随着世界转向低碳未来,对高效,安全和成本效益的储能解决方案的需求变得越来越重要。氢已经成为有前途的能量载体,具有许多优势,例如高能密度,零发射燃烧和多功能应用。尽管如此,仍然存在有效的氢储存的挑战。本研究研究了北达科他州地下氢(UHS)的潜力,评估了其在支持该地区可再生能源目标方面的机会和挑战。北达科他州的独特地质特征,丰富的可再生能源资源以及不断增长的能源需求使其成为UHS实施的理想场所。本评论探讨了各种UHS技术,包括盐洞,耗尽的石油和天然气储层以及含水层,强调其技术可行性,环境影响以及北达科他州环境中的经济生存能力。在地下盐形成中创建的盐洞穴由于不渗透性,结构完整性和快速循环能力而非常适合UHS。北达科他州的丰富盐沉积物,尤其是在威利斯顿盆地,为大规模氢存储提供了很大的机会。耗尽的石油和天然气储层提供了另一种可行的选择,利用现有的基础设施和水库知识。该州的石油和天然气生产历史悠久,为潜在的UHS项目产生了许多耗尽的储层候选者。含水层是天然存在的地下水地层,构成了第三个选择。虽然比盐洞的研究少于盐洞和耗尽的水库,但由于其广泛的分布和实质性储存能力的潜力,含水层在北达科他州对UHS表现出了希望。此外,我们强调了国家的关键经济因素和利益。总而言之,这项研究对与在北达科他州实施地下氢存储有关的机遇和挑战进行了全面评估。通过对该地区的地质特征,经济因素和环境问题进行详细分析,我们旨在为决策者,行业利益相关者和研究人员提供宝贵的见解。此信息可以帮助告知未来的UHS项目,并支持该州向可持续能源未来的过渡。
摘要:氢是一种关键的能源载体,在向低碳经济转型过程中可发挥关键作用。氢相关技术被认为是支持大规模实施可再生能源间歇性能源供应的灵活解决方案,通过在需求低迷时期利用可再生能源产生绿色氢气。因此,预计短期内对氢气作为能源载体的需求增加和氢气产量增加将推动对大型储存设施的需求,以确保持续供应。由于潜在的可用储存空间巨大,地下氢储存为长期储存大量能源提供了可行的解决方案。本研究介绍了 H2020 EU Hystories“欧洲地下氢储存”项目对意大利潜在地下氢储存地点进行的调查结果。这项工作的目的是阐明在枯竭的碳氢化合物田和盐水层中大规模储存绿色氢气的可行性。通过分析公开数据(主要是井地层和日志),我们能够确定意大利的陆上和海上储存地点。目前用于天然气储存的枯竭气田的氢气储存容量估计约为 69.2 TWh。
摘要:氢能相关的多准则决策(MCDM)问题通常涉及评价准则权重的考虑、专家提供的评价信息模糊以及评价信息缺失或不完整。传统的MCDM计算方法无法有效地同时处理评价信息。为了有效解决这一问题,本研究提出了一种基于通用数据包络分析(DEA)的模糊环境下氢能MCDM问题新方法。所提出的基于DEA的通用方法集成了典型DEA方法、层次分析法(AHP)方法、犹豫模糊语言词集(HFLTS)和软集来处理模糊环境下的MCDM问题。在数值验证方面,本研究以氢能关键技术排序为案例,作为碳减排的重要发展参考,进一步验证了所提方法的正确性和合理性。计算结果并与典型DEA方法、典型AHP/DEA方法和模糊AHP/DEA方法进行了比较。数值验证结果表明,与列举不同的计算方法相比,所提方法能够有效地处理模糊环境下的MCDM问题。
我们制定了一套三阶段标准来选择潜在的氢储存地点。在第一阶段,我们的筛选方法结合了综合地球科学和环境因素,以确定哪些油田不适用于氢储存。在第二阶段,我们对通过第一阶段筛选标准的油田应用了基于数值模拟的选址标准。我们从北加州的 182 个枯竭的地下储存油田开始筛选,其中 147 个油田在第一阶段被取消资格。我们使用基于数值模拟的选址标准,根据其余 35 个油田最大限度储存和提取氢气的潜力对其进行评分和排名。地下氢储存和生产得分最高的十个地点是倾角在 5° 到 15° 之间的储层、储层孔隙度在 20% 以上、储层流量在 5000 mDm 以上以及储层深度在 430 m 到 2400 m 之间的储层。这十个高分地点的总估计氢储存容量为 2.035 亿吨氢气。我们的选址标准集有第 3 阶段,要求对选址进行详细的表征。在第 3 阶段,我们收集了高分选址的额外岩石和流体特性,以便详细模拟与氢储存和提取相关的过程。我们在本文中没有涉及第 3 阶段。
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摘要:欧盟的目的是在2050年达到温室气体(GHG)的排放中立性。奥地利目前的温室气体排放量为8000万吨/年。可再生能源(REN)对奥地利的总能源消耗贡献了32%。要脱碳能量消耗,需要从可再生能源产生能源的大幅增加。这种增加将增加能源供应的季节性,并扩大能源需求的季节性。在本文中,分析了奥地利的净零情景中能源供求的季节性和对氢存储的要求。我们研究了氢在奥地利的潜在用法以及氢生成,技术和市场发展的经济学,以评估氢的水平成本(LCOH)。然后,我们涵盖了奥地利的能源消耗,其次是REN潜力。结果表明,在奥地利,水力发电,光伏(PV)和风的增量势最高为140 TWH。夏季的水力发电生成和PV高于冬季,而风能在冬季导致高能产生。最大的增量电位是PV,与仅PV使用相比,Agrivoltaic系统显着增加了PV的面积。电池电动汽车(BEV)和燃料电池车辆(FCV)比内燃机(ICE)汽车更有效地使用能量;但是,由于电力 - 氢 - 电转换率,使用氢用于发电显着降低了效率。ED所需的氢存储将为10.82亿M 3,13.34亿M 3REN使用的增加和冬季对奥地利的能源需求的提高需要季节性的能源存储。我们为奥地利开发了三种场景:外部依赖的情景(EDS),平衡的能量场景(BES)或自我维持的情景(SSS)。EDS场景假定向奥地利进口重大进口,而SSS情景依赖于奥地利内部的Ren Generation。
摘要:本文采用基于量子变分原理的算法计算了氢分子基态能量。由于本研究的系统(即氢分子)相对较小,因此使用模拟器可以有效地经典模拟该分子的基态能量,因此通过模拟器计算得到了氢分子基态能量。本文阐述了该算法的完整细节。为此,本文给出了费米子 - 量子比特和分子哈密顿量 - 量子比特哈密顿量变换的完整描述。作者寻找产生系统最小能量的量子比特系统参数(θ 0 和 θ 1 ),并研究了基态能量与分子键长的关系。与 Kandala 等人的电路相比,本文提出的电路很简单,不包含很多参数,作者只控制两个参数(θ 0 和 θ 1 )。
John Zeni - 技术主管在设计,开发和操作方面钻井的地下专业知识,用于大型直径钻机和相关的钻孔工具,用于直径高达6.8米和1,000米的盲孔,包括评估和管理所有相关的安全,环境和商业风险。项目包括在美国,巴布亚新几内亚,法国和澳大利亚的矿山钻井和衬里。
