设备,采用非平衡分子动力学方法来研究工作温度,界面大小,缺陷密度和缺陷类型对氮化碳/石墨烯/钻石异种结构的界面导热率的影响。此外,计算各种条件下的声子状态密度和声子参与率,以分析界面热传导机制。结果表明,界面热电导随温度升高而增加,突出了异质性固有的自我调节热量耗散能力。随着温度从100升的增加,单层石墨烯结构的界面热电导增加了2.1倍。这归因于随着温度升高的重叠因子的增加,从而增强了界面之间的声子耦合,从而导致界面导热率增加。此外,在研究中发现,增加氮化岩和石墨烯的层数会导致界面热电导量减少。当氮化壳层的数量从10增加到26时,界面的导热率降低了75%。随着层数增加而减小的重叠因子归因于接口之间的声子振动的匹配减少,从而导致较低的热传递效率。同样,当石墨烯层的数量从1增加到5时,界面热电导率降低了74%。石墨烯层的增加导致低频声子减少,从而降低了界面的导热率。此外,多层石墨烯可增强声子定位,加剧了界面导热的降低。发现引入四种类型的空缺缺陷会影响界面的导电电导。钻石碳原子缺陷导致其界面导热率增加,而镀凝剂,氮和石墨烯碳原子的缺陷导致其界面导热降低。随着缺陷浓度从0增加到10%,由于缺陷散射,钻石碳原子缺陷增加了界面热电导率,增加了40%,这增加了低频声子模式的数量,并扩大了界面热传递的通道,从而提高了界面热电导率。石墨烯中的缺陷加强了石墨烯声子定位的程度,因此导致界面导热率降低。胆汁和氮缺陷都加强了氮化炮的声子定位,阻碍了声子传输通道。此外,与氮缺陷相比,甘露缺陷会引起更严重的声子定位,因此导致界面的界面热电导率较低。这项研究提供了制造高度可靠的氮化炮设备以及广泛使用氮化壳异质结构的参考。
•经济有效地将冷和热能存储在颗粒中(35 $/吨,从<-100°C到> 1000°C)。•直接气体/颗粒接触避免传热表面,并最大程度地减少热损失和热交换器成本。•避免冷液体存储成本和低温遏制和火灾危害问题。
高温热能储藏越来越重要,它是集中太阳能发电厂的关键组成部分。包装的床储藏代表经济上可行的大规模存储解决方案。目前的工作涉及填充的床热储能的分析和优化。评估了准动态边界条件对存储热力学性能的影响。存储的级别成本是创新的,用于热量存储设计。提出了一种设计包装床热储能的完整方法。这样做,对工业规模填充床进行了全面的多客观优化。结果表明,准动态边界条件导致降低约5%的存储热效率。相反,研究的设计变量对TES LCO的优化的影响仅受准动力边界条件的影响略有影响。纵横比在0.75到0.9之间将最大化存储热效率,而低初步效率在0.47左右会最大程度地减少存储的水平成本。这项工作证明了在优化热能stor年龄时应考虑准动态边界条件。存储的级别成本也可以被视为填充床热能存储的更可靠的性能指标,因为它较少依赖于可变边界条件。
图 1 有机光电突触器件 . (a) 人类视网膜和大脑系统示意图 ; (b) 储池计算结构 ; (c) 提拉法制备有机薄膜示意图 ; (d) C 8 -BTBT 薄膜的光学显微镜图像 ( 标尺 : 100 μm); (e) PDIF-CN 2 薄膜的光学显微镜图像 ( 标尺 : 100 μm); (f) C 8 -BTBT 薄膜的 AFM 图像 ( 标 尺 : 1.6 μm); (g) PDIF-CN 2 薄膜的 AFM 图像 ( 标尺 : 1.6 μm); (h) 具有非对称金属电极的有机光电突触晶体管器件结构 ; (i) 器件 配置为光感知型突触 ; (j) 器件配置为计算型晶体管 ( 网络版彩图 ) Figure 1 Organic optoelectronic synaptic devices. (a) The schematic diagram of human retina and brain system. (b) The architecture of a reservoir computing. (c) The preparation of organic thin films by dip coating method. (d) The optical microscope image of C 8 -BTBT film. Scale bar: 100 μm. (e) The optical microscope image of PDIF-CN 2 film. Scale bar: 100 μm. (f) The AFM image of C 8 -BTBT film. Scale bar: 1.6 μm. (g) The AFM image of PDIF-CN 2 film. Scale bar: 1.6 μm. (h) The schematic diagram of organic optoelectronic synaptic transistor with asymmetric metal electrodes. (i) The device is configured as a light-aware synapse. (j) The device is configured as a computational transistor (color online).
