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国内刊号：11-2223/N
国际刊号：1000-0054
发布日期:
作者：曹军文, 覃祥富, 胡轶坤, 张文强, 于波, 张佑杰
单位：清华大学 核能与新能源技术研究院, 北京 100084
关键词：高温气冷堆,高温电解制氢,能耗,制氢成本分析
基金：国家自然科学基金资助项目（91645126，21273128）；清华大学自主科研计划项目（2018Z05JZY010）；清华-MIT-剑桥低碳能源大学联盟种子基金项目（201LC004）\r\n
随着能源体系变革，氢能在能源系统中发挥着越来越重要的作用，绿色化、低碳化制氢技术日益受到关注。高温气冷堆耦合高温电解制氢技术是一种具有潜力的零碳排大规模绿氢制备技术。该文提出了热功率为250MW，氦气出口温度分别为750和950℃的高温气冷堆与高温电解制氢系统的耦合策略，建立了全流程ASPEN仿真模型，并分析了系统热电比对制氢产能和能耗的影响规律，据此评估并探讨了制氢成本及成本降低策略。结果表明：750和950℃制氢系统的最大氢产能分别为28108和35160m3/h。在最大氢产能下，750℃制氢系统的耗电量和耗热量分别为3.73和0.49kW·h/m3，总能量转化效率为40.1%；950℃制氢系统的耗电量和耗热量分别为3.11和0.56kW·h/m3，总能量转化效率为50.2%。提升电解制氢模块的电流密度可显著降低制氢成本，电解模块阳极耦合制备油品等高附加值化工品一方面可以分摊制氢成本，另一方面可以拓展核能高温电解应用场景。
来源：2023年第8期
《清华大学学报(自然科学版)》期刊编辑部
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