我们在2021年居住在德克萨斯州的我们中的那些人永远不会忘记冬季风暴Uri。持续时间为2月14日至2021年2月14日,冬季风暴乌里(Winter Storm Uri)是一个严重的冻结天气事件,据德克萨斯州审计长称,至少造成了210人死亡,并造成了三分之二的德克萨斯人失去了权力,几乎一半损失了水服务1。这些毁灭性和广泛的影响发生了,因为2月14日,随着温度浸入得克萨斯州的单个数字,几乎所有形式的发电厂(气体燃料发电厂,燃煤电厂,风力发电,太阳能发电等)由于多种原因,包括寒冷的天气,设备故障,缺乏气体供应,缺乏供水,冰堆积和其他因素,因此开始经历故障或大幅下降的衰落。达拉斯联邦储备银行估计,冬季风暴Uri的财务损失为80至13亿美元。奥斯汀和特拉维斯县的一家城市报告将冬季风暴Uri的费用定为1950亿美元2。无论特定人物如何,这显然是德克萨斯州历史上最昂贵的冬季风暴3。
目前,俄罗斯的储能技术已达到电力系统中普遍实际应用的水平。在各种类型的电力系统中实施储能系统(ESS)是俄罗斯电力工业发展中最重要的趋势之一。高速率储能系统可以比传统方法更有效地解决一系列复杂问题[1-5]。储能系统是一种多功能设备,能够调节有功和无功功率、频率,执行有源滤波高次谐波和补偿三相电压不对称的功能。如今,储能系统应用的最大技术和经济效果首先体现在分布式发电对象、智能电网和微电网(包括使用可再生能源的电网)以及石油和天然气部门的离网发电厂。上述对象的发电主要由柴油机、燃气轮机和燃气发动机组产生。燃气发电机 (GEG) 和柴油发电机组 (DGU) 在结构上具有很高的可靠性,这使得它们能够使用廉价的气体燃料(天然气、丙烷、丁烷、伴生气等),这些燃料通常在石油和天然气生产地很丰富。同时,与 DGU 不同,GEG 具有许多特点 [6]:- 当额定功率突然激增/下降 10-20% 时,GEG 会被技术保护系统关闭;
摘要:非可编程可再生能源的能源积累是能源转型的关键方面。利用可再生能源的剩余电力,电转气工厂可以生产替代天然气 (SNG),可将其注入现有基础设施,进行大规模和长期的能源储存,有助于实现天然气电网脱碳。工厂布局、二氧化碳捕获方法和可能的电力联产可以提高 SNG 合成工厂的效率和便利性。在本文中,提出了一种同时生产 SNG 和电力的系统,该系统以生物质和可再生能源的波动电力为原料,使用基于 Allam 热力学循环的工厂作为动力装置。Allam 动力循环使用超临界 CO 2 作为演化流体,基于气体燃料的富氧燃烧,从而大大简化了 CO 2 的捕获。在所提出的系统中,富氧燃烧是使用生物质合成气和电解氧进行的。通过富氧燃烧产生的二氧化碳被捕获,随后与可再生氢一起用于通过热化学甲烷化生产 SNG。该系统还与固体氧化物电解器和生物质气化器耦合。从能源相关角度分析了整个工厂。结果显示,整体工厂效率在 LHV 基础上为 67.6%(在 HHV 基础上为 71.6%),同时生产大量电力和高热值 SNG,其成分可与现有天然气网络兼容。
除批量模式之外的燃烧系统,反向下吸式炉(商业名称为 Oorja)运行。在过去四年中,在 JGI 火灾与燃烧研究中心,已经构思、实现和商业化了几种生物质清洁燃烧装置。这些装置构成了连续燃烧系统,主要依赖于喷射器诱导通风,需要更高的空气供应装置功率。在开发和商业化的品种中,有 (a) 具有倾斜炉排和空气供应装置的装置,适合自行进料不同密度的颗粒和类似燃料,(b) 包括用于稻壳等燃料的移动炉排的装置,(c) 水平配置的基于喷射器的空气供应和 (d) 垂直布置的喷射器配置,具有单盘或多盘装置。应用包括每小时一到几百公斤的功率水平,用户定义的可变热功率需求、短或长的燃烧区、有限的系统高度、广泛变化的密度、燃料形状和大小,例如木柴、废木、腰果壳废料、玉米芯和其他农业残留物,所有这些都采用清洁燃烧模式。虽然从燃烧科学的角度来看,期望满足这些对清洁燃烧气体燃料(如天然气或液化石油气)的需求已经足够具有挑战性,但真正最具挑战性的问题是设计一种家用烹饪解决方案(1 千克/小时水平),其生物质范围如上所述,因为
