综合能源生产单元的全生命周期碳足迹评价与技术经济性评估

作     者：余潜跃 张玉琼 赵强 孙立 YU Qianyue;ZHANG Yuqiong;ZHAO Qiang;SUN Li

作者机构：大型发电装备安全运行与智能测控国家工程研究中心(东南大学能源与环境学院)江苏省南京市210096 中国电力科学研究院有限公司北京市海淀区100192 

出 版 物：《中国电机工程学报》 (Proceedings of the CSEE)

年 卷 期：2024年第44卷第8期

页      面：3115-3124,I0015页

核心收录：

学科分类：0808[工学-电气工程] 080802[工学-电力系统及其自动化] 08[工学] 0820[工学-石油与天然气工程] 0202[经济学-应用经济学] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 1202[管理学-工商管理] 1201[管理学-管理科学与工程(可授管理学、工学学位)] 0817[工学-化学工程与技术] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0703[理学-化学] 0701[理学-数学] 0822[工学-轻工技术与工程] 

基　　金：国家电网有限公司科技项目“规模化综合能源生产单元对我国电力系统转型路径的影响研究”(1400-202255326A-2-0-YS) 

主　　题：综合能源生产单元 碳捕集与利用 绿色燃料 全生命周期评估 技术经济性评估 

摘      要：综合能源生产单元(integrated energy production unit,IEPU)通过耦合可再生能源制氢与火电碳捕集技术,制备易于储运的绿色燃料,在协调解决可再生能源消纳、碳利用及氢能储运等问题方面具有良好的应用前景。为定量评价IEPU的技术经济性与降碳潜力,该文通过构建IEPU工艺流程的仿真模型,模拟风电制氢、甲醇合成及压缩提纯等关键过程,建立多能流与物料流数据的全生命周期清单,进行碳足迹评价,并指出进一步碳减排的可行路径;通过对能量效率、电流密度等技术参数及风电价格、碳税等经济参数进行灵敏度分析,开展不同技术经济性背景下的经济性评估,探究IEPU的盈利条件。碳足迹评价表明,年产39万t绿色甲醇IEPU的全生命周期净碳减排量达5.88万t。技术经济性评估表明,在良好的技术经济性背景下,当风电售价降低至0.21元/(kW×h),基于IEPU生产的绿色甲醇成本可与传统甲醇生产工艺相当。