摘要:山区未开发的松针具有很高的发电潜力,这不仅浪费资源,而且还会增加森林火灾和温室气体排放等环境危害的可能性。这项研究旨在提出一种新的混合系统(光伏/风能/生物质),利用丰富的松针资源替代现有的屋顶光伏/风能混合系统,并使用多种能源混合优化(HOMER)分析其可行性。在 NIT-Hamirpur 能源与环境工程中心大楼,生物质气化炉被集成在一起,以满足从 4.3 kW 增加到 29.5 kW 的负载需求。本研究考虑了两种情况(有和没有存储)。发现新的优化配置是一个 1kW p 光伏阵列、一个容量为 5kW 的风力涡轮机、容量为 17 kW 的气化炉、10 个串联的 12v 电池和 10 kW 转换器。离网混合系统的比较分析表明,与不带储能装置的系统相比,带储能装置的系统更经济,发电成本为 0.222 美元/千瓦时。所提出的混合系统更可靠、经济、环保,在仅使用柴油满足相同能源需求的情况下,每年可节省约 27815 千克二氧化碳。因此,分散式小型发电厂中的生物质气化炉可以更好地替代柴油发电机。
能源的分类,这些能源在农业领域的贡献,熟悉生物质在生物燃料生产中的利用及其应用,熟悉不同类型的沼气厂和气化炉、生物酒精、生物柴油。熟悉制团技术,太阳能介绍,太阳能集热器及其应用,熟悉太阳能设备:太阳能灶、太阳能热水器。太阳能应用:太阳能干燥、太阳能蒸馏、太阳能光伏系统及其应用,风能介绍及其应用。
3.适用范围和程度 本条例适用于在控制期内投入使用的基于可再生能源的电网发电站或其机组的电价由委员会根据本法第 62 条和第 79 条确定的情况:但对于风力发电项目、小水电项目、采用朗肯循环技术的生物质发电项目、非化石燃料热电联产项目、太阳能光伏发电项目、浮动太阳能项目、太阳能热发电项目、可再生混合能源项目、可再生能源与储存项目、基于生物质气化炉的发电项目、基于沼气的发电项目、基于城市固体废物的发电项目和基于垃圾衍生燃料的发电项目,本条例应适用,但须符合本条例第 4 条规定的资格标准。
本文研究了将 CO 2 捕获和储存与替代系统相结合对牛皮纸浆和造纸厂的生物质热电联产 (CHP) 的影响。我们比较了系统的热能、电力和 CO 2 平衡以及 CHP 和 CO 2 捕获系统的替代配置。由于捕获的 CO 2 来自可再生生物质,因此所研究的系统产生负 CO 2 排放。结果表明,纸浆厂和综合纸浆和造纸厂有可能成为生物质电力的净出口国,同时净减少大气中的 CO 2 排放。研究表明,当在生物质综合气化炉联合循环中进行 CO 2 捕获时,当合成气发生 CO 变换反应时,总体 CO 2 减排效果最佳。这种配置将高效的能源转换与高 CO 2 捕获效率相结合。此外,还构建了成本曲线,表明纸浆和造纸厂二氧化碳捕获和储存的成本如何取决于系统配置和二氧化碳运输距离。# 2004 Elsevier Ltd. 保留所有权利。
此外,如上所述,在“气化发电系统研究”项目中,该团队成功将水分含量极高的食品垃圾碳化并制成颗粒,这在研究开始时是没有预料到的。这使得该研究成果被扩大为环境省项目,并开启了该研究开发的技术不仅可用于受灾地区,还可用于世界各地的民间领域的可能。 另一方面,即使生成的气体中含有约1至2g/Nm3的微量焦油,这种情况以前从未被报道过,但通过连续运行气化炉100小时首次发现,各设备中的焦油累积问题在运行约50小时后变得明显。此外,还首次发现,炭素颗粒成型时添加的粘合剂会导致颗粒气化时焦油生成量增加,为今后设备长期稳定运行明确了对策和课题。这是一项无法通过设施短期运行来确定的重大成果,并将成为未来研发的指导方针。 1.4 论文、专利、学术演讲等研究成果 本研究成果已在知名英文期刊上发表两篇学术论文(影响因子=7.182),两篇论文(影响因子=4.601),一篇论文(影响因子=3.091)。 另外,曾担任博士后研究员的陆丁博士在任职期间发表了三篇学术论文,目前他已转行,正在根据这项研究的成果撰写学术论文。该研究项目对年轻研究人员的培养做出了很大的贡献。 此外,根据这项研究的结果,我们提交了一份专利申请,如附录 3 所示。
