ammonia,P2A)的综合能源生产单元(integrated energy production unit,IEPU)通过耦合绿电制氢和哈伯反应合成氨工艺,为农业、工业和制造业等行业提供绿氨,对促进可再生能源消纳及氢能储运等行业发展具有重要的意义。为定量评价IEPU的能效、技术经济性和降碳潜力,该文基于Aspen Plus建立碱性电解水制氢、合成氨及换热网络等关键过程模型,对IEPU进行系统仿真,定量评价各设备全流程之间的能量流、(火用)流、碳足迹及绿氨的平准化成本。热经济性能效评估表明,IEPU系统的设计工况整体能量效率为39.47%,(火用)效率为26.51%。技术经济性评估表明,当可再生能源电价为0.204元/(kW·h),年利用小时数达到6000时,IEPU系统的绿氨成本约为传统煤制氨生产工艺的1.5倍。基于全生命周期碳足迹评价的结果表明,水、核、风和光伏4种能源驱动的IEPU系统碳足迹在0.20~2.39 kg CO_(2.eq)/kg NH3间波动。结果可用于指导氨基IEPU的规划与设计。展开更多
文摘为评估整体煤气化联合循环(IGCC)电厂耦合燃烧前碳捕集与封存(CCS)的碳排放及环境影响,采用全生命周期评价(LCA)方法,利用SimaPro软件建模,研究了未实施/实施碳捕集IGCC电厂的全球变暖潜值(GWP)、陆地酸化潜值(TAP)、致癌人体毒性潜值(HTPc)、非致癌人体毒性潜值(HTPnc)、陆地生态毒性潜值(TETP)、淡水生态毒性潜值(FETP)及淡水富营养化潜值(FEP)七种环境影响类型及其主要贡献源,并对未实施/实施碳捕集IGCC电厂的各类环境影响程度进行比较。结果表明,相比于未实施碳捕集,碳捕集后电厂的烟气碳排放降低88%,煤炭与化学品供应与辅机用电所造成的GWP分别上升了18%和20%,CCS过程的GWP为39.02 kg CO_(2)-eq,电厂生命周期总GWP为257 kg CO_(2)-eq,降低了72%。除GWP显著下降外,捕集电厂的TAP、HTPc、HTPnc、TETP、FETP和FEP环境影响潜值均上升至未捕集电厂的119%~170%。煤炭和化学品供应的增加是HTPc上升的主要因素,而CCS单元是除HTPc外其他环境影响潜值上升的主要贡献源,占捕集电厂各类环境影响潜值的15%~34%。
文摘基于电转氨(power to ammonia,P2A)的综合能源生产单元(integrated energy production unit,IEPU)通过耦合绿电制氢和哈伯反应合成氨工艺,为农业、工业和制造业等行业提供绿氨,对促进可再生能源消纳及氢能储运等行业发展具有重要的意义。为定量评价IEPU的能效、技术经济性和降碳潜力,该文基于Aspen Plus建立碱性电解水制氢、合成氨及换热网络等关键过程模型,对IEPU进行系统仿真,定量评价各设备全流程之间的能量流、(火用)流、碳足迹及绿氨的平准化成本。热经济性能效评估表明,IEPU系统的设计工况整体能量效率为39.47%,(火用)效率为26.51%。技术经济性评估表明,当可再生能源电价为0.204元/(kW·h),年利用小时数达到6000时,IEPU系统的绿氨成本约为传统煤制氨生产工艺的1.5倍。基于全生命周期碳足迹评价的结果表明,水、核、风和光伏4种能源驱动的IEPU系统碳足迹在0.20~2.39 kg CO_(2.eq)/kg NH3间波动。结果可用于指导氨基IEPU的规划与设计。
