綜上所述,制氫設備成本和制氫燃料成本是氫氣生產項目中的兩大主要成本。在核算這兩方面成本時,需要綜合考慮設備性能、項目規(guī)模、技術路徑以及市場價格等多個因素。通過精細化管理和技術創(chuàng)新,企業(yè)有望進一步降低氫氣生產成本,提升市場競爭力。
綠電電解水制備氫氣還可以做到零碳排放,氫可以直接用在燃氣灶做飯,用在燃氣熱水器制備熱水。其次,從技術可行性角度看,制備好的氫可以通過氫燃料電池發(fā)電,補足家庭能源需求。例如,在夏季家庭空調用電的峰值時段,氫燃料電池可以發(fā)揮重要作用。
缺點:產品氣中氫含量受限制:在某些制氫途徑中,由于通入空氣氧化時氮氣的含量降低了混合氣中氫氣的含量。催化劑失活問題:在生產過程中,受活性相燒結和中毒等影響,催化劑會逐漸失活,需要定期更換。
航運領域:氫動力船舶基于燃料電池的氫能應用模式,兼顧能源利用、零排放、船舶舒適度提升,可以適應未來綠色船舶市場需求,并且具有廣闊應用前景。
若甲醇價格為2500元/噸,對應每千克氫氣生產需要甲醇成本則為16.24元(假設每立方米氫氣所需甲醇為0.58千克,且考慮其他因素時成本會有所上升)。能耗成本:甲醇制氫過程中需要外部供熱維持反應溫度,因此能耗成本也是總成本的重要組成部分,通常占總成本的20%至30%。
若考慮碳捕集成本(如CCUS技術),則甲醇制氫的總成本將進一步增加。CCUS碳捕集成本為375元/噸二氧化碳,而制備1千克氫氣對應約11.675千克二氧化碳排放,因此增加的成本約為4.38元/千克。在考慮碳捕集成本后,甲醇制氫的成本變化區(qū)間可能為21.37至37.61元/千克(具體取決于甲醇價格和其他成本因素)。
裝置簡單,便于操作甲醇制氫裝置結構簡單,投資規(guī)模和占地面積較小。例如,甲醇制氫加氫一體站采用撬塊化建站模式,場地利用率高,主體裝置占地小。同時,反應條件溫和,過程控制簡單,便于工業(yè)操作。
試驗與檢測方面,包括單元設備試驗和系統(tǒng)試驗,需檢查各種合格證、技術文件,進行無損檢測、強度試驗、氣密性試驗和泄漏試驗等,以確保系統(tǒng)性能和安全。自動控制和監(jiān)測設備方面,需滿足工藝要求,具備報警聯鎖功能,并進行各種壓力、溫度、流量等參數的檢測。
這個過程需要消耗大量的電能,因此提高能源轉換效率是電解水制氫技術的主要攻關方向之一。此外,還有通過甲醇重整或甲醇蒸汽重整等工藝將液態(tài)甲醇轉化為高純度氫氣的甲醇制氫技術,其工作原理是利用化學反應將甲醇轉化為氫氣。
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