Модель энергосберегающего производства водорода

Одной из наиболее актуальных проблем производства водорода является его высокая энергоемкость, что в значительной степени нейтрализует экологические и энергетические преимущества водорода.

Автор провел анализ энергетической и экологической эффективности производства водорода в условиях действующих систем и в условиях термодинамически идеальных моделей (ТДИМ) методами электролиза и пароводяной конверсии природного газа (ПВК) в границах действующих замкнутых теплотехнологических комплексов (ЗТТК).

Сравнительный анализ уровня энергоиспользования и прогноз резерва интенсивного энергосбережения проводится на основе критериев энергетической эффективности.

Критерии энергоиспользования и энергетической эффективности включают:

а) Энергоемкость действующей технологии производства водорода Э_H2 , кг у.т./м³ (Н₂ ):

где:

– видимый удельный расход природного газа в качестве сырья, м³/м³ (Н₂);

– энергоемкость природного газа, кг у.т./м³;

– видимый удельный расход топлива, м³/м³ (Н₂);

– удельная энергоемкость видимого расхода топлива, кг у.т./м³;

– видимый удельный расход воды, м³ / м³ (Н₂);

– энергоемкость воды, кг у.т./м³;

– удельный расход электроэнергии, кВт·ч/м³ (Н₂);

– энергоемкость производства электроэнергии, кг у.т./(кВт·ч);

– видимый удельный расход окислителя, м³/м³ (Н₂);

– удельная энергоемкость окислителя, кг у.т./м³;

– удельный расход первичного природного топлива, замещаемого производимым водородом, кг у.т./м³(Н₂);

– удельный расход замещаемого первичного природного топлива, определяемый в связи с производством внешней энергетической продукции, кг у.т./м³(Н₂);

– удельный расход замещаемого первичного природного топлива, определяемый производством дополнительной технологической продукции, кг у.т./м³(Н₂).