储能系统可解决当前供需间歇性问题,从而提高能源效率。在众多可用技术中,热化学储能前景十分广阔。在这项工作中,我们首次通过实验研究了感应加热作为将电力系统与热能技术直接耦合的方法。该系统还允许在快速多重吸附 - 解吸循环控制中进行多种测量。在定制装置中实现 CaCl 2 -NH 3 加合物的吸附和解吸循环。铁丝和废红泥被研究作为潜在的感应材料。使用差示扫描量热法、热重法、扫描电子显微镜和比表面积对材料在 1、2 和 1000 次循环后的性能进行评估。废红泥表现出良好的感应潜力。在所有情况下,1000 次循环后均未观察到材料降解。与使用铁丝加热的样品相比,使用废弃红泥加热的样品具有更高的最大吸收容量(0.304 对 0.154 g NH3 /g CaCl2 )和解吸焓(716 对 460 KJ/ kg CaCl2 )。这被发现与含有红泥的样品的平均比表面积有关,该比表面积几乎是铁样品的两倍。我们希望这里提出的概念可以促进感应加热方向的研究,同时为废弃红泥产生新的利用途径。
本研究分析了备用电源工艺的性能,该工艺使用新型化学循环填料床空气反应器氧化一批还原固体,同时加热高压流动空气。在这种布置中,固体被垂直于主空气流的扩散控制氧气流缓慢氧化,因此对所有反应粒子施加了非常长的氧化时间。由于随着反应的进行,O 2 向未反应的氧载体颗粒扩散的阻力增加,可以预期反应堆的热功率输出会随着时间的推移而衰减。在这项工作中,研究了反应堆和发电厂形成的动态系统的集成,发电厂利用反应堆的可变热输出来发电。评估了不同的案例研究,以实现能源生产的脱碳和可再生能源的储存。在所有情况下,反应堆的最大额定功率输出为 50 MW th,采用铁基或镍基颗粒作为氧载体。壁孔附近的质量和热传递的简化模型允许定义操作窗口和反应堆尺寸。在所选的案例中,每个单反应器在放电模式下运行约 4 – 5 小时(取决于工厂配置),作为备用发电机,将压缩空气流加热至约 1000 ◦ C,能量密度在 816 至 2214 kWh th /m 3 之间。研究了集成在新型化学链燃烧 (CLC) 反应堆中的回热式、蒸汽喷射式和联合循环发电厂架构中的燃气轮机。对于使用单反应器配置并通过有机朗肯循环 (ORC) 底部系统利用余热发电的系统,计算出循环效率高达 49%。还研究了一种更灵活的多反应器配置,以解决放电期间不可避免的功率输出衰减并提供功率输出可控性。当使用 H 2 作为还原气体时,平准化电力成本 (LCOE) 估计与文献中的系统元素相当。在能量充注阶段使用沼气还原固体被发现特别有利,对于使用铁基固体的参考反应器系统,LCOE 值介于 ~ 120 至 175 欧元/兆瓦时之间。如果在还原阶段捕获的 CO 2 被储存起来,这还可以实现负 CO 2 排放。
国际能源署生物能源技术合作计划 (TCP) 由国际能源署 (IEA) 赞助组织,但在功能和法律上具有独立性。国际能源署生物能源 TCP 的观点、研究结果和出版物不一定代表国际能源署秘书处或其各个成员国的观点或政策
锂离子细胞的热行为在其整体性能和安全性中起着至关重要的作用。由于操作条件的不同,尤其是排放电流和环境温度,因此细胞温度在操作过程中浮动。因此,必须在广泛的工作条件下理解这些细胞的行为是必不可少的。通过实验测量,这项研究努力确定商业锂离子细胞的热化学反应的依赖性,这是放电速率和环境温度的函数。高限度降低的模型是使用基于替代物的技术来建立的,以制定相关输出参数的响应表面,在没有执行实验的情况下,可以估计这些参数。研究结果表明,排放电流速率增加会导致细胞核心和表面之间的温度差异。此外,鉴于相同的排放电流,低环境温度对电池性能的不利影响相对较高。此外,灵敏度分析表明,细胞温度,排放能力和平均排放能量对环境温度比排放电流更敏感。另一方面,平均排放功率对环境温度不敏感,主要取决于排放电流。©2023电化学学会(“ ECS”)。由IOP Publishing Limited代表EC出版。[doi:10.1149/1945-7111/acd965]
统计绩效期:10/2/2020-9/30/2023 DOE预算:$ 2,400K的成本份额:$ 60万美元的里程碑1:下降的最有前途的热化学材料,循环后,且能量密度低于100 o C,能量密度低于500 kWh/m 3。2021年3月的里程碑2:合成和优化的复合TCM,包括一个多孔支撑矩阵和惰性粘合剂,在2000年周期后实现热可靠性> 90%,能量密度> 250kWh/m 3。Sep 2022里程碑3:开发反应堆原型,并用以下属性演示反应器水平的性能:能量密度> 200 kWh/m 3,热可靠性> 90%> 90%> 200个循环。(正在进行的)2023年6月
