通过中国的水泥-甲醇协同生产实现绿氢与 CCUS 的规模化
系统与控制
2025-09-18 v1 系统与控制
摘要
绿氢与碳捕集、利用与封存（CCUS）的高额成本已阻碍政策野心，拖延实际部署 despite其在脱碳硬核部门（包括水泥与甲醇）中至关重要。鉴于分别在水泥中采用 CCUS 或在甲醇生产中使用绿氢的经济挑战，我们提出一种由可再生能源驱动的协同生产系统，通过分子交换将电解氢与 CCUS 耦合。我们采用时分辨、过程导向的模型优化系统配置，探索企业层面的部署策略及中国范围内的 CO2 ource-sink 匹配。我们发现，协同生产可将 2035 年至 2035 年的 CO2 减排成本降至 41-53 美元/吨，显著低于约 75 美元/吨的独立水泥 CCUS及超 120 美元/吨的独立可再生甲醇。协同生产优先在可再生资源丰富的水泥厂部署，可能重塑国家 CO2 基础设施规划。这种氢-CCUS 耦合范式可加速工业脱碳及其他应用的规模化。
引用
@article{arxiv.2509.13674,
title = {Scaling green hydrogen and CCUS via cement-methanol co-production in China},
author = {Yuezhang He and Hongxi Luo and Yuancheng Lin and Carl J. Talsma and Anna Li and Zhenqian Wang and Yujuan Fang and Pei Liu and Jesse D. Jenkins and Eric Larson and Zheng Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.13674},
year = {2025}
}