摘要:分布式热能储能(DTES)为实现城市电热综合能源系统(UEHIES)可持续经济运行提供了特定的机遇,但面向分布式应用的储能模型理论构建和配置方法仍面临挑战。本文分析了DTES内部储热介质与热网传输介质之间的吸放热过程,细化了传热功率与温度特性的关系,建立了考虑介质温度特性的水储热与电加热器相变储热模型。结合热网温度传递时延特性,提出了面向UEHIES的DTES两阶段优化配置模型。结果表明,在配置方法中考虑温度特性能准确反映DTES的性能,提高风电利用率,提高能源设备运行效率,降低系统成本。
将可续签的可用性和需求调整为间歇性的增长。到2035年,过度供应量可能为25%,过剩可再生能源的限制。尽管会有极端的持续时间(例如风干燥长达3周)大多数可再生波动预计将在10 - 50小时内。PSH的理想技术,用于支持该问题的管理。
钻孔储热系统利用附近的多个钻孔将能量直接储存在地下,热载体(通常是水)在钻孔中循环。到目前为止,以输送热量为目的的钻孔储热主要用于储存太阳能热能。然后,钻孔储热被纳入太阳能供暖系统,用于为单个住宅区供暖,以减少太阳辐射和供暖需求之间的季节性不匹配,并增加供暖系统中太阳能的比例。对于这种钻孔热存储应用,存储的能量可以通过太阳能集热器表面的大小来控制。然而,对于工业钻孔储热应用,可储存的能量取决于设施中可用的多余热量。此外,一个行业通常有几种耗能过程,由于操作随时间变化以及产生热量的不同质量,需要对哪些过程应集成到热回收系统中以及如何设计钻孔储热本身进行选择。此外,计算工业设施中可供储存的热量时,需要对储存过程中要包括的各个热流进行测量数据,这意味着,对于工业钻孔储热应用,这必须比用于太阳能储存的钻孔储热更加具体地进行,对于太阳能储存的钻孔储热,大多数位置都可以直接获得用于此计算的历史太阳辐射数据。
・ 背景:长时储能是缓解可再生能源波动性和间歇性的关键技术。 ・ 目的:将电能转换为热能,储存在储热系统中,然后再转换回电能的“卡诺电池”能够以低成本实现大规模储能。为了利用卡诺电池实现长时储能,本项目将开展高温长时储热的研发。 ・ 范围:本项目利用新型储热材料 h-MEPCM* 和 AIST 开发的化学热泵,开发创新的高温、大容量、高吞吐量储热系统。 * h-MEPCM (北海道大学微封装相变材料)
中红外仪器 (MIRI) 由英国牵头的十个欧洲成员国与 NASA 喷气推进实验室合作设计、建造和测试。欧洲贡献由科学与技术设施委员会 (STFC) 的 Gillian Wright 博士牵头,光学相机和热保护的大部分设计由 STFC 科学家和工程师完成。整个 MIRI 仪器随后在 STFC 卢瑟福阿普尔顿实验室的热真空室和振动测试设施中进行测试,以确保其在发射后完好无损并在恶劣的太空环境中完美运行。
符合可持续发展目标的能源转型要求在大多数能源需求领域迅速采用可再生能源 [1,2] 。热能存储 (TES) 具有在发电、工业和建筑等不同领域实现可再生能源高份额的巨大潜力 [3,4] 。TES 的优势特性包括可变的存储容量和持续时间、灵活的供需脱钩、灵活的集成方式 [5] 和生命周期优势,引起了各个能源市场的特别关注。根据 IRENA 的符合《巴黎协定》的能源转型情景 [6] ,预计未来 10 年安装的 TES 容量将增加三倍,从 2019 年的 234 GWh 增加到 2030 年的至少 800 GWh。
如今,可再生能源 (RES) 的最佳整合和利用是电力系统中最具挑战性的问题之一。风能和太阳能发电机组的最大产量可能在高峰消费时间发生,也可能不会发生,从而导致这些资源的利用不理想。为了解决这个问题,能源存储系统 (ESS) 被嵌入到网络中。然而,从 RES 到 ESS 的电力传输可能会导致网络拥塞。本文提出了同时应用动态热额定值 (DTR) 技术和 ESS 设备。DTR 用于克服输电线路容量有限的问题,ESS 负责通过在非高峰时段节省其发电量来减轻 RES 能源生产的削减。RES 发电和线路的额定值是根据每小时实际天气因素计算的。为了评估所提出的方法,在问题定义中使用了 DC-OPF 的线性化公式,并使用 MATLAB 软件在包括风电场、太阳能园区和 ESS 设备的改进的 IEEE 30 总线测试系统上进行了模拟。此外,还进行了不同的比较,证明与以前介绍的方法相比,所提出的方法具有显著且更好的性能。
能源存储可能允许使用各种可再生能源来进行电力生产,并且更接近消费者,在某些情况下仍然存在或在与电网相关的地区居住或工作。虽然某些存储技术已经在电力领域的各种应用中使用,例如可逆的液压工厂,一些大型电池技术,但其他存储技术仍处于早期阶段的发展,并且成本和缺乏竞争力(Serra; Orlando; Orlando;Mossé,2016年)。
结果和讨论微生物测试的完整和截短的140°C灭菌周期的微生物测试结果如表1所示。在每种情况下,在140°C的干热周期中的任何一个中,来自不锈钢载体的任何样品中均未发现生长,证明了全部消除。在不同日期,所有截短的运行均显示结果的一致性,增长为零。阴性对照没有显示生长(未显示结果),表明技术人员没有样品污染。阳性对照与测试样品相同,除了未放入孵化器中。由于所有灭菌周期都能够消除所有微生物,包括用于干热量灭菌的规定生物学指标孢子,因此恢复程序仅用于阳性对照。表2中为323 L模型提供的结果清楚地表明,恢复的所有正面对照至少为10 6 CFU/载体,因此成功满足了所有接受标准。表3中给出的232升模型中所示的结果表明,最重要的生物学指标(抗抗热孢子孢子芽孢杆菌)最少回收了10 6 CFU/载体。这些结果证明,140°C的灭菌程序至少达到6-7 log 10减少抗脂肪芽孢杆菌的抗热孢子,符合EUP和USP的干热量灭菌所需的灭菌标准。
非热血浆辅助甲烷热解已成为轻度条件下氢生产的一种有希望的方法,同时产生了有价值的碳材料。在此,我们开发了一个等离子化学动力学模型,以阐明与氢气解析涉及氢和固体碳(GA)反应器内的甲烷热解的潜在反应机制。开发了一个零维(0D)化学动力学模型,以模拟基于GA的甲烷热解过程中的血浆化学,并结合了涉及电子,激发物种,离子和重物的反应。该模型准确地预测了与实验数据一致的甲烷转化和产品选择性。观察到氢与甲烷转化率之间存在很强的相关性,主要是由反应CH 4 + H→CH 3 + H 2驱动,对氢的形成贡献44.2%,而甲烷耗竭的37.7%。电子与碳氢化合物的影响碰撞起着次要作用,占H 2形成的31.1%。这项工作提供了对GA辅助甲烷热解中固体碳形成机制的详细研究。大多数固体碳源于通过反应E + C 2 H 2→E + C 2 + H 2 /2H的电子撞击C 2 H 2的分离以及随后的C 2缩合。c 2自由基被突出显示为固体碳形成的主要因素,占总碳产量的95.0%,这可能是由于C 2 H 2中相对较低的C - H解离能。这项动力学研究提供了对H 2背后的机制和在GA辅助甲烷热解过程中的固体形成机制的全面理解。