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SOEC技术的零碳解决方案
2024-07-26 09:13:16

基于沃博独特的SOEC技术,提供与风电、光伏等可再生能源相互耦合的零碳解决方案,完美匹配可再生能源快速波动特性,助力钢铁、化工、水泥等行业实现零碳排放。

1.     电化学工厂

SOEC技术在电化学工厂中具有显著优势,能够将电能直接转化为化学能。在电化学工厂中,SOEC可以通过电解水和二氧化碳生产氢气和一氧化碳,分别作为绿色氢能和合成气的来源。这一过程不仅能大幅度降低碳排放,还能利用可再生能源,如风能和太阳能,提供电力,进一步减少碳足迹。

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2.氢能

SOEC技术在氢能生产中具有显著优势。它能够在高温下高效电解水生成氢气,与传统的低温电解技术相比,具有更高的能量转换效率和更低的电力消耗。生成的氢气可以作为清洁能源用于燃料电池、工业过程中的还原剂或直接燃烧,以取代传统的化石燃料,减少二氧化碳排放。

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优点:

低LCOH:高效氢气生产,降低电力使用,大幅降低LCOH成本。

波动耦合:与可再生能源系统完美集成,处理5%至100%的负载波动。

热回收:SOEC电解槽可与工业废热耦合,降低氢气生产成本。

极高安全性:实时监控和警报,快速响应,技术安全风险低。

模块化:模块化设计,易于安装,具备高扩展性。

智能化:高自动化水平,操作简单、可靠且安全。

3.固体氧化物燃料电池(SOFC)

固体氧化物燃料电池(SOFC)与SOEC技术紧密相关。SOFC技术将化学能转化为电能,而SOEC则进行逆向反应,将电能转化为化学能。SOFC可以与SOEC集成,形成高效的能量存储与转化系统,在电力供应充足时进行电解储能,在电力需求高峰时进行放电,提供稳定的能源供应。这一循环过程能够大幅度提升能源系统的整体效率和可再生能源的利用率。

 

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4.电解一氧化碳

SOEC还可以用于电解二氧化碳(CO2)以生产一氧化碳(CO)。一氧化碳作为合成气的主要成分之一,可进一步用于合成燃料和化学品,如甲醇、乙醇和其他烃类化合物,通过这一过程,可以实现碳捕获和利用,将CO2转化为有价值的产品,减少温室气体排放。这一技术在化工行业具有重要应用价值。

 

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核心优势:

按需生产:可根据需要在现场生产一氧化碳,提供更大的灵活性。

高纯度:实现5N纯度,即99.999vol %。

极高安全性:现场生产消除了与一氧化碳储存和运输相关的爆炸和中毒风险。

集成设计:模块化容器设计,便于安装,且占地面积小。

智能化:高自动化水平,操作简单、可靠且安全。

5.合成气生产

SOEC技术生成的合成气(包括氢气和一氧化碳)是一种多功能的中间体,可以用于生产多种化学品和燃料。合成气的应用领域广泛,包括 Fischer-Tropsch 合成、甲醇合成和氨合成等过程。通过将合成气转化为液体燃料和化工产品,能够实现碳中和,减少对化石燃料的依赖。

 

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核心优势:

·合成气可转化为高附加值化学品,如合成油、甲醇、烯烃。

·传统制备依赖化石原料,如煤、石油、天然气。

·电化学捕集方案使用电化学碱性电解液,减少能耗。

应用场景

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冶金

基于SOEC的气基竖炉工艺可代替焦炭高炉炼钢工艺。同时,SOEC还可将回收的CO₂电解为CO用于直接还原铁流程,实现氢冶金工艺的净零排放。

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合成氨

SOEC可高效生产绿氢,作为合成氨的原料,合成氨工段的余热蒸汽可以作为SOEC电解制氢的原料。

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合成甲醇

SOEC可高效共电解CO₂和H₂O生产合成气进而合成绿色甲醇,甲醇合成过程中产生的余热蒸汽可作为SOEC电解过程原料,实现能源的高效闭环利用。

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合成化学品

通过调节合成气中H₂/CO比可生产乙醇、二甲醚、乙二醇、乙酸、烯烃、芳香烃、高碳醇、合成蜡、医药中间体等烃类化学品,实现有机化工的碳中和革命。

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合成燃料

SOEC可高效共电解CO₂和H₂O生产合成气,进而生产汽油、航煤、柴油等eFuels,帮助移动交通领域深度脱碳。

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氢储能

rSOC是一种可逆电化学装置,既可电解制氢,也可用于发电,电解模式下系统效率大于84%,发电模式下电效率大于60%,热电联供效率大于90%。


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