摘要：在“碳达峰、碳中和”战略目标下,我国海上风电迅猛发展,装机容量已跃居世界第一,海上风电制氢是解决大规模并网消纳难、深远海电力送出成本高等问题的有效手段。同时在“双碳”目标下,对碳排放企业实行碳市场配额总量约束,CO_(2)捕集对企业降低碳排放、减少配额购买费用具有实际效益。海上风电制氢耦合CO_(2)捕集合成绿色甲醇是碳循环非常友好的途径,对推动化工、能源等行业绿色低碳转型,保障能源供应安全具有重要意义。探讨海上风电制氢合成绿色甲醇的工艺方案设计,以期为我国能源领域低碳技术创新和高质量发展提供参考。

摘要：绿色甲醇是未来远洋船舶具有前景的替代燃料之一,生物质气化是制备绿色甲醇工艺流程中的关键环节。对比生物质气化各炉型的优势、劣势和适用规模,调研国内外典型生物质气化工艺、燃料适用性及工程应用等。结果表明,流化床是当前生物质气化的主流床型,根据合成气的组分要求提出非催化部分氧化的必要性,指出烧嘴设计是非催化部分氧化的关键技术之一。在考虑制备甲醇的生物质前处理成本、生产规模以及技术可行性的基础上,提出制备绿色甲醇的主要技术路线。

摘要：为解决可再生能源消纳及氢能源存储、运输难题,提出一种离网式风光氢醇一体化系统。该系统离网运行,利用风力和光伏发电提供电能;通过蓄电池和储氢罐作为储能和储氢设备,以削峰填谷的方式稳定供应电能和氢能,确保电解槽和甲醇生成设备的稳定连续生产甲醇。以系统总收益最大化为目标构建了风光储氢醇的数学模型,并通过混合整数线性规划算法,结合风光真实数据分析,确定系统最佳设备容量与运行调度。以典型日分析其运行策略及系统能量,最后对所制绿色甲醇经济性分析。结果表明:系统能够根据外界条件的变化,合理切换工作状态,实现系统能量平衡;在满足各项约束条件下,提高了可再生能源利用率,降低了系统制甲醇的平准化成本。此研究为新能源消纳与氢能源利用提出了一条可行技术路线,并可为相关示范项目建设提供指导。

摘要：基于绿色甲醇离网生产、电网连接生产、双向联产3种模式,提出并系统性地研究了该工艺的灵活运行及电力供应策略,构建了相应的电力调度数学模型并应用基于人工神经网络的代理模型优化方法进行甲醇生产成本的优化。利用内蒙古通辽的风光数据,以3种生产模式对应的灵活运行策略为基础,评估了绿色甲醇生产的经济技术潜力。研究表明,离网方案受风光波动影响较大,甲醇成本高且能量利用率低;与电网双向连接的甲醇与电力联产方案能够降低24.6%的甲醇生产成本,提升整体能量利用效率至50%并同时保持高可再生能源渗透率。利用调度模型分析了中间氢气存储与甲醇产率对甲醇生产成本、可再生能源渗透率以及能量利用率的关系,以期提供不同要求及目标下甲醇生产的优化运行策略。

摘要：针对西北地区可再生能源大规模分配、运输和储存等问题,设计了一种面向高比例可再生能源消纳的光储氢醇一体化系统。首先,在保证降低弃光率的同时,以系统全年总收益最大化为目标构建了光储氢醇的数学模型并通过McCormick法进行线性化处理;其次,以全年数据为基础分析并确定了系统最佳设备容量与运行调度;最后,分析了甲醇价格、售氧价格、购碳价格以及设备成本对总收益的影响。结果表明:经过联合设计调度优化,新型光储氢醇一体化系统可在不增加电网压力的前提下,大幅消纳可再生能源并保持甲醇稳定生产,同时系统具备初步经济效益;而随着甲醇价格的提升和设备成本的降低,系统经济收益可进一步提升。

摘要：为应对气候变化,开展低碳化变革将成为可持续发展的重要抓手。低成本可再生能源发电与氢能、碳捕集等技术深度耦合,是未来能源技术革命和产业发展的重要方向。绿色低碳发展已成为未来主旋律,通过构建氢电耦合产业发展格局,可充分发挥清洁能源在产业绿色低碳升级中的示范作用,以及在低碳技术创新应用中的主体作用。总结了近年来能源结构优化及工业低碳经济转型的迫切需求;分析了新型的“工业+绿氢”低碳发展模式;探讨了能源承载型绿氢化工产业发展可行方向,以助力低碳乃至零碳产品供给;进一步对低碳技术应用于零碳园区创建进行了展望。