本征态热化假设 (ETH) 解释了为什么当哈密顿量缺乏对称性时,非可积量子多体系统会在内部热化。如果哈密顿量守恒一个量(“电荷”),则 ETH 意味着在电荷区内(微正则子空间内)的热化。但量子系统中的电荷可能不能相互交换,因此不共享本征基;微正则子空间可能不存在。此外,哈密顿量会有退化,所以 ETH 不一定意味着热化。我们通过假设非阿贝尔 ETH 并调用量子热力学中引入的近似微正则子空间,将 ETH 调整为非交换电荷。以 SU(2) 对称性为例,我们将非阿贝尔 ETH 应用于计算局部算子的时间平均和热期望值。我们证明,在许多情况下,时间平均会热化。然而,我们发现,在物理上合理的假设下,时间平均值收敛到热平均值的过程异常缓慢,这是全局系统大小的函数。这项工作将 ETH(多体物理学的基石)扩展到非交换电荷,这是量子热力学最近非常活跃的一个主题。
摘要:上一届政府间气候变化专门委员会 (IPPC) 评估报告强调,减少二氧化碳排放的行动迄今为止未能有效实现 1.5 C 限制,需要采取激进措施。废弃生物质的升级、电力到 X 范式和氢等创新能源载体等解决方案可以为向低碳能源系统的过渡做出有效贡献。在此背景下,本研究的目的是通过研究厌氧消化与热化学转化过程的创新整合优势来改进湿残余生物质的氢气生产过程。此外,该解决方案集成到由电网和光伏电站 (PV) 组成的混合电源中,并由热能存储 (TES) 系统提供支持。通过 Simulink/Simscape 模型仔细评估了工厂的性能及其输入能源需求(将电力需求分为光伏系统和国家电网)。初步评估显示,该工厂的氢气产量表现良好,达到 5.37% kg H2 /kg 生物质,远高于单一工艺的典型值(约 3%)。这一发现表明生物和热化学生物质增值路线之间存在良好的协同作用。此外,热能存储显著提高了转化工厂的独立性,几乎将电网的能源需求减少了一半。
印度班加罗尔 pujari.ankush@iitb.ac.in; rudrodip@nias.res.in; sandip.saha@iitb.ac.in 摘要 - 热化学储能 (TCES) 因其高热能密度和在相当长的时间内可靠的保温而没有显著损失,在季节性储热和空间加热应用中越来越受到关注。盐水合物和潮湿空气基固气反应对已被证明对空间加热特别有用。以电能形式吹过填料床反应器所需的辅助功率是一个重要的考虑因素,因为它取决于系统的各种设计参数。本研究提出了一种径向流环形反应器配置。它显示流动工作要求减少了 65%-80%。需要优化流动方向和流速等参数以获得更好的性能并确保更少的流动工作要求。关键词:热化学储能、径向流、环形反应器、压降。1. 简介
引用Møller,K.T。 和Humphries,T.D。 和Berger,A。和Paskevicius,M。和Buckley,C.E。 2021。 使用石灰石的热化学能量存储系统开发。 化学工程杂志的进步。 8。http://doi.org/10.1016/j.ceja.2021.100168引用Møller,K.T。和Humphries,T.D。和Berger,A。和Paskevicius,M。和Buckley,C.E。2021。使用石灰石的热化学能量存储系统开发。化学工程杂志的进步。8。http://doi.org/10.1016/j.ceja.2021.100168
摘要:使用高温固体循环实施电力充电热化学能量存储(TCE)将通过使可变可再生能源(VRE)的吸收及其转换为可调度的热量和功率来使能源系统受益。使用瑞典案例研究,本文介绍了TCE集成地区供暖(DH)生产的过程,评估其技术适用性,并讨论了一些实际含义和其他实施方案。针对九种特定方案计算了带有铁的氧化还原回路的生物质植物的质量和能量流,这些氧化还原环的质量和能量流是在发电和价格上有所不同的九种特定情况。此外,还研究了两种类型的电解器(低温和高温版本)。结果表明,对于瑞典案件,提出的方案在技术上是可行的,能够通过使用现有的DH植物来覆盖国家DH需求,估计工艺能量效率(电力供热)为90%。结果还表明,对于整个瑞典DH层中的恢复,中间场景所需的铁的库存约为2.8吨,该中间场景分别代表国家储量的0.3%和11.0%,分别为国家行业的年度冶金生产率。除了可调节热量外,该过程还会产生大量的非匹配热量,尤其是对于使用低温电解器的情况。这种增加的生成能力允许该过程覆盖热量需求,同时降低了本文计算的充电侧的最大容量。