对含水量极高的食物垃圾进行碳化和造粒的成功,这在以前是没有开发过的,导致了环境部项目中这项研究成果的发展,以及在这项研究成果开辟了不仅应用于灾区,而且广泛应用于世界各地民用领域的可能性。 另一方面,即使产生的气体含有微量焦油,约1至2g/Nm 3 ,在运行约50小时后,焦油沉积在各种装置上的问题变得明显,这是从未报道过的。气化炉连续运行100小时后首次变得清晰。此外,还首次发现硬质合金球团成型时添加的粘结剂会导致球团气化时焦油生成量增加。今后,我们将明确设备长期稳定运行的对策和问题。完成了。这可以说是一个为未来研发提供指导的重大成果,是短期设备运行所无法看到的。 1.4 研究成果,如论文、专利、会议报告等。该研究成果发表在《Applied Energy》杂志上两篇文章(影响因子=7.182)、《Fuel》杂志上两篇文章(影响因子=4.601)和《Energy》 & Fuels杂志(影响因子=4.601)在著名英文期刊上共发表学术论文5篇,其中影响因子=3.091)。 此外,被聘为博士后的陆丁先生在任职期间发表了三篇学术论文,如今转行其他工作,他仍在根据这项研究成果撰写学术论文,并且参与这项研究项目对年轻研究人员的发展做出了巨大贡献。 此外,作为这项研究的结果,我们已经提交了一项专利申请,如附件 3 所示。
如图 1 所示,氢气作为能源载体在可持续低碳未来中发挥着重要作用。氢气具有较高的重量密度,是能源和交通运输领域有效的储能介质。氢燃料电池和涡轮机高效清洁地发电和供热为能源和建筑行业脱碳提供了新途径。氢气也是氨和钢铁等各种行业减少碳足迹的重要化学原料。最近,一些国家和地区发布了各自的氢能战略和路线图,如加拿大(加拿大自然资源部,2020 年)、欧盟(欧盟委员会,2020 年)和澳大利亚(澳大利亚政府能源委员会,2019 年)。科学界迫切需要通过发明新的低碳氢气生产和分配技术、量化氢气的好处以及优化各个领域的氢气利用,为向可持续氢气生产和利用的过渡提供有价值的见解。本研究课题涉及氢在能源、燃料和商品应用方面的不同科学、技术和经济方面。发表文章的范围从氢气和氢载体生产到交通和电力领域的氢气利用。本研究课题展示了科学界解决氢相关问题的各种技术和能力:文献综述和专家意见、实验研究、系统规模建模和部门规模分析。来自中国、英国、美国、法国、泰国和德国的作者为本研究课题的出版物做出了贡献。氢气的好处取决于它的生产方式。在全球生产的 6900 万吨氢气中(不包括副产品氢气),近 99% 来自化石燃料(即 76% 来自天然气,23% 来自煤炭)(国际能源署,2019 年),导致了大量碳排放。随着全球对氢的需求不断增加,迫切需要开发更可持续的氢气生产技术以降低相关的碳强度。在本研究课题中,张等人研究了基于生物质的氢电联产系统的系统优化。分析了木屑、日用粪肥、高粱和葡萄修剪废料等原料。在他们的设计中,制氢系统与有机朗肯循环相结合,利用生物质气化炉的高温废热进行发电。最优解预测使用木屑作为生物质原料的氢气产量为 39.31 mol/kg,发电量为 0.99 kWh/kg,氢气产量和发电量在优化中同样重要。Chuayboon 等人在太阳能驱动的热化学氧化还原循环中,分别对甲烷部分氧化和水分解产生的合成气和氢气进行了实验研究。以二氧化铈为基础的网状多孔陶瓷作为氧气