b'在全球范围内,可再生能源发电的利用受到电网中可存储能源的数量和持续时间的限制。这是实现深度脱碳电网的主要瓶颈,深度脱碳电网不仅要使可再生能源的渗透率超过 80%,而且对于长期遏制全球变暖和实现气候目标也是必要的。这个问题可以通过部署长时储能来解决,长时储能本质上是指可以长时间存储能源的系统。PTR 认为放电时间超过 8 小时的系统就是 LDES。在这篇介绍性文章中,我们将讨论有前景的 LDES 技术,包括抽水蓄能、液态空气储能、压缩空气储能、飞轮储能、热能储能、氢能储能和电池储能。'
能源转型的公共和私营部门领导人团结起来,抓住高风险机会,通过采用清洁能源加速复苏,为实现碳中和铺平道路。但各国取得的进展和获得这些机会的机会仍然形成鲜明对比。本文汇编的证据表明,全球能源格局正在逐步和部分转变,正如世界经济论坛 (WEF) 所证实的那样:转型准备指数显示,在过去六年监测的 115 个国家中,有 94 个国家取得了渐进式进展(图 1)。高收入国家似乎最有准备在国内推广清洁能源,因为它们将经受住疫情的影响。但南亚、南部非洲和拉丁美洲也取得了快速进展,尽管起点较低。疫情并没有改变 WEF 国家评分的基本面。绿色复苏可能为能源转型注入新动力,而绿色复苏的成功将在很大程度上取决于政府设定激进目标、实施政策调整和选择整个能源部门可持续供应链的能力。
执行摘要 2013 年,萨斯喀彻温省环境协会 (SES) 发布了一份报告,题为《是的,他们能做到:SaskPower 的 2020 愿景》。该报告提供了有关萨斯喀彻温省温室气体排放和 SaskPower 发电系统的基本信息。报告接着讨论了与 SaskPower 系统相关的脆弱性和机遇。报告提出了 18 项涵盖短期、中期和长期的建议。短期建议可在 2020 年实现,中期建议可在 2030 年实现,长期建议可在 2050 年之后实现。大约一半的建议具有短期影响。本报告研究并更新了 2013 年报告中的分析和建议。自 2013 年以来,SaskPower 已从燃煤公用事业公司转型为燃气公用事业公司,同时将其发电能力提高了约 10%。图 ES 1 显示了 2013 年和 2020 年的发电能力。2018-19 年,萨斯喀彻温电力首次使用天然气而非煤炭发电。同年,萨斯喀彻温电力只有 16% 的发电量来自可再生能源。
监测单个分子的结构转变具有重要意义,因为它有助于深入探索分子的性质,并为分子在化学、生物和材料科学领域的应用提供多样化的可能性。本综述总结了利用单分子电学方法在单分子水平上实时研究分子结构转变的策略。具体而言,通过利用稳定的单分子装置进行实时电监测,可以研究单个分子结构转变的过程,从而有助于探索化学和生物系统中分子的性质。特别是,该检测方法已经扩展到对生物大分子的研究,用于监测不同系统中核苷酸链的构象变化,例如双螺旋DNA、适体和DNA酶。最后,我们讨论了探测单分子结构转变的未来挑战,并为该领域的进一步突破提供了前景。
当今广泛使用的电网规划工具是为煤炭,天然气,燃料油和核电站是电网的主要能源和最不可能满足电力需求的最不可能的技术的时代设计的。网格规划模型是为了服务一种心态,假设热电厂是可以预测的,并且在需要时可用,因此,如果电网有足够的资源来满足需求的最高峰值,并具有额外的利润作为保险单,则网格将具有足够的能力来满足一年中所有其他小时的能源需求。这些工具还建立在一个缺乏当今可用的计算能力和分析方法的时代。因此,使用某些简化来节省计算时间和分析复杂性。
本文建立在2018年的论文中,蒂尔尼(Tierney)撰写了有关加利福尼亚州未来批发电力市场设计(“资源充足性和加利福尼亚州未来低碳电力系统的资源充足性和批发市场结构”,2018年7月10日)。这篇论文反映了她当时对加利福尼亚州批发市场结构可能修订的思考,鉴于加利福尼亚州的特殊行业和监管结构,这可能会合理地定位国家以实现未来电力系统的目标。作为当前WRI/RFF联合倡议的一部分,该项目领导者征求了几位电力行业专家的2018年论文评论,并评论了彼得·福克斯·彭纳(Peter Fox-Penner)博士,彼得·福克斯·彭纳(Peter Fox-Penner)博士,埃兹拉·豪斯曼(Ezra Hausman)博士,雅各布·梅斯(Jacob Mays)博士和一位匿名评论者。此外,WRI和RFF要求对蒂尔尼(Tierney)的2020年7月8日本文草案的同行观点,并收到了Bethany Frew博士,Cliff Hamal先生,Travis Kavulla先生,Rana Mukerji先生,Rana Mukerji先生,Carl Pechman先生,Carl Pechman博士,Arnold Quinn博士,Arnold Quinn博士和Exelon Exelon公司的雇员。Tierney感谢他们的周到评论,她的最后一篇论文从他们的评论中受益(如下一页的表中所述)。
