Analyse économique d’un système de cogénération thermoélectrique à stockage solide d’hydrogène basé sur un stockage de chaleur à changement de phase

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摘要

【Objectif】 Le système électro-hydrogène de cogénération thermique et électrique, en tant que nouveau système d'alimentation intégrant fourniture d'électricité, chauffage et consommation d'énergie renouvelable, présente de vastes perspectives pour atteindre les objectifs de la stratégie du "double carbone" et favoriser la transition énergétique. Actuellement, la faisabilité économique des systèmes de cogénération impliquant un stockage d'hydrogène couplé gaz-solide n'est pas claire. Cet article établit un modèle économique pour évaluer le coût de production d'électricité de ce système et analyse les facteurs clés influents. 【Méthode】 Un modèle économique du coût nivelé de l'électricité produite par la pile à combustible à hydrogène (LCOHFCE) a été construit pour un système de cogénération incluant des piles à combustible, des électrolyseurs et un système de stockage d'hydrogène couplé gaz-solide. Le modèle évalue les coûts économiques tels que le coût d'investissement initial, les coûts d'exploitation et de maintenance ainsi que les taxes sur l'ensemble du cycle de vie du système, utilisant l'indicateur LCOHFCE pour évaluer le coût de production, et discute des facteurs influençant cet indicateur. 【Résultats】 La valeur de LCOHFCE pour le système de cogénération est de 0,186 yuan/(kW·h), où le coût de régénération des matériaux de stockage d'hydrogène représente la plus grande part des coûts d'exploitation et de maintenance, soit 57,41%. De plus, chaque augmentation de 5% du taux de récupération entraîne une réduction de 22,04% à 26,88% de l'indicateur LCOHFCE. Lorsque le prix des matériaux augmente de 10 yuan/kg, l'indicateur LCOHFCE augmente de 1,61% à 5,91%. Comparé au prix des matériaux, la valeur de LCOHFCE est plus sensible au taux de récupération, et la durée de vie des équipements a également une influence significative sur l'indicateur LCOHFCE. 【Conclusion】 Pour le système de cogénération avec stockage d'hydrogène couplé gaz-solide étudié, le taux de récupération des matériaux de stockage d'hydrogène est le facteur le plus sensible affectant le coût de production d'électricité. Une planification raisonnable de la maintenance majeure ou des stratégies de remplacement des équipements peut améliorer davantage l'économie du système. Ce système présente un bon potentiel d'application dans le contexte du "double carbone".

关键词

énergie hydrogène; électrolyse de production d’hydrogène; cogénération thermique et électrique; analyse économique

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