Feasibility assessment of power-to-methanol through solar thermochemical hydrogen production plant: A case study
Notice bibliographique
Résumé
• A novel solar-based methanol production system is presented. • It integrates a thermochemical water-splitting cycle with an oxy-fuel power plant. • Hourly simulations are analyzed using meteorological data. • The cost of green hydrogen and e-methanol is about $5.5/kg and $1,531/tonne. • The proposed system utilizes 32 % of the annually captured CO 2 . Power-to-X technologies are pivotal in the future energy landscape, converting renewable electricity into valuable chemicals and fuels. This study proposes a novel solar-based methanol production system to decarbonize an existing power plant through a case study. The system integrates a copper-chlorine (Cu-Cl) thermochemical water-splitting cycle as a promising technology for sustainable hydrogen production with an oxy-fuel combined cycle power plant to determine if it can create e-methanol at a lower cost than alternative methanol production technologies. The power-to-methanol (PtM) system is modeled to establish its technical framework. Subsequently, hourly dynamic simulations are performed, and the effect of real-world solar conditions on the annual system performance is investigated, considering meteorological data. It is demonstrated that the system can produce hydrogen and methanol at competitive production costs while featuring lower operating expenses (OPEX) due to lower electricity consumption than conventional electrolysis methods. Moreover, the surplus electricity produced from the integrated gas turbine and steam Rankine cycles can be sold to the grid and increase the economic performance of the proposed PtM system. The considered system operates optimally at the design direct normal irradiance (DNI) of 881 W/m 2 . Under these conditions, the cost of hydrogen and e-methanol is about $5.5/kg and $1,531/tonne. The CO 2 emissions analysis also reveals that the proposed system utilizes 32 % of the annually captured CO 2 (1.3 kgCO 2 /kgMeOH). With analysts projecting the carbon price to increase to around $186/tCO 2 by 2035, the levelized cost of methanol (LCOM) would decrease to $1,291/tonne, enhancing the cost-competitiveness of e-methanol production.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».