气候紧急情况要求我们在生产和使用能源的方式上做出巨大改变。电力行业包括越来越多间歇性可再生电力,例如风能和光伏 (PV) 电力,这两种电力都不可调度。电力公司在匹配供需以及监测和控制电网频率和电压方面需要创新和独创性。能源生产者和消费者将面临能源市场的重大变化,特别是与能源生产时间和能源使用时间有关的变化。能源载体的整合对于促进白天的光伏发电、有风的日子的风力发电以及来自生物能源等可调度可再生能源至关重要。需要应对一天、一周或一季的能源需求变化,这对能源供应系统提出了技术要求,例如启动时间、容量增加和减少率以及关闭时间。不同能源行业或特定客户的要求差别很大。天然气也是热力行业的主要组成部分,既适用于季节性区域供热,也适用于需求更稳定但能源需求规模非常大的行业。可再生气体燃料(包括氢气和生物甲烷)在运输和城际公交车的运输燃料使用中具有巨大的脱碳潜力。这里的需求状况取决于车辆使用的物流,以及可再生天然气设施是位于运输车队的加油站附近,还是远离运输车队并使用天然气网为运输车队提供天然气。
全球能源环境正在发生变革性的转变,因为各国努力减少对化石燃料的依赖并减轻气候变化的影响。到2050年,欧盟致力于实现零排放的承诺,这促使人们对可再生气体的兴趣,这是其更广泛的脱碳战略的一部分。在各种可再生能源技术中,气体已成为一种有前途的解决方案,为将有机材料转化为清洁能源提供了多功能方法。欧洲沼气协会(EBA)起草了一篇论文,探讨了欧洲生物质和废气的状态。第1章包括关于气体在未来能源系统中的作用的讨论,重点是推动其部署的相关政策。第2章介绍了该领域的关键技术方面的介绍,例如原料预处理,气体操作参数和最先进的技术。第3章总结了将气体燃料转换为各种最终产物的合成的升级途径,以及对生物炭的价值的讨论,这是产品通过产品的气体化。此外,已经绘制了欧洲运营和计划的气体装置,并在第4章中分析了主要趋势。第5章介绍了影响气体发展部门的市场和经济考虑因素,重点是技术经济方面。促进可再生能源,生物量项目的财务激励措施和旨在减少温室气体排放的监管框架对于促进对气体技术技术的投资至关重要。随着技术的进步和市场状况的发展,生物量和废物气体可能在向可持续能源解决方案过渡方面起着不可或缺的作用,同时减轻与化石燃料消耗相关的环境影响。
欧洲 LPG 行业致力于最迟在 2050 年实现公路运输的碳中和。LPG 是欧洲第一大替代燃料,凭借其清洁燃烧特性,它迄今为止带来的环境效益比任何其他替代燃料都要大。从油井到车轮,LPG 的碳足迹比汽油低 23% 1 ,而且据观察,与汽油相比,其二氧化碳 (CO2) 和颗粒物排放量明显减少,与柴油相比,其氮氧化物 (NOx) 和颗粒物排放量更低 2 。现在以及 2030 年以后,LPG 可以很容易地被其脱石化版本生物 LPG 所取代,或者越来越多地与可再生二甲醚 (rDME) 混合。生物 LPG 由可再生和有机原料生产,可将 LPG 的碳足迹减少高达 80%,具体取决于所用原料。它在化学上与传统 LPG 相同,具有相同的排放特性,对改善空气质量作出了重大贡献。生物液化石油气可以以任意比例与液化石油气混合,且仍可用于现有基础设施。这意味着分销商和消费者无需更换或升级他们的设备即可转换为可再生替代能源解决方案。同样,rDME 是一种由多种可再生原料(包括废物流和残留物)生产的气体燃料。它在化学上与液化石油气相似,可与液化石油气混合高达 20% 并用于现有车辆 3 。修订汽车和货车二氧化碳标准的提案为确保公路运输的技术中立方法提供了重要机会,并确保所有可行技术(包括液化石油气、生物液化石油气和 rDME)都能在欧盟运输部门经济实惠的脱碳中发挥作用。我们认为,纳入可再生燃料信用制度将减轻修订后的二氧化碳标准条例带来的此类限制。
摘要:货运业预计将保持甚至增强其在主要现代经济体中的基础性作用,因此,采取行动限制日益增长的环境压力迫在眉睫。使用电力是实现运输脱碳的主要选择;在重型车辆领域,它可以以不同的方式实现:除了全电池动力系统外,电力还可用于供电给接触网道路,或可以化学方式储存在液体或气体燃料(电子燃料)中。虽然目前的欧盟立法采用了从油箱到车轮的尾气排放方法,可实现所有直接使用电力的零排放,但从油井到车轮 (WTW) 方法可以考虑使用可持续燃料(如电子燃料)的潜在好处。在本文中,我们对使用电力为重型车辆供电的选项进行了基于 WTW 的比较和建模:电子燃料、电子液化天然气、电子柴油和液态氢。结果表明,直接使用电力可以节省大量温室气体 (GHG),而使用低碳强度电力生产电子燃料也可以节省大量温室气体。虽然大多数研究只关注绝对的温室气体减排潜力,但考虑新基础设施的必要性以及某些方案的技术成熟度对于比较不同的技术至关重要。本文对此类技术和非技术障碍进行了评估,以比较重型行业的替代途径。在可用的选项中,使用直接使用、能量密集型液体燃料的灵活性代表了脱碳的明显且巨大的直接优势。此外,本文采用的新方法使我们能够量化使用电子燃料作为化学储存的潜在好处,这种化学储存能够从可变可再生能源的生产峰值中积累电能,否则这些电能会因电网限制而被浪费。
