Dans le contexte de la double empreinte carbone, l'utilisation de l'électricité renouvelable pour l'électrolyse de l'eau afin de produire et de stocker de l'hydrogène permet non seulement d'absorber de l'énergie renouvelable, de résoudre le problème du transport et du stockage de l'hydrogène, mais aussi de favoriser la transformation verte de la production traditionnelle d'ammoniac. Pour étudier l'impact de différents plans de production d'hydrogène sur l'efficacité technico-économique du système de production d'ammoniac, une analyse comparative de la performance thermique et économique du système de production d'ammoniac basé sur l'électrolyse à membrane à échange de protons, sur le système de production d'ammoniac à membrane à échange de protons et sur le système de production d'ammoniac à électrolyse alcaline dans une proportion de 1:1 a été réalisée, ainsi que sur le système de production d'ammoniac à électrolyse alcaline. La méthode d'analyse combinée des points de croisement et de la programmation mathématique a été utilisée pour analyser l'intégration des flux de chaleur et de froid du système de production d'ammoniac à membrane à échange de protons et d'électrolyse alcaline. Les résultats montrent que l'efficacité technique initiale des trois plans de production d'hydrogène est respectivement de 60,3%, 56,1% et 52,5%. Les émissions de carbone dans l'ammoniac augmentent également en raison de l'augmentation de la charge nette du système. Grâce à l'application de la technologie mature de l'électrolyse alcaline, le plan électrolytique alcalin présente le délai de récupération des investissements le plus court, à savoir 6,4 ans. Pendant ce temps, le délai de récupération des investissements dans le plan d'électrolyse à membrane à échange de protons est le plus long, à 12,8 ans. L'analyse de l'intégration des flux de chaleur et de froid du système de production d'ammoniac à membrane à échange de protons et d'électrolyse alcaline montre que la chaleur excédentaire de moins de 100℃ peut être dirigée vers l'environnement via un service collectif froid. De plus, l'augmentation de la température de fonctionnement de l'électrolyseur est bénéfique pour améliorer les performances thermiques du système, tandis que la réduction du prix de l'électricité et l'augmentation de la durée de fonctionnement annuelle du système contribuent à améliorer les performances économiques.

Électrolyse à membrane à échange de protons ; électrolyse alcaline ; ammoniac vert ; analyse de points de croisement