Рябов Георгий Александрович, член международного комитета по технологии циркулирующего кипящего слоя, член международного комитета по конверсии топлив в кипящем слое, член комитета по использованию кипящего слоя при международном энергетическом агентстве, эксперт международного энергетического агентства, член технического комитета по чистым угольным технологиям и секвестру CO2
Москва
Ryabov Georgy Aleksandrovich, Member of the International Committee on Circulating Fluidized Bed Technology, Member of the International Committee on Fluidized Bed Fuel Conversion, Member of the Fluidized Bed Committee at the International Energy Agency, expert of the International Energy Agency, Member of the Technical Committee on Clean Coal Technologies and CO2 sequestration
Moscow
Дан краткий анализ перспектив использования водорода и развития методов его получения. Показано, что стоимость водорода с низким углеродным следом по традиционной технологии парового риформинга (SMR) с улавливанием СО2 (CCS) будет оставаться на уровне 1-2 €/kg в период с 2019 по 2050. Стоимость водорода, полученного путем электролиза составляла 3- 7 €/kg в 2019 г, но в дальнейшем предполагается ее снижение. Считается, что к 2050 году обе технологии будут одинаково востребованы с небольшой разницей в затратах в зависимости от региональных условий. Водород, произведенный электролизом из энергии ветра, требует значительно большей площади (почти на 3 порядка), чем по технологии SMR из органических топлив. Выполнен обзор состояния разработок в области технологии химических циклов для производства водорода. Показано, что производство водорода с использованием технологии химического цикла вызывает все больший интерес в последние годы. В таких системах используются 3 связанных между собой реактора. Даны особенности и основные параметры таких систем применительно к использованию природного газа и угля. Технология парового риформинга в химических циклах (CLR) имеет значительный потенциал для коммерческого использования. Кроме того, это технология безвредна для окружающей среды, так как чистый поток CO2 готов к захоронению. Она обладает заметными преимуществами по сравнению с традиционными технологиями получения водорода путем риформинга природного газа. Одним из наиболее важных вопросов при использовании технологии химических циклов является гидродинамика связанных между собой реакторов. Даны некоторые результаты экспериментальных исследования в России, проведенных ОАО «ВТИ» на крупной аэродинамической установке. Намечено проведение исследований на огневой установке системы связанных между собой ректоров с реальной температурой процесса. Такие исследования позволят создать необходимый научный задел для передовых установок получения водорода из органических топлив без выбросов СО2.
A brief analysis of the prospects for the use of hydrogen and the development of methods for its production is given. It has been shown that the cost of low carbon footprint hydrogen with conventional steam reforming (SMR) with CO2 capture (CCS) will remain at € 1-2 / kg between 2019 and 2050. The cost of hydrogen obtained by electrolysis was 3-7 € / kg in 2019, but it is expected to decrease in the future. It is believed that by 2050 both technologies will be in equal demand with a slight difference in costs depending on regional conditions. Hydrogen produced by electrolysis from wind energy requires a much larger area (almost 3 orders of magnitude) than using SMR technology from fossil fuels. The state of the art in chemical looping technology has been reviewed for hydrogen production. It has been shown that the production of hydrogen using the chemical looping technology has attracted more and more interest in recent years. Such systems use 3 interconnected reactors. Features and main parameters of such systems are given in relation to the use of natural gas and coal. Chemical Looping Reforming (CLR) technology has significant potential for commercial use. In addition, this technology is environmentally friendly, as the clean CO2 stream is ready for disposal. It has significant advantages over traditional technologies for producing hydrogen by reforming natural gas. One of the most important issues in the use of chemical looping technology is the hydrodynamics of interconnected reactors. Some results of experimental research in Russia carried out by JSC "VTI" on a large aerodynamic test rig are given. It is planned to conduct research at the firing model of a system of interconnected reactors with a real temperature of the process. Such research will create the necessary scientific groundwork for advanced installations for hydrogen producing from fossil fuels without CO2 emissions.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.