Ocena ekonomiczna wytwarzania wodoru przez zgazowanie węgla

• Autorzy: Kopacz M. , Kwaśniewski K. , Grzesiak P. , Kapłan R. , Kryzia D.

Identyfikatory

DOI

10.15199/62.2016.2.12

Warianty tytułu

EN

Economic assessments of hydrogen production by coal gasification

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Dokonano oceny efektywności ekonomicznej wybranych technologii produkcji wodoru przez zgazowanie węgla kamiennego i brunatnego w reaktorze Shell i General Electric (GE) oraz przez reforming parowy gazu ziemnego (SMR). Dla celów oceny efektywności ekonomicznej zbudowano model, który bazował na podejściu dochodowym i klasycznych wskaźnikach (miernikach) oceny efektywności ekonomicznej, takich jak NPV, IRR, NPVR, koszt wytwarzania i zaktualizowany koszt wytwarzania wodoru (COH₂, LCOH₂) oraz innych o mniejszym znaczeniu. W wyniku przeprowadzonych analiz stwierdzono, że technologia produkcji wodoru z gazu ziemnego jest efektywna ekonomicznie, podczas gdy zgazowanie węgla w technologiach Shell i GE nie ma ekonomicznego uzasadnienia. Zmiana poziomu kluczowych zmiennych decyzyjnych, takich jak cena wodoru, cena wsadu (węgla) oraz nakłady inwestycyjne w przedziale ±40%, powoduje zmianę wartości zaktualizowanej netto z ujemnej na dodatnią dla wszystkich prezentowanych wariantów zgazowania węgla.

EN

Prodn. of H2 by gasification of (i) bituminous cool according to the Shell technol., (ii) bituminous coal according to the General Electric technol., (iii) lignite according to the Shell technol., and (iv) natural gas (steam reforming) was compared from economic point of view. The energy consumption in all variants analyzed was 1.94 TJ/h. Only the plant for steam reforming of MeH was efficient. The plant according to variant (i) was less effective and (iii) was the least efficient.

Słowa kluczowe

PL

produkcja wodoru; technologie węglowe; gaz ziemny; reforming parowy

EN

hydrogen production; coal technology; natural gas; steam reforming

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przemysł Chemiczny
• Rocznik: 2016
• Tom: T. 95, nr 2
• Strony: 241--249
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Kopacz M.

• Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią Polskiej Akademii Nauk, ul. Wybickiego 7, 31-261 Kraków

autor

Kwaśniewski K.

• AGH w Krakowie

autor

Grzesiak P.

• AGH w Krakowie

autor

Kapłan R.

• AGH w Krakowie

autor

Kryzia D.

• Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN, Kraków

Bibliografia

• [1] British Petroleum BP, Energy Outlook 2035, dostęp on-line w dniu 30 sierpnia 2015 r.: http://www.bp.com/content/dam/bp/pdf/Energyeconomics/energy-outlook-2015/Energy_Outlook_2035_booklet.pdf.
• [2] J.B. Tennant, Gasification systems overview, US Department of Energy, National Energy Technology Laboratory, January 2015, dostępny http://www.netl.doe.gov/File%20Library/Research/Coal/energy%20systems/gasification/doe-gasification-program-overview.pdf.
• [3] U.S. Energy Information Administration EIA.: Annual Energy Outlook 2015 with projections to 2040, dostęp on-line w dniu 30 sierpnia 2015 r.: http://www.eia.gov/forecasts/aeo/.
• [4] T. Chmielniak, M. Ściążko, A. Sobolewski, Karbo 2013, nr 1, 6.
• [5] J. Surygała, Wodór jako paliwo, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa 2008.
• [6] J. Molenda, Wszechświat 2007, 108, nr 4-6, 116.
• [7] T. Chmielniak, Badania symulacyjne technologii wytwarzania wodoru w aspekcie emisji CO2 – wydobycie, transport i przetwórstwo wegla, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2014.
• [8] M. Taniewski, Przem. Chem. 2012, 91, nr 4, 492.
• [9] Coal gasification in China. A study report; US-China Energy Center, National Research Center for Coal and Energy, West Virginia University, Morgantown, Completed under Task 3 of Cooperative Agreement DE-FC26-06NT42804, “Development of Alternative Coal Gasification Technologies Data Base”, dostępny w http://www.netl.doe.gov/research/coal/energy-systems/gasification/gasification-plant-databases/china-gasification-database.
• [10] International Energy Agency IEA: Energy Technology Essentials – Biofuel Production, Jan. 2007, dostęp on-linew dniu 30 sierpnia 2015 r.: https://www.iea.org/publications/freepublications/publication/essentials2.pdf.
• [11] K. McHugh, S. Eisele, J. Nestell, Hydrogen production methods, MPR Associates, Inc. MPR-WP-0001, 2005.
• [12] W. Lubiewa-Wieleżyński: Prognozy rozwoju przemysłu chemicznego w Polsce do 2020 roku, Warszawa, październik 2014, materiał niepublikowany.
• [13] E. Gross-Gołacka, W. Lubiewa-Wieleżyński, A.P. Sikora, A. Szurlej, R. Biały, Przem. Chem. 2013, 92, nr 8, 1393.
• [14] M. Kopacz, K. Kwaśniewski, P. Grzesiak, R. Kapłan, D. Kryzia, Przem. Chem. 2016, 95, nr 1, 130.
• [15] R. Luque, J. Speight: Gasification for syntetic fuel production, Elsevier Ltd., Woodland Publishing Series in Energy, No. 69, 2015.
• [16] K. Kwaśniewski, M. Kopacz, P. Grzesiak, R. Kapłan, Karbo 2014, nr 4, 202.
• [17] K. Jajuga, T. Jajuga, Inwestycje, PWN, Warszawa 2000.
• [18] DOE NETL: Quality guidelines for Energy System Studies: Cost Estimation Methodology for NETL Assessments for Power Plant Performance: DOE/NETL-2011/1455, April 2011.
• [19] K.K. Humphreys, S. Katell, Basic cost engineering, Marcel Dekker Inc, New York 1981.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.