Análise econômica de um sistema de cogeração termoelétrica com armazenamento sólido de hidrogênio baseado em armazenamento térmico de mudança de fase

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摘要

【Objetivo】 O sistema de cogeração termoelétrica de células a combustível elétrico-hidrogênio, como um novo sistema de fornecimento de energia que integra geração de eletricidade, fornecimento de calor e absorção de novas energias, possui amplo potencial para alcançar os objetivos da estratégia "duplo carbono" e promover a transição energética. Atualmente, a viabilidade econômica dos sistemas de cogeração termoelétrica que envolvem armazenamento acoplado gás-sólido de hidrogênio ainda não está clara. Este artigo estabelece um modelo econômico para avaliar o custo de geração de energia do sistema e analisa os fatores chave que influenciam o mesmo. 【Método】 Foi construído um modelo econômico do custo nivelado da eletricidade da célula a combustível de hidrogênio (LCOHFCE) para o sistema de cogeração que inclui células a combustível, eletrólise e sistema de armazenamento acoplado gás-sólido de hidrogênio. Avaliando os parâmetros econômicos como custo inicial de investimento, custo de operação e manutenção e impostos durante todo o ciclo de vida do sistema, o índice LCOHFCE é utilizado para avaliar o custo de geração, discutindo os fatores que afetam este índice. 【Resultados】 O valor de LCOHFCE do sistema de cogeração termoelétrica é 0,186 yuan/(kW·h), onde o custo de regeneração do material de armazenamento de hidrogênio representa a maior proporção do custo total de operação e manutenção, com 57,41%. Além disso, a cada aumento de 5% na taxa de recuperação, o índice LCOHFCE diminui entre 22,04% e 26,88%. Quando o preço do material aumenta 10 yuan/kg, o índice LCOHFCE aumenta entre 1,61% e 5,91%. Comparado ao preço do material, o valor do LCOHFCE é mais sensível à taxa de recuperação, e a vida útil do equipamento também tem grande influência no índice LCOHFCE. 【Conclusão】 Para o sistema de cogeração termoelétrica com armazenamento de hidrogênio acoplado gás-sólido estudado, a taxa de recuperação do material de armazenamento de hidrogênio é o fator mais sensível que afeta o custo de geração, e o planejamento racional de estratégias de manutenção maior ou substituição de equipamentos pode melhorar ainda mais a economicidade do sistema. Este sistema possui um bom potencial de aplicação no contexto do "duplo carbono".

关键词

energia do hidrogênio; eletrólise para produção de hidrogênio; cogeração termoelétrica; análise econômica

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