Design and Analysis of an Offshore Wind Power to Ammonia Production System in Nova Scotia
Notice bibliographique
Résumé
Green ammonia has potential as a zero-emissions energy vector in applications such as energy storage, transmission and distribution, and zero-emissions transportation. Renewable energy such as offshore wind energy has been proposed to power its production. This paper designed and analyzed an on-land small-scale power-to-ammonia (P2A) production system with a target nominal output of 15 tonnes of ammonia per day, which will use an 8 MW offshore turbine system off the coast of Nova Scotia, Canada as the main power source. The P2A system consists of a reverse osmosis system, a proton exchange membrane (PEM) electrolyser, a hydrogen storage tank, a nitrogen generator, a set of compressors and heat exchangers, an autothermal Haber-Bosch reactor, and an ammonia storage tank. The system uses an electrical grid as a back-up for when the wind energy is insufficient as the process assumes a steady state. Two scenarios were analyzed with Scenario 1 producing a steady state of 15 tonnes of ammonia per day, and Scenario 2 being one that switched production rates whenever wind speeds were low to 55% the nominal capacity. The results show that the grid connected P2A system has significant emissions for both scenarios, which is larger than the traditional fossil-fuel based ammonia production, when using the grid in provinces like Nova Scotia, even if it is just a back-up during low wind power generation. The levelized cost of ammonia (LCOA) was calculated to be at least 2323 CAD tonne−1 for both scenarios which is not cost competitive in this small production scale. Scaling up the whole system, reducing the reliance on the electricity grid, increasing service life, and decreasing windfarm costs could reduce the LCOA and make this P2A process more cost competitive.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».