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固体氧化物燃料电池系统 | 氢能转换及储存系统的技术经济性评价(2)

本文2855字,阅读约需7分钟

摘   要:本报告将对有望作为可再生能源使用和储存的能源载体——氨的合成进行技术经济性分析。计算使用可再生能源电解水生成的氢(即绿氢)来制造氨的成本。储氢需要压缩机和蓄压器(高压气瓶),这成为氢利用成本高的主要原因。本报告对以绿氢为前提的氨合成及储存系统(储氨型系统)的成本进行了评估,并探讨了氢利用的可能性。在储氨型系统中,对包含哈伯-博世法(HB法)和电解合成的系统构成进行了研究,并与包含压缩机和蓄压器的制氢系统(储氢型系统)进行比较。预计储氨型系统与储氢型系统具有大致相同的成本竞争力。假设电力成本为5日元(约0.26元)/kWh,则单位能量的制氨成本为3日元(约0.16元)/MJ,与制氢成本(2.8日元(约0.15元)/MJ)相比,具有足够的成本竞争力。

关键字:氨合成系统、SOEC、制氨系统、制氢系统、成本结构

 

 

目录

1. 本报告的定位

     1.1 实现脱碳社会等方面的定位和意义

     1.2 相关技术与研究开发的动向等

     1.3 相关的政策趋势等

2. 水蒸气电解制氢和氨合成

     2.1 制氢系统

     2.2 氨合成系统的技术评价

3. 结论

4. 政策提案

 

本文将继续介绍报告内容,点击链接☞ 《固体氧化物燃料电池系统 | 氢能转换及储存系统的技术经济性评价(1)》即可回顾前文内容。

 

2.2 氨合成系统的技术评价

 

2.2.1 氨合成系统构成要素的研究(成本估算的前提条件)

 

本报告中的氨合成系统的规格如表4所示,构建了五种氨合成工艺。氨合成系统示例见下图。

 

表4.png

图3a.png

图3b.png

 

案例A和B中,使用由SOEC系统制造的氢来制氨,并比较了(A)利用由HB法催化反应合成氨的传统HB法,以及(B)低压操作催化反应(低压HB法)。在本报告中,假定制氨规模为100t/day,对应220kW平板型SOEC装置1000台/年。

 

案例C和D中,着眼于直接从水和氮中电化学合成氨的电解合成方法。假设通过质子导电性陶瓷燃料电池(protonic cer

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