贝尔的定理指出,局部隐藏变量(LHV)无法完全解释某些纠缠量子状态的测量统计数据。自然要问模拟它们需要多少补充古典交流。我们使用神经网络模拟和其他工具研究了该领域的两个长期开放问题。首先,我们提供证据表明,所有部分纠缠的纯二量子态对所有投影测量都只需要一点点的通知。我们量化了精确的量子行为与受过训练的网络的乘积或受其启发的半分析模型之间的统计距离。第二,虽然以一般理由(显而易见的)知道,一点点交流也无法偶数复制所有两分量量子,但明确的例子已证明是回避的。我们的搜索未能找到一个具有多达5个输入和4个输出的几种两种钟形场景,突出显示了一点点通信在复制量子关系方面的功能。
BOL 开始使用(参考燃料电池) CAPEX 资本支出 CH3OH 甲醇 CBG 压缩沼气 CNG 压缩天然气 CO 一氧化碳 CO2 二氧化碳 CO2-eq 二氧化碳当量 DF 双燃料 DWT 载重量吨位 ECA 排放控制区 e-fuel 电燃料 EU 欧盟 EV 电动汽车 FAME 脂肪酸甲酯(=生物柴油) FC 燃料电池 FCV 燃料电池汽车 FEED 前端工程设计 FT 燃料 费托燃料 GHG 温室气体 H2 氢气 HCl 氯化氢 HF 氟化氢 HHV 高热值 HVO 氢化植物油(=可再生柴油) ICE 内燃机 IMO 国际海事组织 IRR 内部收益率 LBG 液化生物甲烷 LBSI 稀薄燃烧火花点火(发动机) ICE 内燃机 LH2 液化氢 LCA 生命周期分析 LHV 低热值 LNG 液化天然气天然气 LPG 液化石油气 NOx 氮氧化物 OPEX 运营支出 PEM 聚合物电解质膜 PM 颗粒物 PV 光伏 RED 可再生能源指令 RORO 滚装船 ROPAX 滚装船和客船 SNG 合成天然气
注:本地图不影响任何领土的地位或主权、国际边界和边界的划定以及任何领土、城市或地区的名称。假设:电解器资本支出 = 232-341 美元/千瓦(陆上风能和太阳能光伏);太阳能光伏资本支出 = 325 美元/千瓦;陆上风能资本支出 = 1 200 美元/千瓦;电解器 LHV 效率 = 74%;电解器运营支出 = 资本支出的 3%;系统寿命 = 33 年;折现率 = 6%。行政区域(边界)基于:GADM,版本 1.0,https://www.diva-gis.org/gdata。天气数据集:风数据:哥白尼气候变化服务 (2020),1970 年至今的单层 ERA5 每小时数据,https://doi.org/10.24381/cds.adbb2d47,欧洲中期天气预报中心。太阳能光伏:renewables.ninja,www.renewables.ninja。禁区基于:ESA 和 UCL (2011),GLOBCOVER 2009:产品描述和验证;USGS (1996),全球 30 弧秒海拔 (GTOPO30);全球湖泊和湿地数据库 (GLWD):Lehner 和 Döll (2004),“全球湖泊、水库和湿地数据库的开发和验证”,水文学杂志,第 296 卷,第 1-4 期,2004 年 8 月 20 日,第 1-22 页;粮农组织-联合国教科文组织(2007 年),《世界数字土壤图》;WDPA(2020 年),2020 年 12 月。
摘要:非可编程可再生能源的能源积累是能源转型的关键方面。利用可再生能源的剩余电力,电转气工厂可以生产替代天然气 (SNG),可将其注入现有基础设施,进行大规模和长期的能源储存,有助于实现天然气电网脱碳。工厂布局、二氧化碳捕获方法和可能的电力联产可以提高 SNG 合成工厂的效率和便利性。在本文中,提出了一种同时生产 SNG 和电力的系统,该系统以生物质和可再生能源的波动电力为原料,使用基于 Allam 热力学循环的工厂作为动力装置。Allam 动力循环使用超临界 CO 2 作为演化流体,基于气体燃料的富氧燃烧,从而大大简化了 CO 2 的捕获。在所提出的系统中,富氧燃烧是使用生物质合成气和电解氧进行的。通过富氧燃烧产生的二氧化碳被捕获,随后与可再生氢一起用于通过热化学甲烷化生产 SNG。该系统还与固体氧化物电解器和生物质气化器耦合。从能源相关角度分析了整个工厂。结果显示,整体工厂效率在 LHV 基础上为 67.6%(在 HHV 基础上为 71.6%),同时生产大量电力和高热值 SNG,其成分可与现有天然气网络兼容。
