加拿大西部风能制氢研究

据elsevier网站报道，为履行《联合国气候变化框架公约》和《京都协定书》关于温室气体减排的国际义务，加拿大近年一直致力于清洁、可持续能源的研发。由于氢作为未来能源载体具有巨大潜力，加拿大许多学者已经对其展开了广泛的研究。首当其冲的就是制氢的研究。

目前学者对利用核能、生物质、风能和太阳能等可再生能源制氢的研究受到极大的重视，并逐步应用到实际氢能基础设施建设的蓝图之中，处于与非可再生能源制氢共存的状况。非可再生能源制氢主要指的是天然气水蒸汽重整，其主要的劣势是产生大量的温室气体。风能制氢能大大减少温室气体的排放，本文主要对一个风能电解水制氢的模型进行一个概述。

该风能制氢厂位于加大拿西部亚伯达省平溪镇（如上图所示），是在原有的风能基地中建成的，风涡轮机为1.8 MW，电解槽目前平均为240 kW (50 Nm3 H2/h)，最优功率为360 kW (90 Nm3 H2/h)。而按电解槽功率不同其制氢成本分别为$10.15/kg H2和 $7.55/kg H2。在Feed-in-Tariff (保护性分类电价制度-FIT)政策补贴$0.13/kWh的支持下，该工艺的制氢成本与天然气水蒸汽重整制氢的成本相同，约为$0.96/kg H2。上图为该厂的工作示意图。

据估算，工厂的制氢工艺的内部收益率可达24%。通过对液态运氢和高压压缩运氢成本的比较出高压压缩运氢的成本较低为$4.96/kg H2。同时，该工艺的二氧化碳的排放率只为6.35 kg CO2/kg H2。所以该工艺具有良好的应用价值和环境效益，适合作为未来大力发展的可持续能源项目进行。