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World File Search System制氢
光伏电池制氢工厂——萨格勒布
可再生能源的整合作为电力系统脱碳努力的支柱之一，正在取得重大进展。然而，大量可再生能源需要额外的灵活性来保持系统稳定。电池存储被认为是在短时间内恢复电网平衡的解决方案之一，从日前到实时。目前，研究界正在努力寻找一种适合长期储能的技术。氢气作为一种能源载体，似乎是完成这项任务的不错选择。除了氢能存储潜力外，它还可用于实施电转气技术，通过电解过程减轻可再生能源的削减。产生的氢气既可用于部分脱碳天然气电网，也可用于简单地作为氢燃料出售。本文的主要创新之处在于创建了一个可再生能源发电厂的数学模型，该模型结合了电池存储和氢气设施，用于在三个日前能源市场（即电力、天然气和氢气）以及受不平衡结算机制约束的电力平衡市场中进行交易。这种方法可以对不同的可再生能源、电池和氢能架构（氢能存储、电转气及其组合）及其在不同市场的参与进行长期盈利能力分析。结果表明，电池储能几乎只为输电系统运营商提供平衡服务，而从不为自己的不平衡需求提供平衡服务，因为这种选择在经济上不太有吸引力。根据观察到的情况，电解器和燃料电池至少每年运行三分之一的时间，并且通常提供备用。考虑到氢能市场，由于氢价丰厚，电解器几乎全年运行。电池存储和氢气罐都在日前市场进行套利，其中电池以小时为单位（短期）优化其运行，而氢气罐以天为单位（中长期）优化其运行。
机械工程学位项目，第二周期，30 学分 英国利用海水电解太阳能制氢的研究
摘要 在英国，85% 的家庭依靠天然气进行空间/水加热和烹饪。平均而言，一个家庭每年对天然气供热的需求为 13300 千瓦时。抑制使用此类化石燃料提供能源的需求日益增长，这促使人们考虑涉及可再生能源的替代解决方案。本论文旨在研究太阳能制氢厂，该厂将尝试以氢气的形式提供必要的能源，氢气将用作储存和典型房屋的主要能源。该工厂的特殊之处在于直接使用海水电解来生产氢气。本研究的范围是基础研究和实际应用的结合。该方法涉及分析工作、建模和模拟。结果将显示所需的氢气量、需要使用什么技术来获得更好的性能以及要使用的太阳能电池板数量。这项研究将表明，如果仅使用氢气作为能源，该系统将能够满足约 20% 的能源需求。事实上，与所需的面积相比，屋顶的平均可用面积太小了。尽管如此，如果在不同场景中实施或与热泵等其他技术相结合，天然气节省的能源将达到近 80%。这项研究还讨论了使用海水代替淡水去离子水的后果和好处。对海水电解进行的分析和模拟研究使 AWE 成为进行海水电解的合适技术，并表明当与 8 千瓦的光伏装置结合使用时可以生产 150 公斤氢气。TRITA – ITM-EX 2022:154
光伏发电制氢系统建模及储能系统容量优化
利用太阳能制氢是获取氢能的重要途径，但太阳能固有的间歇性、随机性特性降低了制氢效率，因此需要在光伏发电制氢系统中增加储能系统。本文建立光伏发电制氢系统模型并进行容量配置优化。首先对数学模型进行建模分析，利用Matlab/Simulink对系统建模；其次分析储能容量优化配置原理，确定优化策略，提出基于低通滤波原理的储能容量配置算法，并进行最优时间常数的选取；最后以光伏装机容量为30 MW的光伏发电为例，验证了所提算法的有效性，分析了储能容量与平滑效果之间的关系。结果表明:随着截止频率的减小,储能容量增大,平滑效果越明显;所提算法能有效降低光伏发电1 h最大功率变化量,其中平滑前光伏发电1 h最大功率变化量为4.31 MW;设置四组不同的时间常数,平滑后光伏发电1 h最大功率变化量分别降至0.751、0.389、0.078、0.04 MW。
智利北部太阳能电解制氢及阿塔卡马沙漠出口日本案例的技术经济分析
众所周知，氢能将在全球未来能源系统中发挥关键作用，成为能源转型和实现脱碳目标的支柱[1]。在可再生能源“RES”日益变化的趋势下[2]，将电能转化为氢气是减少可再生电力对电网影响的可行途径[3]。此外，氢能除了提供储能能力外，还能将可再生电力整合到热能和工业等难以电气化的行业[4e7]，在可靠性问题或大容量存储方面显示出与其他技术的竞争力[8e10]，从世界范围内来看，可以将稀疏生产的可再生电力用于其他终端用途[8、11e15]。因此，有必要明确定义和分析氢能供应链结构和分类的不同途径[16]。绿色氢气生产的技术经济可行性在很大程度上取决于各国特定的资源和能源市场特征，这些在决定成本竞争力方面发挥着关键作用。特定资本支出（百万美元/兆瓦）、容量系数（％）和电力成本（美元/兆瓦时）之间的平衡并不简单，并且可以促进一种供应链配置相对于其他供应链配置的形成[8,17]。此外，需求量（吨 H2/年）也深深影响氢气供应链的成本结构（OPEX 或 CAPEX 主导），从而支持或抑制不同的氢气载体和物流概念[7、9、14、18、19]。大规模产能方案，如出口（氢气需求量为千吨 H2/年的数量级），受规模经济的青睐。然而，据报道，由于目前开发的电池堆模块的固有上限为 1-2 MW，以及目前部署的少数多兆瓦项目[4、5]，缺乏实际成本数据参考，因此难以正确确定多兆瓦级电解系统的投资成本；必须谨慎进行成本估算和预测才能获得现实价值[20 和 22]。运输路线、方式和承运人会显著影响整个供应链结构和交付的 LCOH。每个步骤的建模都极其复杂[23 和 25]。例如，液氢“LH2”的质量密度约为压缩气态氢“CGH2”的 700 倍[26]，但 LH2 的运输条件要具有挑战性得多[26、27]。替代化学载体如氨 (NH3) 可适用于长途运输
