雅鲁藏布江水电站建好之后,电解氢管道输送到新疆产水是否可行

科技良言 2025-03-26 15:29:26
雅鲁藏布江水电站建好之后,电解氢管道输送到新疆产水是否可行仅从工程规模,和设想讨论。电解水制氢。管道输送氢气到新疆生产水。电解水制氢输送新疆燃烧取水的可行性分析一、能量转换总量计算

基础数据:

雅鲁藏布江墨脱水电站年发电量:3000 亿度(6000 万千瓦 ×5000 小时)电解水能耗:4.5-5.5 kWh/m³(工业级质子交换膜电解槽)氢气燃烧产水率:1kg H₂→9kg H₂O(理论值)管道输氢损耗:1.2%/100km(70MPa 高压管输)

全流程模拟:

电解环节:

年处理水量:3000 亿度 ÷ 5kWh/m³ = 600 亿立方米产氢量:600 亿 m³×(2/18)×0.0899kg/m³ =5.98 亿吨 H₂

输送环节:

拉萨→乌鲁木齐输氢距离:2500km能量损耗:2500×1.2% = 30% 能量损失有效输送量:5.98 亿 ×70% =4.19 亿吨 H₂

燃烧产水:

理论产水量:4.19 亿吨 ×9 =37.7 亿吨 H₂O实际收集率(考虑蒸发):干旱区约 40% →15.1 亿吨

能量净损失:

总投入:3000 亿度电等价水量:3000 亿度 ÷0.8 元 / 度 ×18 元 /m³ =675 亿立方米净水量:15.1-675 =-659.9 亿立方米(能量赤字)二、工程技术瓶颈

核心设备需求:

设备类型技术参数现存差距电解槽需 5000 台 100MW 级设备全球年产能仅 200 台高压输氢管Φ1.2m X80 钢级国内最大 Φ0.6m燃烧塔2000MW 级催化燃烧装置最大试验装置 50MW水汽收集系统纳米疏水膜(捕集率 > 85%)实验室阶段(<60%)

特殊环境挑战:

高原效应

:海拔 5000m 地区电解效率下降 23%(氧气分压低)

冻土问题

:管道需穿越 400km 冻土带(温差达 80℃)

地震风险

:沿线穿越 7 条活动断裂带(需抗震 IX 级设计)三、能源效率对比

全流程效率分解:

替代方案对比:

指标电解输氢取水特高压输电抽水直接管道输水能量效率18%-22%45%-50%65%-70%建设周期15-20 年8-10 年12-15 年单位水成本38 元 /m³18 元 /m³12 元 /m³国际法风险低高极高
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