摘要:电转气 (PtG) 是一种新兴技术,可以克服间歇性可再生能源 (IRES) 日益广泛使用带来的问题。通过水电解,电网中的剩余电力被转化为氢气或合成天然气 (SNG),可直接注入天然气网络进行长期储能。电转合成天然气 (PtSNG) 工厂的核心单元是电解器和甲烷化反应器,可再生电解氢在其中通过添加二氧化碳转化为合成天然气。PtSNG 工厂的一个技术问题是电解装置和甲烷化装置的动态不同。使用氢气存储系统可以帮助解耦这两个子系统并管理甲烷化装置,以确保长时间运行并减少停机次数。本文的目的是评估 PtSNG 概念在存储间歇性可再生能源方面的储能潜力和技术可行性。因此,通过改变输送到工厂的可再生电能与基于 12 MW 风电场的可再生能源 (RES) 设施产生的总电能之间的比率,定义并研究了不同规模的工厂(1、3 和 6 MW)。通过开发热化学和电化学模型以及动态模型进行分析。第一个模型可以预测工厂在稳定状态下的性能。第二个模型可以通过实施存储单元的控制策略来预测工厂的年度性能和运行时间。年度总效率在 42–44% 低热值(LHV 基础)范围内。工厂负荷率,即生产的 SNG 的年度化学能与工厂容量之间的比率,对于 1、3 和 6 MW PtSNG 规模分别为 60.0%、46.5% 和 35.4%。
AE 碱性电解 ATR 自热重整 BAT 最佳可用技术 BESS 电池储能系统 BF 高炉 BFG 高炉煤气 BOP 电厂平衡 BOF 转炉 CAPEX 资本支出 CBAM 碳边境调整机制 CCS 碳捕获与封存 CCU 碳捕获与利用 CDA 碳直接避免 COG 焦炉煤气 CS 粗钢 DRI 直接还原铁 DRP 直接还原工艺 DSR 需求侧响应 EAF 电弧炉 EHB 欧洲氢能主干 ETS 排放交易体系 EU 欧盟 EUA 欧盟配额 FF55 Fit For 55 立法方案 FID 最终投资决定 GHG 温室气体 GO 原产地保证 HBI 热压铁 HHV 高热值 ICE 内燃机 IED 工业能源指令 IEA 国际能源署 ISP 综合钢厂 LCOE 平准化电力成本 LCOH 平准化氢气成本 LHV 低热值 LOHC 液态有机氢载体 MS 成员国 OPEX 运营费用 PEM 质子交换膜 PV 光伏PI 过程集成 RE 可再生能源 RED II 修订版可再生能源指令(指令 2009/28/EC) RED III 拟议的 RED II 修订版,包含在 FF55 方案中 RES 可再生能源 RFCS 煤炭和钢铁研究基金 SMR 蒸汽甲烷重整 tpa 吨/年 tpd 吨/天 TSO 输电系统运营商
摘要 :以经济可行且环境友好的方式满足机构和组织的能源需求的挑战正变得越来越复杂,尤其是在尼日利亚这样的发展中国家。这项工作提出了一种有弹性的混合可再生能源系统,以供应尼日利亚阿布贾大学主校区的电力需求,估计为 900 kW,消耗率为 6300 kWh/天。HOMER 软件被用作建模工具,进行模拟、优化和敏感性分析,以探索利用阿布贾(MSW)与乌耶河的微型水力发电潜力和太阳能光伏资源混合以满足校园负荷需求的可行性。混合工厂具有以下组件规格:水力资源标称流量为 14.5 m3/s;最大水头为 10 m,潜在容量为 885 kW;MSW 工厂的规格确定为 500 kW 容量,废物处理量为 2.3 吨/天;太阳能光伏组件容量为 500 kW,城市固体废物的低热值为 15.84 MJ/kg。2 MW 混合电厂的总安装成本确定为 54.4 亿奈拉(722.5 万美元),年发电量计算为 799,000 kWh/年。模拟系统的净现值成本为 93.7 亿奈拉(12,486,120 美元),相应的 LCOE 为 55.2 奈拉/kWh(0.0736 美元/kWh)。碳排放量估计为每天 7.33 克,接近净零排放,表明所利用的可再生能源对环境友好。使用项目寿命、通货膨胀率、太阳辐照度、MSW 的低位热值 (LHV)、容量短缺和乌耶河的年平均体积流量对系统进行的敏感性分析表明,净现值成本随着工厂寿命的增加而增加,而能源的平准化成本随着寿命的增加而降低,从工厂寿命 25 年时的 ₦55.02/kWh 降低到 30 年时的 ₦43.73/kWh。
Abbreviation Definition AC Alternative Current ACER Agency for the Cooperation of Energy Regulators BEMIP Baltic Energy Market Interconnection Plan BESS Battery Energy Storage System CAES Compressed Air Energy Storage CAPEX Capital Expenditure CCS Carbon Capture and Storage CCUS Carbon Capture, Utilization and Storage CEF Connection Europe Facility CSRD Corporate Sustainability