面向煤制氢电厂CCUS改造的规划方法及碳足迹评估

doi:10.13334/j.0258-8013.pcsee.240492

English Version Reader LoginJournal Login

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

面向煤制氢电厂CCUS改造的规划方法及碳足迹评估

更新时间：2025-09-03

- 面向煤制氢电厂CCUS改造的规划方法及碳足迹评估
- Issue 14, Pages: 5431-5443(2025)
- 作者机构：
  
  1. 清华大学深圳国际研究生院
  2. 华北电力大学能源动力与机械工程学院
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.240492
  CLC： TM62;X701
- Published：2025
- 稿件说明：
移动端阅览
[J]. 2025, (14): 5431-5443.
DOI：

[J]. 2025, (14): 5431-5443. DOI： 10.13334/j.0258-8013.pcsee.240492.

摘要

氢能是世界能源转型的重要方向之一，作为全球最大的氢气生产国和消费国，中国约2/3的氢气通过煤制氢生产。然而，这种“灰氢”在生产过程中产生大量碳排放，极大制约“双碳”目标的实现。碳捕集、利用与封存(carbon capture

utilization and storage

CCUS)技术作为实现快速减碳的有效途径，被国际能源署指出为实现碳中和的必要技术路线。该研究首先以最小化平准制氢成本为优化目标，提出煤制氢电厂CCUS改造规划模型；其次，结合煤制氢化工过程，分析其全流程碳足迹，探究改造路线的关键部门；最后，针对改造规划中的关键不确定因素进行敏感度分析，讨论模型的有效边界。结果表明，在电碳联合盈利模式下，两者收益基本可以覆盖CCUS改造额外的投资与运维成本；在运输距离为50 km时，CCUS改造后全流程碳足迹仅为原先27.95%，低于“蓝氢”标准，可以实现“灰氢”变“蓝氢”。该研究可为我国煤制氢产业低碳转型提供技术支撑，助力新型电力系统下煤-氢-电项目落地与国家“双碳”目标实现。

Abstract

关键词

Keywords

references

胡汉舟总编.中国能源统计年鉴[Z].中国统计出版社,2021.

朱郑婷.基于(火用)及技术经济分析的制氢工艺比较及优化设计[D].华南理工大学,2021(01).

舒印彪,张正陵,汤涌,张风营,仲悟之,施浩波,杨霖,孔明,顾卓远.新型电力系统构建的若干基本问题[J].中国电机工程学报,2024(21).

周孝信,赵强,张玉琼,杨宏华.“双碳”目标下我国能源电力系统发展趋势分析：绿电替代与绿氢替代[J].中国电机工程学报,2024(17).

李华洋,邓金根,谭强,陈家傲,董保宏,朱施杰,严科,白炜政.基于知识图谱的中国碳捕集、利用与封存领域研究历程[J].中国电机工程学报,2024(13).

田佩宁,毛保华,童瑞咏,张皓翔,周琪.我国交通运输行业及不同运输方式的碳排放水平和强度分析[J].气候变化研究进展,2023(03).

张贤,许毛,徐冬,仲平,彭雪婷,樊静丽.中国煤制氢CCUS技术改造的碳足迹评估[J].中国人口·资源与环境,2021(12).

徐冬,孙楠楠,张九天,樊静丽,万燕鸣,王小博,王涛,王志勇.通过耦合碳捕集、利用与封存实现低碳制氢的潜力分析[J].热力发电,2021(10).

孔祥东,钟伟民,杜文莉,钱锋.基于Aspen Plus的气流床煤气化炉三段平衡模型(英文)[J].Chinese Journal of Chemical Engineering,2013(01).

Hongbin Sun,Qinglai Guo,Xinwei Shen,Yixun Xue,Mohammad Shahidehpour,Nikos Hatziargyriou.Energy Internet: Redefinition and categories[J].Energy Internet,2024.

Yinbiao Shu.Creating a first‐class academic journal, forging new quality productive forces and building a new‐type energy system[J].Energy Internet,2024.

Ran Zhang,Zelong Lu,Mohammad Shahidehpour,Zuyi Li,Lei Yan.Deciphering the electricity–carbon market nexus: Challenges and prospects of electricity–carbon coupling[J].Energy Internet,2024.

Roussanaly Simon,Berghout Niels,Fout Tim,Garcia Monica,Gardarsdottir Stefania,Nazir Shareq Mohd,Ramirez Andrea,Rubin Edward S..Towards improved cost evaluation of Carbon Capture and Storage from industry[J].International Journal of Greenhouse Gas Control,2021.

D. Hospital-Benito,J. Lemus,C. Moya,R. Santiago,J. Palomar.Process analysis overview of ionic liquids on CO 2 chemical capture[J].Chemical Engineering Journal,2020.

Mohammad Reza Akhtari,Iman Shayegh,Nader Karimi.Techno-economic assessment and optimization of a hybrid renewable earth - air heat exchanger coupled with electric boiler, hydrogen, wind and PV configurations[J].Renewable Energy,2020.

Institute of Environmental Engineering, ETH Zurich, Zurich, Switzerland,Institute of Environmental Engineering, ETH Zurich, Zurich, Switzerland,Institute of Environmental Engineering, ETH Zurich, Zurich, Switzerland,Institute of Environmental Engineering, ETH Zurich, Zurich, Switzerland.Global emission hotspots of coal power generation[J].Nature Sustainability,2019.

Yasushi Yoshino,Eiichi Harada,Kenji Inoue,Kenji Yoshimura,Seiji Yamashita,Kazuhide Hakamada.Feasibility Study of “CO2 Free Hydrogen Chain” Utilizing Australian Brown Coal Linked with CCS[J].Energy Procedia,2012.

E. Cetinkaya,I. Dincer,G.F. Naterer.Life cycle assessment of various hydrogen production methods[J].International Journal of Hydrogen Energy,2011.

科学技术部社会发展科技司,中国21世纪议程管理中心.中国碳捕集、利用与封存技术发展路线图[M].科学出版社,2019.

Views

1015

下载量

CSCD

Alert me when the article has been cited

提交

Tools

Publicity Resources

碳中和驱动下CCUS项目衔接碳交易市场的关键问题和对策分析

考虑CCUS电转气技术及碳市场风险的电–气综合能源系统低碳调度

基于知识图谱的中国碳捕集、利用与封存领域研究历程

Related Author

刘牧心

梁希

林千果

王莉

郭静蓉

向月

吴佳婕

吴刚

Related Institution

华南理工大学广州学院经济学院

英国爱丁堡大学商学院

上海交通大学中英国际低碳学院

四川大学电气工程学院

厦门大学王亚南经济研究院

AI问答

⁰