伏消纳的主要手段,在电力网中合理配置能源储存 的位置和容量,可以改变负荷和风力发电的时空特 性,进而改变电网的传输性能,解决输电线路阻塞 和过负荷的问题。文献 [7] 考虑储能和可再生能源 之间的互补性,以综合成本最低为目标构建输储规 划模型;文献 [8] 引入了一种自适应最小 - 最大 - 最小 成本模型,以找到新线路和储能的鲁棒最佳扩建规 划;文献 [9] 则从储能带来的效益出发,将商业储能 的选址、定容问题和线路扩展规划集成起来,构建 输储规划模型;文献 [10] 针对输电线路和储能系统 的综合规划,提出了一种连续时间混合随机 / 鲁棒优 化方法;文献 [11] 针对输电工程的扩建落后于风力 装机容量的发展,提出了一种考虑低压侧直供潜力 的协调规划方法;文献 [12] 总结了能源互联网的基 本概念和特点,对其基本结构框架进行了详细分 析,通过高通滤波的控制策略来平抑新能源功率的 波动;文献 [13] 提出依据风电预测误差,利用储能的 快速调节能力,提出考虑预测误差的储能控制策 略,从而进行平抑风电功率波动;文献 [14] 研究了多 区域电力系统储能优化配置问题,采用迭代算法将 原问题进行分解为多个子系统储能配置问题;文献 [15] 综合考虑多种经济因素,为追求最低经济成本, 建立一种分阶段的输储规划模型。需要指出的是, 输电网络约束的引入增加了输储规划模型的求解 难度,并且现有的输储协同规划研究主要集中于储 能和线路的扩建,考虑风光互补的输储联合规划的 研究很少。 面对大规模风光并网的输电网规划问题,本文 首先综合考虑风光互补特性和储能的运行特性,进 行输电线路规划,使储能成本、年弃风弃光成本和 输电线路成本最小化,其次提出 3 个评价指标来评
1)随着分布式光伏统筹上网电价逐年下降以及储能系统成本降低,建设分布式+储能系统实现 分布式电源全部就地消纳具有较好的经济效益,同时利用储能系统每天“两充两放”的特性, 合理利用阶梯电价,提高系统效益。With the distributed PV grid prices and the energy storage system cost decreasing every year, there is good economic benefit to build the distributed + energy storage system to achieve all the local power consumption, and because the energy storage system charges and discharges twice every day, the step tariff , if well employed, can increase the system benefit. 2)通过能量管理系统控制分布式电源+储能系统平滑输出,减小外部气象条件对分布式电源输 出的影响,提高供电电能质量。Achieving smooth output from the distributed power supply + energy storage system by the energy management system, reducing the impact to the distributed power output from the external weather conditions and improving the quality of power supply. 3)通过分布式电源+储能系统组成并网型微电网系统,当电网故障时,自动切换至独立运行模 式,保持重要负荷连续供电/或者利用储能系统代替企业原有设计起到后备电源(UPS)的作 用。When the grid breaks down, the microgrid system that is composed of the distributed power supply + energy storage system automatically switches to stand-alone mode, which maintains continuous power supply or uses energy storage system to replace the UPS in the original design.
使用离散元法分析填充床热能存储中的热棘轮现象 填充床热能存储 (TES) 在能源技术中发挥着重要作用。在能量吸收过程中,热空气从上到下流过 TES 的内容物。在加热过程中,储热介质(散装材料)的膨胀会导致储热罐壁上的应力增加。这些发生的负载将通过离散模型来考虑。此外,有趣的是,在几个加载和卸载过程中负载如何变化(热棘轮现象)。在本文中,将研究如何使用 DEM 方法对这种行为进行建模。关键词:热能存储(TES)、离散元法(DEM)、热棘轮、热应力、校准 1. 引言 在 NEFI(工业新能源)项目过程中,应利用水泥厂约 300-400°C 的废热进行能量回收。为此,必须实施气流填充床热能存储 (TES) [10] 形式的存储。自 2018 年以来,维也纳技术大学工程设计和材料处理系 (KLFT) 与能源系统和热力学研究所 (IET) 合作开展项目,致力于实现这一目标。简而言之,填充床 TES 是装满散装材料的罐 [9]。散装材料用作储热介质。TES 系统最重要的目标是将热能的产生与其使用分离,因为可再生能源可以被邻近的公司使用。加热过程中,储热介质(块状材料)的膨胀会导致储热罐壁上的应力增加。先前的研究结果 [1]、[6]、[7]、[8] 表明,块状材料的接触力增加以及储热罐壁上相关应力的增加会导致损坏(见图 1)。