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适应季节性氨需求的可再生能源合成氨系统优化设计

Optimal design of synthetic ammonia production system powered by renewable energy for seasonal demands of ammonia

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可再生能源合成氨技术不但有利于解决传统合成氨工业高能耗高排放的问题,还为可再生能源的存储和消纳提供新途径.从氨的季节性需求特性出发,构建了可再生能源合成氨系统的优化设计模型,确定了系统的最优配置及其操作方案,阐明了氨的季节性需求对可再生能源合成氨系统设计和操作的影响特性.研究表明:与将氨作为储能介质的场景相比,在将氨作为氮肥原料,考虑其季节性需求时,所需可再生能源合成氨系统的规模显著增大,使得单位合成氨的成本增加约21％;化工生产单元和储罐的负荷也随着氨的季节性需求变化呈现出不同程度的淡季和旺季;在两种应用场景下,系统中电池储能单元的操作都主要由下游的化工生产单元决定,且储能电池单元的主要作用在于平抑可再生能源波动以保证化工生产单元在可再生能源不足时的持续稳定运行并维持其低负荷运行.

安广禄、刘永忠、康丽霞

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西安交通大学化工系,陕西西安710049

陕西省能源化工过程强化重点实验室,陕西西安710049

热流科学与工程教育部重点实验室,陕西西安710049

合成氨 可再生能源 优化设计 季节性需求 储能系统

国家自然科学基金国家自然科学基金国家自然科学基金陕西省重点研发计划项目陕西省重点研发计划项目

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2021

10.11949/0438-1157.20200936

化工学报
中国化工学会 化学工业出版社

化工学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.26
ISSN：0438-1157
年,卷(期)：2021.72(3)
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