利用捕集CO2制燃料化学品储存可再生能源电力的能效分析与评价

doi:10.3969/j.issn.2095-4239.2016.01.009

储能科学与技术 ›› 2016, Vol. 5 ›› Issue (1): 78-84.doi: 10.3969/j.issn.2095-4239.2016.01.009

利用捕集CO₂制燃料化学品储存可再生能源电力的能效分析与评价

宋鹏翔, 赵波, 杨岑玉, 王乐, 金翼, 杨士慧

国网智能电网研究院,北京 102209

收稿日期:2015-07-23 出版日期:2016-01-01 发布日期:2016-01-01
通讯作者: 宋鹏翔（1982—）,男,博士,研究方向为储能与能源转化技术、过程模拟,E-mail：songpengxiang@sgri.sgcc.com.cn。
作者简介:宋鹏翔（1982—）,男,博士,研究方向为储能与能源转化技术、过程模拟,E-mail：songpengxiang@sgri.sgcc.com.cn。
基金资助:
国家电网公司科技项目（SGRI-DL-71-14-011）

An assessment of the use of fuel chemicals synthesized from captured carbon dioxide for renewable electricity storage

SONG Pengxiang, ZHAO Bo, YANG Cenyu, WANG Le, JIN Yi, YANG Shihui

State Grid Smart Grid Research Institute, Beijing 102209, China

Received:2015-07-23 Online:2016-01-01 Published:2016-01-01

摘要/Abstract

摘要： 本文介绍了国际上利用可再生能源结合捕集CO₂制燃料的最新技术进展。以化学合成的反应热力学为基础,通过分析计算与流程模拟,得到捕集CO₂制燃料化学品储电的能耗与?流,初步评估了甲醇作为储存电能介质的能效,并与氢储能及甲烷储能进行了比较分析。比较结果表明,氢储能流程最短,效率最高,但是没有固碳的作用。对于实现储能与固碳,甲醇的氢原子经济性较好。甲烷产物热值与反应热都较高。甲醇储能效率损失主要由前端电解制氢环节造成。

关键词: 二氧化碳, 甲醇, 甲烷, 氢, 储能, 可再生能源

Abstract: This article reviews recent worldwide developments in the storage of renewable electricity using fuel chemicals synthesized from captured carbon dioxide. The energy costs and exergy flows are briefly analyzed by mass and energy balance calculations and simulation methods to assess energy efficiency of methanol as an electricity storage vector in comparison with methane and hydrogen. Hydrogen energy storage has the shortest process with the highest efficiency, however, with no contribution to carbon sequestration. In term of carbon sequestration, electricity storage using methanol has a better atom-efficiency than methane which has higher calorific value and chemical reaction heat. The loss of energy efficiency is mainly caused by hydrogen electrolysis.

Key words: carbon dioxide, methanol, methane, hydrogen, energy storage, renewable energy

中图分类号:

X382

宋鹏翔, 赵波, 杨岑玉, 王乐, 金翼, 杨士慧. 利用捕集CO₂制燃料化学品储存可再生能源电力的能效分析与评价[J]. 储能科学与技术, 2016, 5(1): 78-84.

SONG Pengxiang, ZHAO Bo, YANG Cenyu, WANG Le, JIN Yi, YANG Shihui. An assessment of the use of fuel chemicals synthesized from captured carbon dioxide for renewable electricity storage[J]. Energy Storage Science and Technology, 2016, 5(1): 78-84.

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