海洋热能转化(OTEC)系统使用温暖的海面水和深冷水之间的温度差来产生电力。由于表面温水与深海冷水之间的温度差异,与化石燃料驱动的发电厂相比,这些系统的热效率很低。在本研究中,提出了一种提高OTEC循环的输出功率,热效率和热量存储的方法,使用了现有的热发电厂的温水出口代替地表水,而地表水通常在基本的OTEC周期中使用。结果表明,考虑到基本OTEC周期中的平均电净功率,能量和充电效率分别为3.34%和17.2%。然后,使用两个阶段的涡轮机研究了建议的OTEC循环,并在能量和充电方面加热。比较两种配置的结果表明,在拟议的周期中,平均输出功率每月增加552 kWh,能量和发射效率分别提高了0.048%和0.31%。作为现有的热循环性能,对实际合并循环发电厂(CCPP)进行了案例研究,以拟议的周期进行建模。结果表明,与基本周期相比,使用CCPP冷凝器的出口水分别提高了17.72 MWH,而能量和易发效率分别提高了1.432%和8.02%。另外,使用冷凝器出口温水,每天平均生产1829吨淡水,并且CCPP的热效率提高了1.87%。
摘要 本研究分析了将一个 100 兆瓦、36 小时的马耳他泵送热能存储 (PHES) 系统整合到德国汉堡市区域供热网络中的可能性,该系统使用附近海上风电场的能源,否则这些能源将被削减以给系统充电。公开数据显示了输电网运营商发出削减指令的时间,这些数据被用于确定存储系统的充电时间。马耳他专有的每小时性能模型用于模拟不同工厂配置的行为和性能。结果表明,这种配置每年可避免削减 227 吉瓦时的风能。研究表明,在可再生能源较少的时期,该系统可以为电网提供 117 吉瓦时的电力,并为汉堡区域供热网络提供 72 吉瓦时的热能。与被取代的燃煤热电联产 (CHP) 电厂相比,该系统每年可减少 101,400 吨二氧化碳排放量。简介
已经使用了第一个原理计算与半古典玻尔兹曼理论相结合的第一原理计算研究了间质氮(N)掺杂石墨烯的热电特性。我们发现,与原始石墨烯以及ZT值相比,N掺杂石墨烯的Seebeck Coeffi Cient是3和5.5倍。在室温下,对于原始石墨烯而言,ZT值为0.81,而N-掺杂石墨烯的ZT值分别上升到0.98和1.00,分别为6.25%和50%的氮掺杂。N掺杂石墨烯的Seebeck系数的增加是由于有效质量带的增加所致,因为化学电势升至最小传导带。我们观察到N掺杂的石墨烯在正能范围内表现出最高的ZT值,表明P型特征。我们的发现表明,N型石墨烯具有热电应用的有希望的潜力,并提供了对掺杂石墨烯材料热电特性的基础物理学的见解。
固体中的多态性(及其扩展形式——伪多态性)在矿物学、晶体学、化学/生物化学、材料科学和制药工业中普遍存在。尽管控制(伪)多态性困难,但实现特定的(伪)多态性相和相关的边界结构是提高材料在能量转换和机电应用方面性能的有效途径。本文将伪多态相 (PP) 概念通过 CuBr 2 掺杂应用于热电铜硫化物 Cu 2- x S (x ≤ 0.25)。在 Cu 1.8 S + 3 wt% CuBr 2 中,在 773 K 时获得了 1.25 的峰值 ZT 值,比原始 Cu 1.8 S 样品高 2.3 倍。原子分辨率扫描透射电子显微镜证实了原始 Cu 1.8 S 低辉绿岩转变为 PP 工程化高辉绿岩,以及不同 PP 之间形成 (半) 相干界面,这有望增强声子散射。结果表明,PP 工程是提高 Cu-S 化合物热电性能的有效方法。预计它在其他材料中也会有用。
功能分级的材料(FGM)在无机热电学的背景下被广泛探索,但尚未在有机热电学中进行。在这里,研究了掺杂梯度对化学掺杂共轭聚合物的热电特性的影响。柜台的平面漂移用于中等电场中,用于在由寡聚侧链的聚噻吩中创建侧向掺杂梯度,并用2,3,5,5,6-Tetra-fuoro-tetra-tetra-fuoro-tetrace-tetrachachacyanoquinainoimeneimetimethane(f 4 tcnq)(F 4 TCNQ)。拉曼显微镜表明,在50μm宽的通道上的偏置电压仅为5 V,足以触发反逆漂移,从而导致掺杂梯度。分级通道的有效电导率随偏置电压降低,而观察到Seebeck系数的总体增加,可产生高达八倍的功率因数。动力学蒙特卡洛模拟分级纤维的模拟解释了在高电导率下,在高电导率下seebeck系数的掷骰,以及由于高掺杂剂浓度下的库仑散射而增加的迁移率。因此,发现FGM概念是提高尚未最佳掺杂的有机半导体的热电性能的一种方式,这可以减轻新材料的筛选以及设备的制造。
石英底物。为了提供有关此差异的详细讨论,即σyy与κxx的比率,即σyy /κxx < / div < / div < / div < / div>
基于方平面过渡金属配合物(如 MO 4 、M(NH) 4 和 MS 4 ,M = 金属)的 2D 共轭配位聚合物 (cCP) 是一类新兴的(半)导电材料,在超级电容器、催化和热电应用中具有重要意义。寻找高性能镍氮 (Ni-N) 基 cCP 薄膜的合成方法是一项长期挑战。本文开发了一种通用的、动态控制的表面合成方法,可产生高导电性的 Ni-N 基 cCP 薄膜,并研究了热电性能与分子结构的关系及其与周围大气相互作用的依赖性。在所研究的四种具有不同配体尺寸的 cCP 中,六氨基苯和六氨基三菲基薄膜在这种 Ni-N 基 cCP 系列中表现出创纪录的电导率(100-200 S cm –1 ),比之前报道的高一个数量级,并且其热电功率因数在报道的 2D cCP 中最高,可达 10 μ W m –1 K –2。研究了这些薄膜的传输物理,结果表明,根据主客体与氧/水的相互作用,可以很大程度上调节多数载流子类型和塞贝克系数的值。高电导率可能反映了(小)有序畴与支持无序金属传输的晶界之间的良好互连性。
本研究はJSPS 科研费(JP 21H05021, JP 17H06227)、JST CREST(JPMJCR18J1)、JST SICORP
摘要 — 随着可再生能源 (RES) 的普及,从经济和环境角度来看,对这些可再生能源进行兼容调度的需求日益增加。由于热电联产 (CHP) 发电机组的高效和快速响应特点,这些机组可以使系统免受 RES 波动的影响。为了应对与 RES 相关的运营挑战,本文旨在安排低温储能 (CES) 的套利,不仅可以最大化其所有者,还可以最小化 RES 的变化。另一方面,在所提出的模型中,插电式电动汽车 (PEV) 被用作负责任的负载,通过改变消费者的消费模式来平滑系统的负载曲线。所提出的问题被建模为二阶锥规划,并通过支配群搜索优化算法求解。为了验证所提出方法的适用性和有效性,已经执行了四个不同的案例研究。
反映建筑物的热量需求与热量电池之间相互作用的第一步是初始化必要的变量,例如当前的时间段和电池的充电水平。该模型还引用了控制系统设置的目标电量级别。此目标充电水平决定电池的所需充电状态。目前仅定义了一个基本的控制系统,在该系统中,该单位试图在“经济7”风格关税的7个非高峰时段实现全部充电状态。可以预见,将添加更高级的控制选项,用户可以从中选择。