2024年 第02期
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双碳背景下,风光可再生能源发电是能源发展的重要方向,“绿氢”由于其长周期存储和零碳特征,可以有效解决风光电力消纳的难题,有望与电能一同成为未来能源体系的两大支柱。但是由于氢气自身特性和氢脆造成的材料瓶颈,“绿氢”发展遇到制储运多环节安全性与经济性挑战。绿电制氢制氨的“电制绿氨”路径被认为是解决“绿电”“绿氢”技术经济困局的重要途径之一。针对风光资源的不确定性,分析了基于合成氨“哈-博”工艺多种解决方案的优劣,提出了多稳态柔性“电制绿氨”工艺模式以解决“源网氢氨”复杂技术特征耦合下的设计、装置和运行问题;研究了多稳态柔性“电制绿氨”工艺的系统性技术架构、整定经济运行负荷与运行周期的最优化方法;开发了电氢氨一体化数字仿真模型,计及电力约束、资源波动、氢氨需求、系统运行效率和可靠性等因素,对全场景、全流程下的“电制绿氨”进行协同优化,形成了一套面向动态运行的绿电耦合化工的设计方法;研究了催化剂结构性能调优与合成塔内件结构的优化方法,开发了复杂变工况条件的催化剂宏观动力学模型,以及电氢氨一体化协同调度与智能控制技术。多稳态柔性“电制绿氨”工艺实现了合成氨经济运行负荷在30%~110%,负荷调节速率在0.5~1.0%/min,支持日、班,及班内多时域负荷调节要求,30%~110%负荷运行下单位合成氨综合能耗均优于GB21344—2015《合成氨单位产品能源消耗限额》的标杆值。
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主管
中国煤炭科工集团有限公司
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主办
煤炭科学研究总院有限公司
煤炭工业洁净煤工
程技术研究中心 -
主编
解强
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刊期
月刊
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ISSN
1006-6772
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CN
11-3676/TD
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作者：
- 吉旭
- 林今
- 聂李红
- 周利
- 袁绍军
- 张欢
- 贺革
- 戴一阳
单位：
- 四川大学 化学工程学院
- 清华大学 电机工程与应用电子技术系
- 清华四川能源互联网研究院
- 中国成达工程有限公司
- 清云智通(成都)科技有限公司
摘要：
关键词：
- 可再生能源
- 氢能
- 合成氨
- 多稳态柔性
- 氢氨一体化
- 安全性
作者简介：
吉旭(1968—),男,四川遂宁人,教授,博士。E-mail:jixu@scu.edu.cn
图表：
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引用格式：
吉旭,林今,聂李红,等.适用可再生能源不确定特性的合成氨多稳态柔性工艺技术[J].洁净煤技术,2024,30(2):23-35.
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