提高效率的燃烧方法:流化床燃烧 (FBC):在流化床锅炉中,煤粉(和其他燃料)悬浮在加压空气的喷射流上。流化床锅炉通常允许燃料在锅炉内停留的时间比其他锅炉长得多,从而确保燃烧更充分。此外,流化床锅炉的温度远低于传统锅炉(1400°F,而不是近 3,000°F),因此 NOx 的形成被最小化。此外,石灰石可以与燃料混合,与空气的混合使硫去除非常有效。煤气化:它通过将煤转化为气体,完全绕过了传统的煤燃烧过程。在整体气化联合循环 (IGCC) 系统中,蒸汽和热加压空气或氧气与煤结合,发生反应,迫使碳分子分离。产生的合成气,即一氧化碳、氢气、二氧化碳和水蒸气的混合物,随后被净化并在燃气轮机中燃烧以发电。由于 IGCC 发电厂产生两种形式的能量(来自气化过程的蒸汽和作为燃料的合成气),它们有可能达到 50% 的燃料效率。
2 石墨烯相关材料与器件 Loh Kian Ping 新加坡国立大学 3 脂质组学:新工具与应用 Markus Wenk 新加坡国立大学 4 多功能自旋电子材料与器件 Ding Jun 新加坡国立大学 5 膜材料的分子工程 能源开发研究与技术:氢气、天然气和合成气
根据参考文献 [01],本文分析了为印度锡金东区的一个学术镇提供电力的自主混合可再生能源系统的技术经济可行性。该系统考虑的资源包括太阳能、风能、沼气、合成气和水动能,并以电池作为备用。美国国家可再生能源实验室开发的 HOMER Pro 微电网工具被用作模拟和评估工具,用于通过每小时数据输入进行建模。实施了各种约束来限制所考虑组件的最大安装容量。所有组件的技术和财务规格均来自印度当地市场。共分析了 31 种不同资源的可能组合,包括净现值、平准化能源成本、电池存储、排放、面积要求和就业潜力。通过应用一种非常广泛的多标准决策技术(即层次分析法)来确定最佳组合。我们发现,基于光伏-风能-沼气-合成气-水动力-电池的混合可再生能源系统是最佳组合,其平准化能源成本为 0.095 美元/千瓦时。最后,对各种参数进行了敏感性分析,以了解该系统在该地区更广泛应用的行为。
人们正在付出前所未有的努力来以循环经济的方式开发从生物资源中生产氢气,但这些措施的实施仍然很少。当今的挑战与价值链短缺、缺乏大规模生产基础设施、成本高以及当前解决方案效率低下有关。在此,我们报告了一种从纤维素纸浆中生产氢气的路线,该路线将生物质分馏和气化集成到生物精炼方法中。软木锯末经过甲酸有机溶剂处理以提取纤维素,然后进行蒸汽气化。生产出浓度为 56.3 vol% 且产量为 40 g H2/kg 纤维素的高纯度富氢合成气。焦炭气化具有生产游离焦油合成气的优势,从而降低了清洁成本并缓解了下游问题。对氢价值链上质量和能量平衡的全面评估显示,氢气生产的效率为 26.5%,能量需求为 111.1 kWh/kg H2。通过生物精炼方法优化溶剂回收和其他成分作为增值产品的价值提升将进一步改善工艺流程并促进其工业化发展。
技术:•蒸汽甲烷改革(参考):H 2通过天然气的蒸汽甲烷改革生成合成气,然后是H 2。(基线)•固体氧化电解(SOE):H 2通过电解在具有固体氧化物/陶瓷电解质的燃料电池中产生(ADV:高效率)。•聚合物 - 电解质 - 膜电解(PEME):H 2通过固体聚合物电解质的细胞中的电解生成(ADV:低重量和体积)。
技术:•蒸汽甲烷改革(参考):H 2通过天然气的蒸汽甲烷改革生成合成气,然后是H 2。(基线)•固体氧化电解(SOE):H 2通过电解在具有固体氧化物/陶瓷电解质的燃料电池中产生(ADV:高效率)。•聚合物 - 电解质 - 膜电解(PEME):H 2通过固体聚合物电解质的细胞中的电解生成(ADV:低重量和体积)。
该公司表示,其他类型的氢气生产,即所谓的蓝氢、灰氢和棕氢,主要使用天然气或煤炭,或低温气化(<2,000C),产生的合成气“含有有毒焦油且氢气含量低”。其他绿色氢气生产商使用电解法,使用大量可再生能源和去离子水,如果 100% 来自可再生能源,则被认为是绿色的。海上风电行业正考虑成为风力发电氢气生产的主要参与者,通过电解水,直接替代化石燃料生产的氢气。