风电与氢能协同利用与储能.pptxVIP

数智创新变革未来

风电与氢能协同利用与储能

T

1.风电与氢能协同利用的必要性

氢能制取技术与风电结合

储能技术在风氢协同中的作用

风氢协同储能系统优化设计

风氢协同储能系统运行策略

风氢协同储能系统经济性分析风氢协同储能系统案例研究

未来风氢协同储能发展趋势

风电与氢能协同利用与储能

风电与氢能协同利用的必要性

1.风电和氢能协同利用是实现碳达峰、碳中和目标的重要途径。

2.风电发电无碳排放，氢能作为燃料燃烧时仅产生水，助力于减缓气候变化。

3.风电-氢能系统可广泛应用于电网、交通、工业等多个领域，大幅减少碳排放。

1.风能和氢能均为可再生、低碳能源，具有高度互补性。

2.风电发电具有间歇性，而氢能可以作为稳定可调的储能手段，弥补风电波动。

3.协同利用风电和氢能，可以提高可再生能源的利用率和稳定性。

风电与氢能协同利用的必要性

2.碳减排需求

1.可再生能源互补性

1.风电和氢能协同利用可以提高能源供应的独立性和安全性。

2.减少对化石燃料的依赖，降低能源进口依存度。

3.通过建立分散式可再生能源系统，增强能源供应的韧性和抗风险能力。

4.经济效益

1.风电-氢能协同利用具有良好的经济效益，可减少化石燃料消耗，节省能源成本。

2.创造新的就业机会，带动氢能产业链发展，促进经济增长。

3.降低电网运行成本，提高能源系统效率。

风电与氢能协同利用的必要性

3.能源安全保障

风电与氢能协同利用的必要性

1.风电-氢能协同利用促进了可再生能源技术创新。

2.推动风电技术的发展，提升风机效率、降低发电成本。

3.带动氢能技术的突破，提高氢气生产、储存、输运效率。

5.技术创新驱动

6.政策支持与市场机制

1.政府政策提供支持，鼓励风电与氢能协同发展。

2.建立完善的市场机制，促进氢能产业的商业化发展。

风电与氢能协同利用与储能

氢能制取技术与风电结合

1.电解水制氢原理：利用电解槽将水电解成氢气和氧气，由施加的电压和电解槽的类型决定氢气的产率。

2.电解水制氢效率：受电解槽类型、电解电压、水温等因素影响，目前电解水制氢的能量效率可达60%-80%。

3.电解槽类型：包括碱性电解槽、质子交换膜电解槽和固体氧化物电解槽，每种类型具有不同的电解效率、成本和耐久性。

1.高/低温蒸汽电解原理：利用高温或低温的蒸汽与甲烷、天然气等碳氢化合物反应，生成氢气和其他副产品。

2.电解效率：高温蒸汽电解效率较高，可达80%以上，而低温蒸汽电解效率相对较低，在40%-60%左右。

3.副产品利用：蒸汽电解产生的副产品，如一氧化碳，可用于热电联产或合成其他化学品，实现资源综合利用。

氢能制取技术与风电结合

高/低温蒸汽电解制氢

电解水制氢

1.光电解水原理：利用太阳能或其他光源，通过光催化剂或光伏电池将水电解成氢气和氧气。

2.光电解水效率：受光催化剂或光伏电池的效率、光照强度、电解槽类型等因素影响，目前光电解水制氢的太阳能转化率可达10%-20%。

3.规模化挑战：光电解水制氢系统受光照条件限制，规模化生产面临成本和效率的挑战。

1.生物制氢原理：利用微生物或酶催化有机物(如生物质、废水)发酵或反应，产生氢气。

2.生物制氢途径：包括黑暗发酵、光发酵、协同发酵等，不同途径对原料和发酵条件的要求不同。

3.成本和可持续性：生物制氢成本受原料价格、发酵效率等因素影响，需要开发低成本、可持续的生物质原料来源。

氢能制取技术与风电结合

光电解水制氢

生物制氢

热化学制氢

1.热化学制氢原理：通过一系列化学反应，在高温下将水、碳氢化合物或其他原料转化为氢气。

2.热化学循环：包括铜-氯热化学循环、铁-氧化铁热化学循环等，不同循环对反应条件、效率和副产品利用提出了不同的要求。

3.技术成熟度：热化学制氢技术处于研发阶段，存在温度高、过程复杂、成本高等挑战，需要进一步优化和工程化。

其他制氢技术

1.干改制氢：利用天然气等碳氢化合物，通过干改反应(蒸汽重整、自热重整等)制取氢气。

2.煤制氢：利用煤炭，通过煤气化、水煤气变换、变换气净化等工艺制取氢气。

3.甲醇重整制氢：利用甲醇，通过催化重整反应制取氢气，具有低成本、高效率的优点。

氢能制取技术与风电结合

风电与氢能协同利用与储能

储能技术在风氢协同中的作用

1.电容储能具有极高的功率密度和超快充放电响应，可用于风电和氢能系统的瞬时功率补偿和调峰。

2.双电层电容器、超级电容器等电容储能技术发展迅速，小型化和集成化趋势明显。

3.电容储能系统体积小、重量轻，适用于分布式储能和移动储能应用场景。

1.电池储能具有高能量密度和快速充放电特性，可实现对风电和氢能的灵活调节和峰谷平抑。

2.锂离子