ClassNK 已通过 2017 年 6 月 16 日发布的 ClassNK 技术信息 TEC-1114(已撤销)和 2018 年 2 月 28 日发布的 TEC-1145 通知了与基于计算机的系统相关的要求。鉴于最近的情况,ClassNK 审查了技术信息 TEC-1145 的内容,并已另行发布了 TEC-1235。ClassNK 技术信息 TEC-1145 已被本技术信息撤销。IACS UR E22 (Rev.1) 规定了与用于控制、警报和安全系统等系统的基于计算机的系统的配置和功能相关的要求。这些要求已纳入 NIPPON KAIJI KYOKAI(以下简称“本协会”)的规则和指南中。此外,IACS 注重计算机系统软件质量控制的重要性,并重新审查了统一要求。因此,IACS 于 2016 年 6 月通过了 UR E22 (Rev.2),以明确利益相关者在船舶上使用的计算机系统方面的作用以及对计算机系统中使用的软件(以下简称“SW”)和硬件(以下简称“HW”)生命周期的质量控制要求。因此,协会规则和指南中的相关要求进行了修订,并已应用于船舶、机械/系统。但是,鉴于迄今为止这些规则的应用,以及为了应对多样化的计算机系统以及来自制造商和造船厂的询问,ClassNK 技术信息 TEC-1145 进行了修订。[规范概要] 本规范适用于钢质船舶检验和建造指南 D 部分附件 D18.1.1 中规定的船上使用的计算机系统的软件和硬件。根据计算机系统故障影响的程度,计算机系统分为三个系统类别。本规范根据系统类别适用于计算机系统的软件和硬件。此外,还规定了船东、系统集成商和供应商遵守规范的责任和角色。特别是,系统集成商是新定义的利益相关者,仅在安装集成系统时才承担责任。“集成系统”是指多个机械和/或系统连接并相互控制的系统,或存在集成多个系统的上游系统,例如控制液化气运输船上的货物控制和监控系统、气体燃料供应控制系统和气体再液化系统的 IAS(集成自动化系统)。
ClassNK 已通过 2017 年 6 月 16 日发布的 ClassNK 技术信息 TEC-1114(已撤销)和 2018 年 2 月 28 日发布的 TEC-1145 通知了与基于计算机的系统相关的要求。鉴于最近的情况,ClassNK 审查了技术信息 TEC-1145 的内容,并已另行发布了 TEC-1235。ClassNK 技术信息 TEC-1145 已被本技术信息撤销。IACS UR E22 (Rev.1) 规定了与用于控制、警报和安全系统等系统的基于计算机的系统的配置和功能相关的要求。这些要求已纳入 NIPPON KAIJI KYOKAI(以下简称“本协会”)的规则和指南中。此外,IACS 注重计算机系统软件质量控制的重要性,并重新审查了统一要求。因此,IACS 于 2016 年 6 月通过了 UR E22 (Rev.2),以明确利益相关者在船舶上使用的计算机系统方面的作用以及对计算机系统中使用的软件(以下简称“SW”)和硬件(以下简称“HW”)生命周期的质量控制要求。因此,协会规则和指南中的相关要求进行了修订,并已应用于船舶、机械/系统。但是,鉴于迄今为止这些规则的应用,以及为了应对多样化的计算机系统以及来自制造商和造船厂的询问,ClassNK 技术信息 TEC-1145 进行了修订。[规范概要] 本规范适用于钢质船舶检验和建造指南 D 部分附件 D18.1.1 中规定的船上使用的计算机系统的软件和硬件。根据计算机系统故障影响的程度,计算机系统分为三个系统类别。本规范根据系统类别适用于计算机系统的软件和硬件。此外,还规定了船东、系统集成商和供应商遵守规范的责任和角色。特别是,系统集成商是新定义的利益相关者,仅在安装集成系统时才承担责任。“集成系统”是指多个机械和/或系统连接并相互控制的系统,或存在集成多个系统的上游系统,例如控制液化气运输船上的货物控制和监控系统、气体燃料供应控制系统和气体再液化系统的 IAS(集成自动化系统)。
