一种在沙漠无水地区大规模调峰储能和消纳绿电的方法技术

本发明专利技术提供了一种在沙漠无水地区大规模调峰储能和消纳绿电的方法。该方法包括以下步骤：步骤1：利用绿电进行电解水生产氢气和氧气；步骤2：使步骤1生产的氢气与二氧化碳反应生产一氧化碳和水；步骤3：使步骤1生产的氧气、步骤2生产的一氧化碳与甲醇合成碳酸二甲酯和水。该方法通过电赋能水生产氢气和氧气为媒介，把CO2和甲醇转化为DMC，从而达到绿电消纳和储能的目的且不耗水，水为循环利用。同时把电与氢的难储存转化为O2和CO2的易储存，来实现光伏风电的调峰消纳和储能。现光伏风电的调峰消纳和储能。现光伏风电的调峰消纳和储能。

【技术实现步骤摘要】
[0019]H2+CO2→
CO+H2O
[0020]CO+1/2O2+2CH3OH
→
C3H6O3+H2O
[0021]总式：CO2+2CH3OH
→
C3H6O3+H2O
[0022]通过电赋能水生产氢气和氧气为媒介，把CO2和甲醇转化为DMC，从而达到绿电消纳和储能的目的，而且电解水获得的氢和氧能够被等比例消纳，而且在后续反应过程中再次生成了水，使得整个反应过程在启动之后并不消耗水，水为循环利用。
[0023]本专利技术的技术方案以碳酸二甲酯(DMC)产品链将绿电消纳、电解水、电解水产物的消纳等连接在一起，同时把电与氢的难储存转化为O2和CO2的易储存，来实现光伏风电的调峰消纳和储能，并且能够在沙漠中以少量水启动反应，在启动之后能够形成水的循环，可再生燃料的循环，实现发电厂的碳中性。
附图说明
[0024]图1为实施例1的反应过程示意图。
具体实施方式
[0025]为了对本专利技术的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本专利技术的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本专利技术的可实施范围的限定。
[0026]实施例1
[0027]本实施例提供了一种在沙漠无水地区大规模调峰储能和消纳绿电的方法，其反应过程如图1所示，具体包括以下步骤：
[0028]步骤一：电解4.5吨水生产4吨氧和0.5吨氢气，采用通用碱性电解水技术；
[0029]步骤二：0.5吨氢和11吨CO2加氢生产7吨CO和4.5吨水，这部分水循环用于电解水，催化剂为10％的镍(重量比)，载体为Al2O3：CaO为1:1(摩尔比)；
[0030]步骤三：7吨CO、4吨氧与16吨甲醇经过甲醇氧化羰基化合成22.5吨碳酸二甲酯及4.5吨水，水经处理后可循环用于电解水。
[0031]电解4.5吨水，若以每方氢耗5度电计，0.5吨氢耗电：
[0032](0.5
×
1000)/2
×
22.4
×
5＝28000度电
[0033]以绿电价格0.32元/度计，CO2以400元/吨计，甲醇3000元/吨计，DMC以7000元/吨计，过程工艺耗电、设备、管理费用及能量利用忽略，初估原料毛利润如下：
[0034]消耗：28000
×
0.32+11
×
400+16
×
3000
[0035]＝8960+4400+48000
[0036]＝61360元
[0037]产出：22.5
×
7000＝157500元
[0038]毛利润：157500
‑
61360＝96140元
[0039]1吨DMC毛利润为4273元。
[0040]相当于电解1吨水增效96140/4.5＝21364元
[0041]1度绿电价格增值至0.32+(21364/28000)
[0042]＝0.32+0.76
[0043]＝1.08元/度
[0044]本实施例的技术方案是较好沙漠消纳绿电技术路线。通过三个反应工艺包组合，获得了意想不到的效果。
[0045]实施例2
[0046]将实施例1的技术方案应用在10万吨/年DMC的工艺中的相关数据如表1所示：
[0047]表1
[0048][0049]粗估材料成本1吨DMC：
[0050]0.8
×
3000+(2500+800)
×
0.6+0.5
×
400
[0051]＝2400+1980+200
[0052]＝4580元/吨
[0053]DMC近几年销售价格为5000
‑
12000元/吨，因此，本专利技术的技术方案具有较高的经济效益。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种在沙漠无水地区大规模调峰储能和消纳绿电的方法，其包括以下步骤：步骤1：利用绿电进行电解水生产氢气和氧气；步骤2：使步骤1生产的氢气与二氧化碳反应生产一氧化碳和水；步骤3：使步骤1生产的氧气、步骤2生产的一氧化碳与甲醇合成碳酸二甲酯和水。2.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤2、步骤3生产的水循环至步骤1进行电解水。3.根据权利要求2所述的方法，其中，步骤3生产的水在脱除有机杂质之后循环至步骤1进行电解水。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述碳酸二甲酯是通过甲醇氧化羰基化合成的。5.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤2中，氢气与二氧化碳的摩尔比为1:1。6.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤2中，氢...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋红梅，张松林，周恩泽，
申请(专利权)人：北京碳零氢电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：