编译:Ted
在发电厂燃烧氢气在技术上可行吗? 在电力行业使用氢气需要哪些基础设施,这些基础设施的成本是多少? 燃烧低碳氢是否会减少发电厂的生命周期温室气体排放? 在电力行业使用低碳氢的经济性如何,与替代技术相比如何?
1
电解氢
Electrolytic Hydrogen
假设生产电解氢的平准化成本为 3 美元/千克,氢气运输和储存的额外成本为 1 美元/千克。
2
天然气+碳捕集制氢
Hydrogen from Natural Gas
with Carbon Capture
天然气加碳捕集制氢成本的计算假设氢气生产厂的基本负荷运行,氢气生产厂通常为此而设计,并且运行最佳。美国国家可再生能源实验室 (NREL) 最近的一项研究表明,对于 2050 年美国电网的不同情景下,有和没有碳捕获的天然气厂的容量系数在 1% 到 14% 之间。因此,我们假设使用天然气中的低碳氢气和碳捕获的天然气厂的容量系数为 10%,这也恰好是用于峰值负荷工作周期的燃气轮机的历史平均利用率。
3
度电成本
Levelized Cost of Electricity
以电解氢的估计成本 4 美元/千克计算,简单循环电厂的估计 LCOE 为 470 美元/兆瓦时,联合循环电厂的估计 LCOE 为 350 美元/兆瓦时。
相比之下,使用天然气加碳捕获制氢发电厂的 LCOE 将受到天然气价格的影响。在天然气交付价格为 3 美元/百万英热单位时,自热重整厂氢气的交付成本约为 3 美元/千克(约 22 美元/百万英热单位),简单循环电厂的估计 LCOE 为 400 美元/兆瓦时,联合循环电厂的估计 LCOE 为 300 美元/兆瓦时。
4
碳减排成本
Carbon Abatement Costs
以每公斤电解氢的成本为 4 美元,假设美国天然气供应链的碳强度为平均水平,使用剩余清洁电力中的电解氢作为发电厂燃料可实现全生命周期碳减排,每吨避免的二氧化碳当量成本约为 360 美元。
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