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大规模热化学能storag的整合
摘要 - 在德国能源市场中可再生能源的电力越来越大，需要存储系统来缩小生产和需求之间的差距。基于CAO和CA（OH）2的可逆反应的热化学存储系统是高温热储能概念最有前途的方法之一。在本文中，开发了一个概念，将大规模的热化学存储系统集成到工业热和发电厂中。在高能源中产生了混合整数线性问题，以对具有和没有存储系统的工业热和发电厂进行经济优化。通过固定CSTR MATLAB模型的输入和输出流的相关性，可以实现存储系统的线性化。在2019年，2030年和2040年的每小时模拟借助能源价格预后证明了使用存储系统运营的经济利益。在2019年，2030年和2040年的每小时模拟借助能源价格预后证明了使用存储系统运营的经济利益。
用于多孔系统中热化学能存储的鱼骨结构
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进行Net-Zero-CO2需要什么？与化学能载体间歇性可再生能源长期存储的生命周期评估
Net-Zero-CO 2功率系统的概念已通过欧盟的目标越来越引起人们的关注，到2050年成为气候中性大陆。作为通往净零功率系统的潜在途径，这项工作将基于间歇性可再生电力的未来电力系统通过化学能源载体（所谓的燃料到燃料到功率系统）以及基于100％碳捕获和储存的天然气的燃烧的系统。选择用于电力储存的化学能载体是氢，甲烷和氨。使用生命周期评估，我们确定并比较了两种途径对七个影响类别产生的可调度电力的1 kWh的环境影响。在所有七个影响类别中，没有一个单一的途径对环境的好处最大。评估氢用于存储的使用力量到功率系统在所有类别中的环境影响最低。此外，与具有碳捕获和存储系统的天然气相比，所有对燃料到动力系统对气候变化，光化学臭氧形成和化石资源耗竭的影响较低。带有碳捕获和存储系统的天然气对颗粒物的形成，海洋富营养化和矿产资源稀缺的影响较低。我们的工作得到了对从净零直接-CO 2到生命周期净零-CO 2等效系统的途径的分析，该途径实际上是气候中性的，这是通过直接空气从大气中直接捕获残留物的空气来实现的。然而，这导致所有其他影响类别的增长量为11％的力量到功率系统，而使用碳捕获和存储系统则增加了21％的天然气燃烧。一项系统大小的研究还强调了用于电力存储的资本的非常低的容量因素，从而提高了经济可行性。
波鸿大学机械学院 ...
• 提高化学能存储和碳基原料领域的学科和方法能力 • 熟悉化学能存储和碳基原料领域的最新发展和技术原理 • 比较不同的化学能存储概念和碳基原料，并评估这些概念在流程链分析中的适用性，并考虑工艺技术方面和应用 • 评估和讨论化学能存储和碳基原料的热力学和动力学方面 • 解释、估计和计算存储技术和概念的潜力、能量密度和效率
1.1 电化学储能与转化
电能在我们的日常生活和工业生产中起着非常重要的作用。化石燃料、核热能和可再生能源（例如太阳能、风能和生物质能）都可以转换成电能[1]。不幸的是，能量转换过程总是伴随着大量的能量损失。例如，核热能转化为电能的效率仅为约30％。此外，来自可再生能源的电能高度依赖于天气、季节和地域，无法及时满足实际需求。因此，迫切需要解决电能的存储和转换问题。开发先进的能量存储和转换技术对于提高能源利用效率和扩大能源应用领域至关重要。二次电池、超级电容器、水电解器和燃料电池是一些典型的电化学能量存储和转换装置。图1.1显示了这些电化学能量存储和转换系统的示意图[2]。水电解器可将电能转化为化学能，产生氢气（转化效率约为 70%），供燃料电池进一步使用。在相反的过程中，燃料电池将化学能转化为电能。二次电池（如锂离子电池）的能量转化过程是可逆的。在充电过程中，电能可以转化为化学能 [3]。在放电过程中，化学能又转化回电能。转化速度决定了系统功率，而存储容量与系统能量有关。一般来说，由于内部系统的原因，能量转换和存储的活性材料被集成到二次电池中。与二次电池不同，电解器和燃料电池系统适用于分离的转换器和存储。这种电化学存储和转换系统通常比集成存储和转换器的系统提供更高的能量。因此，电解器和燃料电池也引起了广泛关注 [4]。本文简要概述了典型的二次电池、超级电容器、燃料电池和水电解器。