将平衡的CO 2 排放与储能技术相结合是缓解CO 2 排放造成的全球变暖、满足日益增长的能源供应需求的有效途径。锂-二氧化碳电化学体系因其有前景的储能和二氧化碳捕获策略而备受关注。然而,该系统仍处于发展的早期阶段,面临着巨大的挑战,因为二氧化碳电化学反应动力学缓慢而导致的诸多问题。本综述在介绍锂-二氧化碳电池充放电反应机理的同时,系统地介绍了电池正极材料和电解质组成的最新发展及其对电化学性能的影响,旨在为开发高性能、实用的先进锂-二氧化碳电池提供有益的指导。
已有多项研究涉及活性炭的功能化,通过在适当的氧化状态下嫁接不同的表面基团来实现所需的性能。25 – 27 在改变活性炭性能的方法中,用杂原子(如氧、氮、硼、硫和磷)掺杂碳基质是调整电子结构和改善表面性能的最有效方法。氧官能团通常存在于碳表面,必须考虑它们对电容性能的影响,因为它们参与法拉第相互作用,从而显著增加酸性水系超级电容器中碳的比电容。N 的孤对电子与碳材料石墨 p 键的共轭会进一步扭曲碳结构,从而产生缺陷和可用的活性位点,这已经得到了广泛而深入的研究。然而,磷掺杂碳材料骨架中磷配置的作用机理仍不清楚。28 – 36
图 1 IEA 可持续发展情景下配备 CCUS 设施的电厂发电量 ...................................................................................................... 14 图 2 SDS 中燃煤发电的演变情况 ...................................................................................................... 15 图 3 2018 年全球按电厂年龄划分的燃煤发电装机容量 ............................................................................. 16 图 4 可持续发展情景下配备碳捕获设施的燃煤电厂 ...................................................................................................... 18 图 5 可持续发展情景下配备碳捕获设施的天然气电厂 ...................................................................................................... 19 图 6 2018 年各地区的灵活性来源 ............................................................................................................. 20 图 7 德国太阳能发电量(2019 年) ................................................................................................ 22 图 8 2019 年 1 月德国发电结构 ................................................................................................ 22
erovskite太阳能电池(PSC)成为新兴光伏技术的领先者,并吸引了各个学科的研究人员的大量关注。1报告的功率转换官员(PCES)急剧上升,2019年达到25.2%的认证价值。2这样的技术进步的速度可以与此类半导体的非凡光电特性有关,包括高吸收率,大载体差异长度,混合离子/电子电导率,以及在这些材料的细微材料中,具有特殊的缺陷化学作用。3 - 7此外,可以通过低温退火步骤对perovskite polycrystalline纤维进行溶液处理,从而为工业应用打开了有吸引力的新价值主张。对能够造成新的,破坏解决方案的薄膜PV技术引起了人们的兴趣,例如简单和低成本的制造,高机械功能和高特定功率(具有高功率输出的轻量级)。8然而,长期稳定性仍然是钙钛矿技术大规模利用的主要问题之一。9,10
