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World File Search System电解槽
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)。
IEA 氢能研发和全球氢能展望
~2018 年全球氢能趋势：向公众或车队开放的加氢站 (HRS) 超过 380 个；售出近 6,500 辆 FCEV；电解槽有小型和大型（兆瓦级）；应用不断扩展——用于工业、移动、固定、“智能电网”、中间体和电燃料/合成燃料的氢气；关于“绿色”氢气和“起源”的更大规模的示威和辩论；行业耦合和系统集成现已获得认可的机会；氢气规模化是各地关注的焦点
苏格兰氢能项目的发展
这项分析工作得出的主要学习主题是：需要为此类项目建立一个氢气市场。这些项目探索了一系列不同的用例。例子包括用于后期发电的储能、用于运输的氢气和用于曝气的氧气。与当时 CARES 资助的仅关注供应方的传统能源发电项目不同，该项目需要考虑氢气的使用，因此既要关注需求方，也要关注供应方。新技术存在运行不可靠的风险。这三个项目都遇到了电解槽问题。虽然电解槽技术并不新鲜，但在这个规模和这个应用上，设计都是新的。这项技术正变得越来越可靠，但在创新项目中，项目交付团队应该在项目规划阶段考虑不可靠技术的影响，并了解设备供应商的业绩记录。建立运营氢气项目可能需要两年或更长时间。这是因为合作伙伴与技术供应商之间签订合同需要时间，设备（尤其是电解器）的交货时间较长，完成项目设计、获得规划许可和满足市场法规的时间也较长。时间延迟会增加项目费用，这应在项目的时间表和预算分配中加以考虑。
IEA 氢能研发和全球氢能展望
~2018 年全球氢能趋势：向公众或车队开放的加氢站 (HRS) 超过 380 个；售出近 6,500 辆 FCEV；电解槽有小型和大型（兆瓦级）；应用不断扩展——用于工业、移动、固定、“智能电网”、中间体和电燃料/合成燃料的氢气；关于“绿色”氢气和“起源”的更大规模的示威和辩论；行业耦合和系统集成现已获得认可的机会；氢气规模化是各地关注的焦点
IEA 氢能研发和全球氢能展望
~2018 全球氢能趋势：向公众或车队开放的加氢站 (HRS) 超过 380 个；售出近 6,500 辆 FCEV；电解槽有小型和大型（兆瓦级）；应用不断扩展——用于工业、移动、固定、“智能电网”、中间体和电燃料/合成燃料的氢气；关于“绿色”氢气和“起源”的更大规模的示威和辩论；行业耦合和系统集成现已被认可为机遇；氢气扩大规模是各地关注的焦点
IEA 氢能研发和全球氢能展望
~2018 全球氢能趋势：向公众或车队开放的加氢站 (HRS) 超过 380 个；售出近 6,500 辆 FCEV；电解槽有小型和大型（兆瓦级）；应用不断扩展——用于工业、移动、固定、“智能电网”、中间体和电燃料/合成燃料的氢气；关于“绿色”氢气和“起源”的更大规模的示威和辩论；行业耦合和系统集成现已被认可为机遇；氢气扩大规模是各地关注的焦点
IEA 氢能研发和全球氢能展望
~2018 全球氢能趋势：向公众或车队开放的加氢站 (HRS) 超过 380 个；售出近 6,500 辆 FCEV；电解槽有小型和大型（兆瓦级）；应用不断扩展——用于工业、移动、固定、“智能电网”、中间体和电燃料/合成燃料的氢气；关于“绿色”氢气和“起源”的更大规模的示威和辩论；行业耦合和系统集成现已被认可为机遇；氢气扩大规模是各地关注的焦点
热化学储能与区域供热相结合——瑞典案例研究
摘要：利用高温固体循环实施电力热化学储能 (TCES) 将使能源系统受益，因为它能够吸收可变可再生能源 (VRE) 并将其转化为可调度的热能和电能。本文以瑞典为例，介绍了 TCES 综合区域供热 (DH) 生产过程，评估了其技术适用性，并讨论了一些实际意义和其他实施方案。针对九种特定场景计算了装有铁基氧化还原回路的生物质电厂的质量和能量流，这些场景说明了其在可变性和价格不同的发电组合下的运行。此外，还研究了两种电解槽（低温和高温版本）的使用情况。结果表明，对于瑞典而言，所提出的方案在技术上是可行的，能够利用现有的区域供热厂满足全国区域供热需求，估计工艺能源效率（电能转化为热能）为 90%。结果还表明，对于瑞典整个区域供热厂的改造，中间方案所需的铁库存约为 280 万吨，分别占国家储量的 0.3% 和国家工业年冶金产量的 11.0%。除了可调度的热量外，该过程还会产生大量不可调度的热量，尤其是在使用低温电解槽的情况下。增加的发电能力使该过程能够满足热量需求，同时降低本文计算的充电侧最大容量。
2050 年欧洲脱碳能源系统中电力制氢的供应曲线
除用可再生能源替代化石燃料和提高能源效率外，使用基于电力的氢或由其衍生的合成燃料也是实现雄心勃勃的欧洲气候保护目标的潜在战略。由于合成碳氢化合物具有与其化石替代品相同的化学性质，因此可以保留现有的基础设施和成熟的应用技术，同时减少能源转换、运输、工业、住宅和服务业中的二氧化碳排放。然而，转换过程，特别是所有电子燃料所需的氢气的生产，都与能源损失和成本有关。为了评估氢气生产的技术经济潜力及其利用对其他能源系统的影响，制定了 2050 年欧洲无温室气体排放能源系统中基于电力的氢气供应曲线。研究发现，按照欧盟委员会长期战略眼光 1.5 °C 情景设想的氢气数量级 (1536-1953 TWh H2)，氢气边际生产成本将超过 110 欧元 2020/MWh H2，电解槽容量将超过 615 GW el。虽然利用电解法生产这些数量的氢气为电力系统提供了一定的灵活性，并可以整合少量的当地剩余电力，但必须额外安装 766 GW el 的风电和 865 GW el 的太阳能才能满足氢气生产的额外电力需求。此外，研究还发现，在以可再生能源为主导的能源系统中使用的电解槽最重要的技术经济特性是灵活运行的能力和将电能转化为氢气的效率。可以预见，所示的分析对于需要确定未来能源系统的研究、补贴和基础设施要求的政策制定者和企业决策者都很有价值，因为他们的商业模式将受到未来电力燃料供应的显著影响。