Reporting Directive DC Direct Current DNDP Distribution Network Development Plan DNSH Do No Significant Harm DSO Distribution System Operator EHB European Hydrogen Backbone EIB European Investment Bank ENTSO-E European Network of Transmission System Operators for Electricity ENTSOG European Network of Transmission System Operators for Gas ERDF European Regional Development Fund ESG Environmental, Social and Governance ETS Emission Trading System EU-27 27 Member States of the European Union EV Electric Vehicles FID Final Investment Decision GA Global Ambition GAR Green Asset Ratio GHG Greenhouse Gas GNI Gross National Income HVDC High-Voltage Direct Current IEA International Energy Agency IF Innovation Fund IPCEI Important Project of Common European Interest JASPERS Joint Assistance to Support Projects in European Regions JTF Just Transition Fund LH 2 Liquid Hydrogen LHV Lower Heating Value LNG Liquefied Natural Gas LOHC Liquid Organic Hydrogen Carrier MaxFND Maximum Financing Need Dataset MF Modernisation Fund MFF Multiannual Financial Framework MinFND Minimum Financing Need Dataset NACE Nomenclature of Economic Activities NDP网络开发计划NRA国家监管机构经合组织经济合作与开发组织ONDP离岸网络开发计划OPEX运营支出PCI PCI PCI PCI PCI PHS PHS泵送水力存储
预计未来 20 到 30 年,德国的氢气需求将大幅上升。根据不同情景,预计 2045 年的氢气能源需求在 50 至 430 TWh(低热值 [LHV])之间。[1 – 3] 虽然部分氢气需求可以在当地满足,但仍需要进口氢气。对于较长的运输距离,例如从北美或南美进口氢气,管道运输并不可行。因此,未来通过船舶运输氢气将至关重要。除了液化氢气外,还有其他船运氢气选择。为此,氢气可以转化为其他化学能量载体,称为 H2 衍生物。本研究讨论了以下氢气运输选项:液态氢 (LH2)、液态甲烷 (Green LNG)、氨 (NH3)、液态有机氢载体 (LOHC) 和甲醇 (MeOH)。如图 1 所示,可以使用若干标准从技术上评估进口方案。提到的技术评估标准包括:进口方案流程链中各个步骤的技术准备情况、航运基础设施、体积能量密度以及能源载体的处理。这个清单绝不是完整的,可以进一步扩展。第一步,本研究侧重于能量利用率,即将氢气或其衍生物运输到进口国需要多少能量。图 2 概述了本研究涵盖的内容。虽然可以转换回氢气并且对于每种运输方案都予以考虑,但一些 H2 衍生物也可以直接在进口国使用。因此,对于绿色液化天然气、氨和甲醇,除了转换回氢气外,还考虑直接利用。大多数研究都集中于单一能源载体或其相关的进口成本。国际可再生能源机构 (IRENA) 2022 评估了 NH3、LH2 和 LOHC 的氢气进口; [4] Staiß 等人(2022 年)比较了 LH 2 、NH 3 、MeOH 和费托产品的进口选择。[5] 虽然 Hank 等人(2020 年)也考虑了与本文相同的能源载体(LH 2 、LOHC、CH 4 、MeOH 和 NH 3 ),但对于 H 2 衍生物 CH 4 、MeOH 和 NH 3 ,进口过程中没有再转化(裂解或重整)