更广泛的背景 “绿色”氨是通过无碳路线生产的,使用由可再生能源(风能和太阳能)驱动的水电解产生的氢气,然而,直到最近,其生产工艺才能够在经济上与基于化石燃料的技术竞争。这项工作确定了可实现的 LCOA(绿色氨的平准化成本)范围、工艺灵活性的成本、LCOA 的组成部分,以及它们到 2030 年可能发生的变化。该分析考虑了 70 个国家的 534 个地点,并优化了可再生能源(风能和太阳能)的组合、绿色氨生产工厂的设计及其运营,以最大限度地降低 LCOA。它还考虑了那些具有巨大可再生能源潜力但存在实施财务障碍的地区的具体国家融资风险。目前,473 美元/吨的 LCOA 是可以实现的,预计多个地点的 LCOA 将低于 350 美元/吨
•氢存储是一个重要的(但不是主导)的CAPEX项目•诺贝尔可行性研究中的氢存储容器的估计特异性成本为$ 1,207/kg(''53T氢存储 - 260 x 20英尺的204英尺容器持有204 kg持有204 kg的204千克 @ 250 bar'''')管道,阀门和土地足迹。•无固定的存储尺寸 - 较低的成本存储供给最小LCOA
从传统的Haber-Bosch工艺开发的大多数可再生氨植物采用水电解来生产氢和空气分离,用于可再生能源的氮生产。尽管利用可再生能源的技术发展了迅速的发展,但间歇性和地理限制的特征使消除基于化石的稳定发电厂并同时满足不断增长的能量需求。这项工作从气体中设计了绿色的氨产生系统。该系统集成了一种基于胺的碳捕获工艺,用于从化石基于化石的发电厂中去除碳,并在压力摆动吸附(PSA)中纯化的氮富集(PSA),PEM水电解和Haber-Bosch工艺中的氢生产过程。该系统是在Aspen Plus V12.1中建模的,设备成本由内置的经济模型获得。模拟数据用于估计原材料和公用事业的成本。考虑到堆栈资本,LCOE和碳价格的按时间顺序变化,评估了总资本投资,总运营成本。节省碳罚款的节省成本证明了将天然气用作氮源的经济利益。通常,与IREA的预测LCOA保持一致,最低的LCOA在2025年通过使用陆上风,在2025年为936 $ t -1,2035年通过使用太阳能PV,在2035年为749 $ t -1。
摘要 - 氨的可再生能力(IREPTA)被认为是化学工业脱碳的一种有希望的方法。可再生能源系统的最佳尺寸对于提高Irepta的技术经济学意义重大,因为电源的投资超过了总投资的80%。然而,多时间计时,氢和氨的储藏,系统安全的最低电源以及可再生生成的多年不确定性导致计划中的困难。为了解决上述问题,提出了IGDT-MILFP模型。首先,氨(LCOA)的升级成本直接表达为目标,使混合整数线性分数编程(MILFP)问题。信息差距决策理论(IGDT)用于处理可再生生成的多年不确定性。第二,提出了一个组合的Charnes-Cooper(C&C)转换和分支结合(B&B)方法,以充分地解决大规模的IGDT-MILFP模型,从而给出了强大而机会的计划结果。然后,马尔可夫链蒙特卡洛(MCMC)基于采样的后验分析被利用以量化长期性能。最后,研究了中国内蒙古的现实生活系统。结果表明,所提出的方法可以通过解决大规模摩洛伊斯兰解放阵线问题的数量级来减轻计算负担。此外,在长期模拟中,提出的IGDT-MILFP模型是必要且准确的,以获得最佳的预期LCOA(3610 rmb/t)的最佳能力分配。