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用于氢气输送和储存的可持续复合材料
– 开发可扩展的解决方案，满足 EOL 时有效回收 COPV 的需求。– 保留回收碳纤维 90% 以上的机械性能和原始长度 – 从 COPV 中回收 90% 以上的树脂，并研究将树脂重新用于新复合材料/压力容器的实用性
2024 - Alasali - 氢气生产和储存的回顾......
无有害排放。当氢气用作燃料时，唯一的副产品是水，这使其成为一种清洁环保的选择。与化石燃料不同，氢气不会造成温室气体排放、空气污染或有害颗粒物的产生。3,4 这些特点使氢能成为全球向低碳经济转型的关键参与者。然而，尽管氢能潜力巨大，但要使氢能得到广泛应用，仍需要解决一些挑战和限制。4,5 主要挑战在于氢气的生产和储存。如图 1 所示，2021 年全球氢气需求激增至 9400 万吨（Mt）以上，较上一年显著增长 5%。6 自 2000 年以来，这种增长在氢的传统应用中尤为明显，特别是在化学过程中，以及在 Covid-19 大流行的影响后显著反弹。在国际能源署的既定政策情景框架内，到 2030 年，氢气需求的潜在增长将达到 1.15 亿吨。7,8
聚合物包覆的共价有机骨架作为气体储存的多孔液体
摘要：最近出现了几种合成方法，将高表面积固态有机骨架材料开发成具有永久孔隙率的自由流动液体。这些多孔液体 (PL) 材料的流动性使它们在某些储存和运输过程中具有优势。然而，大多数基于骨架的材料需要使用低温来储存弱结合气体（例如 H 2 ），而在该温度下 PL 会失去流动性。基于共价有机骨架 (COF) 的 PL 可以在接近环境温度的条件下与 H 2 可逆地形成稳定的复合物，这将代表气体储存和运输应用的有希望的发展。我们在此报告一种基于负载 Cu(I) 的 COF 胶体的具有这些卓越特性的材料的开发、表征和评估。我们的合成策略需要使用原子转移自由基聚合 (ATRP) 来定制条件以在 COF 胶体周围生长坚固的聚（二甲基硅氧烷）-甲基丙烯酸酯 (PDMS-MA) 涂层。我们展示了对胶体COF涂层厚度的精准控制，并通过透射电子显微镜和动态光散射进行了量化。随后，将涂覆的COF材料悬浮在液体聚合物基质中，制成PL。CO 2 等温线证实，涂层在自由流动液体中保留了COF的总体孔隙率；而采用漫反射红外傅里叶变换光谱 (DRIFTS) 进行的CO吸附测量证实了Cu(I)配位点的保留。随后，我们使用DRIFTS和程序升温脱附测量评估了基于Cu(I) − COF的PL中的气体吸附现象。除了证实这些材料可以在温和制冷温度下或接近温和制冷温度下进行H 2 传输外，我们的观察还表明，H 2 扩散受到涂层和液体基质的玻璃化转变温度的显著影响。后者结果强调了PL在通过涂层成分调节气体扩散和储存温度方面的另一个潜在优势。
裸露的休耕管理对土壤碳储存的影响和岩石碎片梯度的聚集体
图3对颗粒OM（POM）中包含的C的研究和矿物相关的OM（MOM）分数（岩石碎片梯度），具有66％，55％和29％的岩石碎片梯度，测试了14年裸露的休闲（BF）管理的作用，与作物（作物Selhausen（德国）的管理。 （a）OM分数的C比例（分数总计100％，平均值±SD）。 发现低FE土壤中的总咬合颗粒OM（POM）比例高于中型FE（p = 0.002）和高铁（P = 0.02），而没有显着的相互作用或管理效应。 （b）c贡献（分数总计到大块土壤中的绝对有机c含量；平均值±SD）。 由于FE含量和管理之间的显着相互作用（P = 0.02），我们将管理效果作为每个Fe含量的成对组合进行了测试。 通过组合密度（1.8 g cm -3）和尺寸分馏分析了颗粒和MOM分数的C分布。 （c）MOM分数中的C含量（MOM 2 - 6.3μM，MOM <2μm；平均值±SD）。 发现Fe含量与管理之间的相互作用对于MOM2-6.3μM的C含量显着（P = 0.038），并且显示出MOM <2μm的C含量的趋势（P = 0.053）。 因此，使用Tukey HSD在每种FE含量的成对组合中测试了管理效果。Selhausen（德国）的管理。（a）OM分数的C比例（分数总计100％，平均值±SD）。发现低FE土壤中的总咬合颗粒OM（POM）比例高于中型FE（p = 0.002）和高铁（P = 0.02），而没有显着的相互作用或管理效应。（b）c贡献（分数总计到大块土壤中的绝对有机c含量；平均值±SD）。由于FE含量和管理之间的显着相互作用（P = 0.02），我们将管理效果作为每个Fe含量的成对组合进行了测试。通过组合密度（1.8 g cm -3）和尺寸分馏分析了颗粒和MOM分数的C分布。（c）MOM分数中的C含量（MOM 2 - 6.3μM，MOM <2μm；平均值±SD）。发现Fe含量与管理之间的相互作用对于MOM2-6.3μM的C含量显着（P = 0.038），并且显示出MOM <2μm的C含量的趋势（P = 0.053）。因此，使用Tukey HSD在每种FE含量的成对组合中测试了管理效果。
