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新,企業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,便于工業操作。
試驗與檢測方面,包括單元設備試驗和系統試驗,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,以確保系統性能和安全。自動控制和監測設備方面,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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