图1说明了碱性水电解的过程(Nickelgreen,2024)。10图2:说明固体氧化电解的过程(Sampangi&Vurimindi,2019年)。12图3:说明了质子交换膜电解的过程(Sampangi&Vurimindi,2019年)。14图4:描述数据收集方法的示意过程。20图5:说明2019年以来SEK/kg中氢的价格。36图6:说明2020年SEK/kg中氢的价格。37图7:说明2021年SEK/kg中的氢价格。38图8:说明耦合系统。NPV(包括氢的销售)表示-52 664 071 SEK的负结果。仅销售电力的NPV也表明了负面的结果,但是经济损失减少-5 845 684 sek。39图9:说明了2020年耦合系统的结果。NPV,包括氢的销售,导致-262 761 339 SEK。风电场的结果表明经济损失为-236 815 828 sek。40图10:显示了耦合系统NPV的结果。npv,包括出售氢,表明26 418 842 sek的结果。风电场的NPV表示为128 287 793 SEK的结果。41
摘要:基于碳酸盐的捕获溶液中的CO 2需要大量的能量输入。通常提出用(BI)碳酸盐电解代替此步骤,作为共同生产CO/Syngas的有效替代方案。在这里,我们通过利用过程,多物理学,微动力学和技术经济模型来评估将空气接触器与(BI)碳酸盐电解液直接整合的可行性。我们表明,在接触器流出物中,CO 3 2-与HCO 3-的共呈现大大降低了电解核的性能,并最终导致CO 2捕获分数降低至≤1%。此外,我们估计(BI)碳酸盐电解的合适废水需要比常规需要的接触器大5-14倍,从而导致过程经济不利。值得注意的是,我们表明捕获溶剂内部(BI)碳酸盐电解液的再生不足以恢复CO 2。因此,我们建议将该途径在操作上可行的过程修改。总体而言,这项工作阐明了使用(BI)碳酸盐电解的集成直接空气捕获的实际操作。a
摘要 减少航运排放的需要迫在眉睫。未来的潜在燃料候选包括氢气和甲醇。本研究试图通过采用自下而上的方法来量化燃料消耗和排放,对这两种燃料类型进行公平的比较。以一艘液化天然气运输船进行的 10,755 海里的航程作为案例研究。为氢燃料电池能源系统和重整甲醇燃料电池能源系统开发了模型。模拟计算了每种方案的燃料需求和尾气排放量。然而,由于氢气和甲醇都不是自然产生的,因此还应考虑生产这些燃料所需的能量。已经模拟了三种生产方法:带电解的风力涡轮机;带电解的电网供应;蒸汽甲烷重整。此后,计算了每种燃料方案的总生命周期排放量并将其与现有船舶进行比较。通常,这被称为油井到尾流的排放,但对于绿色燃料,风电场到尾流可能更合适。结果表明,改用甲醇最多可减少 8.3% 的尾气排放和 18.8% 的风力发电厂尾气排放,但前提是燃料完全由可再生能源生产。液氢燃料电池能源系统产生的风力发电厂尾气排放为零,所需的可再生能源比甲醇少 33.3%。术语
通过水电解向氢的转化为氢消耗大量淡水,而无传统水源的有效使用可以增强能源和水系统的可靠性和弹性。在这项研究中,我们设计了一个固体氧化电解电池(SOEC)系统,该系统是一种在高温下进行水电解的不断发展的氢生产技术。SOEC使用烟气产生的蒸汽作为其原料,并与许多发电机单元完全集成,包括煤炭和天然气燃烧发电厂作为其能量原料。虽然全球从化石燃料迅速转移,但将其资产纳入该技术有助于限制搁浅资产的风险和未来损失,并降低新技术的投资成本。但是,关于未来成本和效率提升的高资本支出和疑问是投资水电解的障碍。进行了这种详细的氢气和技术经济分析的详细升级成本,以显示这种新技术的生存能力和环境影响。结果表明,系统的SOEC效率为97.4%和56.3%,作为系统的热到氢效率,每天的氢产生242,400千克,$ 2.9-3.5/kg H 2。估计值在这项技术和技术经济挑战中表现出积极的增益前景。
[4] HFTO,质子交换膜电解的技术目标。https://www.energy.gov/eere/fuelcells/technical-targets-proton-exchange-membrane-electrolysross [6] Marcinkoski等人,氢氢级8级长途卡车目标(2019)。https://www.hydrogen.energy.gov/pdfs/19006_hydrogen_class8_long_haul_haul_truck_targets.pdf [7] B. James,燃油电池成本和性能分析(2022)。https://www.hydrogen.energy.gov/docs/hydrogenprogragmlibraries/pdfs/review22/review22/fc353_james_2022_o-pdf.pdf.pdf?status=master = master [8] badgett et al。NREL/TP-6A20-8762500。
大多数氢是通过由新西兰的可再生能源和核能提供动力的柔性网格连接的电解器生产的。到2050年,电解的氢达到97mt,占2050年总氢供应的90%。到2050年,氢生产的电力需求上升到4,345TWH,占当年电力总需求的25%。来自CCS化石燃料的氢也从2030年开始生长。到2050年,它产生了总氢供应的剩余10%。
蓝色和绿色氢的全球生产对于采矿业朝着环境可持续性迈进至关重要。采矿作业面临的碳排放量增加;采用基于清洁的基于氢的技术可以证明对脱碳的变革性。提出了氢生产技术的全面综述,专门针对蓝色和绿色氢。评估了亚洲,北美和欧洲的生产,从现实世界中的产量中获得了见解,并分析了对采矿业务的影响。从传统的蒸汽甲烷改革(SMR)过程过渡到基于电解的生产的变革潜力不可低估。基于电解的方法产生的蓝色和绿色氢对于将采矿部门推向净零排放靶标至关重要。然而,仍然需要大量投资来扩展蓝色和绿色氢技术的生产,分布和利用。正确的投资可以使采矿业可实现环境可持续性和运营效率的实质性提高,同时在环境意识定义的时间内增强了长期业务生存能力。当SMR改革(从完善原油)目前占主导地位的氢生产时,提出的预测分析揭示了到2050年对更多元化和可持续的氢景观的有希望的轨迹。通过跨部门的战略投资和协作,采矿业可以利用低碳氢的变革潜力,以实现更绿色,更可持续的未来。
机械储存,例如抽水和使用电解的能量载体(例如氢)。氢可以用来将电力系统融入钢铁生产和化学工业等能源密集型产业中。几项研究评估了PV模块制造能力的增长,以实现2050年至2060年目标十年内全球经济的目标。[3,4]假设PV将提供所有目前的电气应用,则估计已安装的PV发电能力为63.4 TW,[4] [4]当前安装的容量增加了60倍以上。此数字代表了上限,因为风,地理热,水电以及其他人也有望做出贡献。最近的一篇文章[4]
用铝或钢制造的电池壳需要防止腐蚀,以确保组件的寿命。随后的涂料,包括电解和电解涂层涂料,最佳粘附在清洁表面。atotech提供了各种可持续清洁器,表面准备和电池模块和外壳的粘附启动子工艺。钢电池外壳组件最好通过我们高效的基于电解的涂料来保护腐蚀,从而提供无与伦比的腐蚀性。使用Atotech的电解和锌基涂料,紧固件和电池组件的固定件满足了降低接触腐蚀,改善电导率以及确定的摩擦系数的高需求。