评估离网交流连接太阳能光伏-质子交换膜系统制氢规模的最优性
氢气 (H2) 在低全球变暖潜能值 (GWP) 负荷的生产过程中被广泛认为是一种宝贵的能源载体，能够实现化学工业、钢铁制造或重型运输等具有挑战性的行业的脱碳[1 e 3]。当由可再生能源电解水生产时，氧气是该过程的主要副产品，并且在运行阶段不会直接排放温室气体 (GHG)；因此，生产的 H2 被称为“绿色”[4]。此外，基于绿色氢的存储系统被认为是整合大量间歇性可再生能源、提供季节性存储服务以及弥合供暖、运输和电力等难以耦合的能源系统空白的最相关途径之一[5]。此外，政府间气候变化专门委员会 (IPCC) 指出，采用绿色 H2 是一条可行的气候变化减缓途径 [6 e 8]。与其他 H2 生产途径相比，绿色 H2 的 GWP 负担最小，但目前其生产成本比最常见的基于化石燃料的 H2 生产途径（在实施碳捕获时也称为化石 H2 或蓝色 H2）更高 [3,4,9]。化石 H2 生产途径成本低，但 GWP 负担严重。此外，尽管目前国际社会对绿色 H2 热情高涨，但在 2020 年全球消耗的 9000 万吨 H2 中，约 80% 来自化石燃料途径，大部分来自未减排工艺，其余主要来自石化工业残余气体，造成的总排放量约为 9 亿吨二氧化碳当量 [10]。因此，开发和优化绿色 H2 生产途径具有重要意义和紧迫性。生产绿色 H2 的途径之一是利用太阳能光伏 (PV) 发电厂为电解系统供电，从而确保零排放能源供应。这就是所谓的光伏电解水分解 (PV-EL)，也是本研究的重点。如第 2 节后面所述，有几种将太阳能光伏连接到 PEM 电解器的拓扑可能性。在本研究中，我们重点关注通过交流链路与 PEM 电解器耦合的离网太阳能系统（如图 1 所示），其中光伏电池板的电力通过逆变器从直流转换为交流，然后通过交流/直流整流器供电解器使用。本文将这种类型的系统称为离网交流链路 PV-PEM。尽管需求和使用阶段与项目特定分析相关，但在本研究中，我们仅关注生产阶段以及推动其最佳尺寸和设计的要素。
太阳能热化学制氢系统及技术经济分析
Co 0.1 Fe 0.9 Al 2 O 4 [28] 174.1 2.08 1,450 < 400 250 Mn 0.5 Fe 0.5 Al 2 O 4 [28] 173.4 1.38 1,450 < 400 340 La 0.6 Sr 0.4 MnO 3 [29] 221.3 3.80 1,400 < 600 650 † CeO 2 [34] 172.1 7.00 ‡ 1,500 ~700 130 分析基线 - 4.00 - - 200 * T TR 和温度波动是近似值，取决于各种系统参数。† 可能实现的生产率。‡ 铈的成本逐年波动很大；选择了中等价格。
可再生能源和清洁能源制氢：实现大规模示范的可行性研究
该研究由子项目组成，涵盖了与在中国实施大规模氢能示范项目相关的技术、经济、金融、体制、监管和政策问题。选定的示范项目的可行性研究是与多个工业和学术实体合作进行的。在可行性研究的实施计划中，子项目的结果为行业参与者、政府机构和学术研究人员之间的访谈和研讨会提供了讨论基础。访谈和研讨会的目的是确定关键障碍和适当的解决方案，以及实现选定示范项目所需行动的议程。
HyBrTec® 生物固体制氢东北残留物和生物固体会议
1. 溴化类似于木材（纤维素）与空气中的氧气的燃烧，只是溴是氧化剂，因此形成的是 HBr 或 H 2 O。2. 如果不考虑生物废物的能量含量，生物废物转化为氢能的理论效率为 212%；但是，如果包括原料的能量含量，工艺效率为 67%。3. 灰渣浓缩了原料中的污染物。如果生物固体含有镉、铅、砷，则应将其处理掉。如果是动物粪便，则可以用作肥料。
电解水制氢技术及其在可再生能源利用中的应用
摘要：为应对能源危机和环境污染，世界范围内可再生能源发电得到快速发展，目前利用最为广泛的是太阳能和风能，但也造成了严重的弃光弃风问题。氢能以其高效、清洁、可再生的特点成为电能储存的理想载体，以可再生能源为动力源的电解水制氢技术是最有前景的能源转换方式之一。本文简要分析了近年来我国可再生能源发电和消费的现状，阐述了碱性、质子交换膜和高温固体氧化物电解水制氢技术的特点、原理、发展现状及改进方法，并结合实例论证了其在可再生能源发电和储能领域的应用前景。