固体氧化物电解槽(SOEC)是通过生产绿色氢气来调节风力发电的一种方法。然而,其在高电流密度下,发生的降解会增加SOEC的电阻。近日,丹麦技术大学Chen Ming通过固体氧化物电解槽实现经济高效的绿色氢气生产。
本文要点:
1)作者模拟了系统级的热平衡和降解过程,并通过热集成、超级电网连接和SOEC开发三种场景比较了不同位置的氢气生产成本。其中5000kg H2/天SOEC循环系统的分析和优化涉及热源和风电成本,作者采用了两阶段随机优化方法定位了最小LCOH的电压和运行条件。
2) 因此,SOEC产生额外的欧姆热,并在降解后将外部热量从29.9MW减少到1.8MW,以及通过热集成,将LCOH成本降至 $3.60/kg。此外,超级电网将使低成本氢进一步降至2.59美元/公斤。SOEC的开发将突破电流密度和降解之间的权衡,将氢成本降低到2.18美元/公斤。预计到2035年,绿氢的成本预计将降到1.40美元/公斤,并优于灰氢。
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Liu Hua et.al Pathway toward cost-effective green hydrogen production by solid oxide electrolyzer EES 2023
DOI: 10.1039/D3EE00232B
https://doi.org/10.1039/D3EE00232B