工艺性能

生物质转化为氢气：评估光伏和 TES 电源对湿残余生物质综合生物热化学升级工艺性能的影响

摘要：上一届政府间气候变化专门委员会 (IPPC) 评估报告强调，减少二氧化碳排放的行动迄今为止未能有效实现 1.5 C 限制，需要采取激进措施。废弃生物质的升级、电力到 X 范式和氢等创新能源载体等解决方案可以为向低碳能源系统的过渡做出有效贡献。在此背景下，本研究的目的是通过研究厌氧消化与热化学转化过程的创新整合优势来改进湿残余生物质的氢气生产过程。此外，该解决方案集成到由电网和光伏电站 (PV) 组成的混合电源中，并由热能存储 (TES) 系统提供支持。通过 Simulink/Simscape 模型仔细评估了工厂的性能及其输入能源需求（将电力需求分为光伏系统和国家电网）。初步评估显示，该工厂的氢气产量表现良好，达到 5.37% kg H2 /kg 生物质，远高于单一工艺的典型值（约 3%）。这一发现表明生物和热化学生物质增值路线之间存在良好的协同作用。此外，热能存储显著提高了转化工厂的独立性，几乎将电网的能源需求减少了一半。