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TNO 早期研究项目 2020 年度报告
在电子到化学品研究线（使用可再生电力作为能源来驱动化学反应）中，一种全新的 CO 2 电解工艺概念已被添加到正在探索的概念集中：使用未分割电池的概念。通过这种“单室电解”证明了可行的甲酸生产。该概念导致了专利申请。为了进一步发展，它被纳入今年提交的 Horizon 2020 提案中。在光子到化学品研究线（使用阳光作为能源来驱动化学反应）中，已经开发出商业上可行的 CO 2 光（电）化学转化为甲醇的策略。此外，还开发了针对活性/时空产率优化的 CO 2 等离子体光转化为甲烷的催化剂，这项工作已经发表。用于将二氧化碳转化为甲烷和合成气的完整实验室规模微型工厂的首个设计已经完成，该装置将于 2021 年交付。今年已提交并批准了“地平线 2020”提案。
TNO 中的紧凑型热能储存，是什么、为什么以及如何
将突破性的闭环热存储概念推进到技术就绪水平 7 多循环稳定 TCM、紧凑系统、能源管理和接口 提供经济实惠、高度紧凑且可持续的解决方案，性能强大，集成在分散系统中。将紧凑存储与高效热泵效应 (COP > 10) 相结合，提供混合功能。通过热电系统的配置，为电网灵活性创造新的机会。
t +31 88 866 50 10 TNO报告TNO 2020 P11106大规模储能在荷兰能源系统中的作用，2030-2050
作者（S）Jos Sijm，Gaby Janssen，GermánMorales-Espana，Joost van Stralen，Ricardo Hernandez-Serna和Koen Smekens数量136（包括appendices) Number of appendices 3 Sponsors NAM, Gasunie, Gasterra, Nouryon, EBN, Rijksdienst voor Ondernemend Nederland (RVO) Project name Large-Scale Energy Storage in Salt Caverns and Depleted Gas Fields (Acronym: LSES) Project number 060.36821, subsidy reference: TGEO118002 All rights reserved.未经TNO先前的书面同意，本出版物的任何部分都不得通过印刷，Photoprint，缩微胶卷或任何其他方式复制和/或出版。如果此报告是根据指示起草的，则合同方的权利和义务应遵守TNO委员会的一般条款和条件，或者签订了合同方之间的相关协议。允许向具有直接利益的当事方提交报告。©2020 TNO
电话 +31 88 866 50 10 TNO 报告 TNO 2019 P12095 2050 年前荷兰能源转型情景研究回顾
作者 Jos Sijm Luuk Beurskens Marc Marsidi Robin Niessink Martin Scheepers Koen Smekens Adriaan van der Welle Hein de Wilde 页数 98（包括附录） 附录数量 项目名称 综合能源系统分析（IESA）和可持续能源情景（SES） 项目编号 060.34020（IESA）和 060.38214（SES） 版权所有。未经 TNO 事先书面同意，不得以印刷、影印、缩微胶卷或任何其他方式复制和/或出版本出版物的任何部分。如果本报告是根据指示起草的，则缔约方的权利和义务受 TNO 委托的一般条款和条件或缔约方之间签订的相关协议的约束。允许将报告提交给有直接利益的各方进行检查。© 2020 TNO
量子计算与半导体技术之间的白皮书协同作用
量子计算的功能在于叠加的独特量子物理资源和量子位的纠缠，这使得某些类别的计算的执行速度比传统计算机快得多。Grover表明，与经典算法相比，量子搜索算法具有二次加速。基于量子傅立叶变换的量子算法的量子算法比已知的经典算法1,2更快。可以更快地构成质数的量子算法可以破解当前使用的公钥加密方法（例如rsa）当应用于未来功能齐全的量子计算机上时。计算的并行化允许为最具挑战性的计算问题（例如分子的仿真，搜索算法和许多优化问题）创建线性时间算法。
TNO 2020 R12004 大规模储能系统的技术经济模型
我们未来的能源系统将以间歇性可再生能源（风能、太阳能）占更大比例为特征，并辅以其他灵活的电力/热能生产形式。能源储存将在提供平衡综合系统中能源供需所需的灵活性方面发挥关键作用。特别是对于长期平衡需求，大规模、集中的地下能源储存是一种有吸引力且具有潜在成本效益的解决方案。它可以为电力、天然气和热能商品提供灵活的批量电力管理服务，并以战略能源储备、能源系统充足性和平衡解决方案的形式为社会提供基本服务，以应对不可避免的季节性变化和其他能源安全挑战。如今，许多这些服务都是通过天然气储存提供的，天然气已经大量（约 130 亿立方米，或 130TWh）安全地储存在荷兰地下的盐洞和枯竭的气田中，以及欧洲许多其他国家的地下盐洞和枯竭的气田中，以平衡日常供需并确保寒冷冬季的供应。然而，随着天然气在荷兰能源系统中的作用逐渐减弱，对以不同形式大规模储存能源的需求日益增长。在本报告中，我们重点介绍了两种地下储能的替代形式：盐穴中的压缩空气储能 (CAES) 和盐穴和枯竭气田中的地下储氢 (UHS)。最近发布的估计 (Van Gessel 等人，2018 年；Gasunie 和 TenneT，2018 年；Berenschot 和 Kalavasta，2020 年) 表明，2050 年荷兰所需的储氢容量范围从低端的个位数 (十亿立方米)（正常天气年份）到高端的数十亿立方米（极端天气年份），可能需要储存和/或转换的剩余电力可能在 20-140TWh 之间。