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绿色氢气生产及难减排工业领域应用的技术经济研究
摘要。用绿色氢替代工业过程所需的大量灰色氢是能源转型的挑战之一。在本研究中，从预定数量的氢气角度分析了这个问题，这些氢气将输送到难以减排的行业（钢厂和化学工业），并由为此目的而改造或专门安装的风力发电场生产。考虑到一个由十二台公用事业规模涡轮机（每台 2.3 兆瓦，总计 28 兆瓦）组成的风力发电场，结合碱性电解槽、锂离子电池和储氢系统，设计了一种混合配置的能源系统。此外，假设该工厂在特定条件下也可以接入电网，因此在过渡时期不会生产 100% 的绿色氢。该分析的具体优势在于可以获得数年的风力发电数据、电解槽的工业性能数据，其模型还考虑了由于温度、实际操作约束和可变效率导致的性能下降。还考虑了电池老化模型。对不同的工厂配置进行了技术经济分析，目的是从经济和环境的角度评估系统的性能。结果表明，以恒定的氢气流量为工厂供气是可行的，氢气平准成本 (LCOH) 为 4.95 欧元/千克，绿色指数 (GI) 约为 64%，而可能达到更高 GI (70%) 的配置则具有更高的 LCOH (5.26 欧元/千克)。