与网格连接的可再生电厂集成的抽水储存的最佳调度和管理
泵送的水力能源存储将在未来几年内通过为电力生产和供应链中的每个链接增加价值而成为电力系统的基本要素。这些系统的增长对于改善可再生能源的整合并避免依赖化石燃料来源（例如天然气或石油）至关重要。本文介绍了与可逆的泵浦涡轮单元集成的网格连接光伏和风力发电厂的最佳小时管理模型的建模和应用，以最大程度地利用能量系统的每月运营利润并满足电力需求。技术经济调度模型被提出为混合成员优化问题。为了评估所提出的模型，它应用于西班牙案例研究系统，并获得了整整一年的结果。与没有存储的系统相比，可再生能源和泵送水力储能的组合通过将能源成本降低27％来降低能量依赖性，以满足所需的电力需求。调查结果证实，存储在能源过渡中起关键作用，以确保具有更高可再生能源生成份额的电力系统的安全性和稳定性。
大规模绿色氢气生产与储存的技术经济分析
生产清洁能源和减少能源浪费对于实现联合国可持续发展目标（如可持续发展目标 7 和 13）至关重要。这项研究分析了多兆瓦级绿色氢气生产中废热回收的技术经济潜力。一个 10 MW 质子交换膜电解过程被建模为一个热回收系统和一个有机朗肯循环 (ORC) 来驱动氢气的机械压缩。技术结果表明，当实施与 ORC 相结合的废热回收时，电解器的第一定律效率从 71.4% 提高到 98%。ORC 可以产生足够的功率来驱动氢气的压缩，从电解器出口压力 30 bar 到 200 bar。进行了经济分析以计算系统的平准化氢气成本 (LCOH) 并评估实施与 ORC 相结合的废热回收的可行性。结果表明，电价决定了 LCOH。当电价较低时（例如专用海上风电），实施热回收的 LCOH 较高。额外的资本
地热能储存的短期行为
摘要 本文研究了模拟地热能储存短期行为的数值方法。配备地下热储存器的住宅供暖系统的最佳控制和管理需要进行此类模拟。建筑物下方或侧面的给定体积内填充有土壤，并与周围地面隔绝。通过升高储存器内土壤的温度来储存热能。它通过充满流动流体的管道热交换器进行充电和放电。地热能储存的模拟旨在确定在给定的短时间内可以在储存器中储存或从储存器中获取多少能量。后者取决于储存器中空间温度分布的动态，该动态受具有对流和适当边界和界面条件的线性热方程控制。我们考虑使用有限差分格式对该 PDE 进行半离散化和全离散化，并研究相关的稳定性问题。基于推导方法的数值结果在配套论文 [17] 中给出。
未来将会如何：水资源储存的新范式 | 政策制定者概述 未来将会如何：水资源储存的新范式 | 政策制定者概述 未来将会如何：水资源储存的新范式 | 政策制定者概述
通过生产和使用可再生能源，储能系统为减缓气候变化做出了重要贡献。水电将在减缓气候变化的努力中发挥关键作用，国际可再生能源机构 (IRENA) 估计，需要新增 1,300 吉瓦的发电容量才能实现能源部门脱碳，这意味着对水电生产的投资将需要翻一番 (IRENA 2021)。水电储能系统使电力系统运营商能够平衡电网中其他更不稳定的可再生能源，例如风能和太阳能 (IRENA 2020)，尽管在储能系统的运营过程中必须注意减少水位下降区域的温室气体 (GHG) 排放。湿地和管理良好的流域等自然储能系统可以与土壤碳封存相一致，这是推动气候减缓的一个新兴机会 (Nahlik 和 Fennessy 2016；Ontl 和 Schulte 2012)。在其他地区，可能需要采用新的水资源管理技术，如改进水库管理和改进田间蓄水管理（例如，水稻生产中采用替代浇水和烘干方法），以最大限度地减少与蓄水相关的温室气体排放。
电力储存的前景
摘要。随着可再生能源在电力市场中的扩张，需要对电力存储经济学进行研究，以便更好地了解这些系统的利用率并提高间歇性可变发电的性能。收集了在影响因子高的广泛文章中发表的有关电力存储系统的最新研究，全面回顾了有关电力市场中存储利用的所有相关参数的当前研究。从经济角度对电力存储进行分析，拓宽了文献中对技术特性的宝贵研究。从盈利能力、技术成熟度和环境因素等不同角度对选定技术进行分析，是对先前电力存储系统研究的宝贵补充。将进行的分析与选定的文献进行比较，分析了电力存储技术在电力市场的可行性。鉴于目前电力市场的前景，存储更广泛集成的主要问题仍然是储能成本。这些问题可以通过储能系统的不同应用、新市场参与者的整合或存储技术的组合以及实施新的储能政策来克服。