尽管他们明确表示 CAES 和 UHS 等大规模储能技术需要做好部署准备，但它们的技术经济可行性尚未得到证实。因此，在本报告中，我们回顾了这些技术的概念和部署状况，评估了它们的技术性能，并解决了有关这些技术的技术经济可行性的几个悬而未决的问题。压缩空气储能 CAES 是一种电力存储技术。充电时，电能通过压缩空气以机械形式存储，并存储在（通常）盐穴中。放电时，利用压缩空气驱动涡轮膨胀机/涡轮机来再生电能。有两种主要的技术概念，它们主要在如何处理压缩和膨胀过程中空气的温度变化方面有所不同：非绝热 CAES（D-CAES）和高级绝热 CAES（AA-CAES）。在 D-CAES 系统中，压缩空气时产生的热量不会被储存。因此，在发电时必须燃烧外部燃料以加热空气，然后才能驱动涡轮机。传统上使用的是天然气，但其燃烧会导致二氧化碳排放。氢气正成为一种替代品，特别是因为氢气燃烧不会排放二氧化碳，而且可以用可再生电力生产（也不会排放二氧化碳）。全球有两座 CAES 工厂已投入商业运营多年，其中一座位于德国
TNO 报告：2030 年荷兰灵活电气化能源市场中海上风电业务的可行性
到 2030 年，海上风能是实现欧洲 2050 年气候中和的可再生电力的基石，其中期目标是到 2030 年将温室气体排放量减少 55%（与 1990 年相比） [1] 。荷兰是欧洲最雄心勃勃的国家之一：2022 年最新、更严格的目标将导致可再生能源组合增加，并且在不同行业额外减少约 1500 万吨二氧化碳，其中包括增加使用绿色氢和节约能源。预计海上风电将成为荷兰实现二氧化碳零排放电力系统的主要贡献者。其产量目标是从 2022 年初的 3 吉瓦增加七倍至 2030 年的 21.5 吉瓦 [2] [3] ，供应预计总电力需求的 45% 至 58%（图 1a）。
TNO报告TNO 2020 R11926 |最终报告的途径，可降低海上风能的潜在成本
摘要：量子计算是一种基于量子机械原理的新兴范式，具有革新包括电信在内的各种行业的潜力。本文探讨了量子计算对电信市场的变革性影响，将其集中在解决计算密集型问题上的应用上。通过利用量子系统的固有属性（例如叠加和纠缠），量子计算机提供了指数级计算加速和增强问题解决问题能力的承诺。本文对电信中量子计算的当前状态进行了深入分析，检查了关键算法和方法，讨论潜在用例，并强调了这种破坏性技术的挑战和未来前景。
估计荷兰北海离岸风力涡轮机叶片的微塑料排放
1 TNO, Wind Energy Technology, Westerduinweg 3, 1755 LE Petten, The Netherlands 2 TNO, Climate, Air & Sustainability, Princetonlaan 6, 3584 CB Utrecht, The Netherlands 3 TNO, Reliable Structures, Molengraaffsingel 8, 2629 JD Delft, The Netherlands
荷兰海上天然气行业的脱碳方案
荷兰海上天然气工业的脱碳选项© PBL 荷兰环境评估机构；© TNO 海牙，2020 PBL 出版编号：4161 TNO 项目编号。 060.33956 / TNO 2020 P10086 作者 A. Serna Tamez 和 S. Dellaert 致谢 特别感谢 Joaquim Juez-Larré (TNO)、Joris Koornneef (TNO)、Nestor González Díez (TNO)、Rene Peters (TNO)、Aart Tacoma (NOGEPA)、Chris Gittins (TAQA Offshore) BV)、Bart Smits (Petrogas E&P Dutch BV)、Folkert Kaman (Petrogas E&P Dutch BV)、Remco Steller (Wintershall Noordzee BV)、Marc Baars (Wintershall Noordzee BV) 和 Gerry van der Meijden (Total E&P Nederland BV) 所付出的时间、反馈和/或数据。如果没有他们的帮助，了解荷兰海上油气行业将会困难得多。 MIDDEN 项目协调和责任 MIDDEN 项目（制造业脱碳数据交换网络）由 PBL 和 TNO 的 ECN 部门发起、协调和资助（2020 年 1 月 1 日后更名为 TNO Energy Transition）。该项目旨在支持行业、政策制定者、分析师和能源部门共同努力实现深度脱碳。 有关该项目的通信可发送至：D. van Dam (PBL)，Dick.vanDam@pbl.nl，KM Schure (PBL)，Klara.Schure@pbl.nl，或 AWN van Dril (TNO)，Ton.vanDril@tno.nl。 生产协调 本出版物是 PBL 和 TNO Energy Transition 的联合出版物，可从 www.pbl.nl/en 下载。本出版物的部分内容可以复制，但必须注明来源，格式如下：Serna Tamez, A. 和 Dellaert, S. (2020)，荷兰海上天然气行业的脱碳方案。PBL 荷兰环境评估局和 TNO 能源转型，海牙。PBL 荷兰环境评估局是国家战略政策分析机构，研究领域涉及环境、自然和空间规划。我们通过开展前景研究、分析和评估来提高政治和行政决策的质量，其中综合方法至关重要。政策相关性是我们所有研究的首要关注点。我们开展独立且科学合理的征求和未经请求的研究。TNO 能源转型有双重使命：加速能源转型并加强荷兰的竞争地位。TNO 开展独立且国际领先的研究，并代表政府、行业和非政府组织的议程制定、发起和支持作用。本报告由 TAQA Offshore BV 和 NOGEPA 审查。 PBL 和 TNO Energy Transition 仍对内容负责。公司明确表示未验证脱碳方案和参数。