季节性热能储能是通过将可再生能源整合到能源系统中,使低碳未来的有效度量。钻孔热量储能(BTE)为长期热能存储提供了解决方案,其运营优化对于充分利用其潜力至关重要。本文介绍了BTE的新型线性化控制模型,该模型描述了在不同的工作条件下的存储温度动力学,例如入口温度,质量流量和井眼连接布局(例如串行,并行或混合)。它支持一个优化框架,该框架被用来确定热泵驱动的BTE的最佳操作条件,但要遵守电力的不同𝐶𝑂2强度轮廓。证明,由于其季节性变化,这种边界条件对于系统的最佳操作至关重要,因为冬季的热泵效率提高而在夏季接受较低的热泵效率可能是有益的。符合两个不同的2个强度曲线的示例性区域病例的结果表明,夏季相比,夏季的相对强度较低,而冬季的相对强度较低,导致储存的最佳工作温度较高。所研究的地区系统是供暖为主的,有效地使BTE仅覆盖了总热量需求的20%,从而导致每年的二氧化碳排放量为2.2%至4.3%。在计算与BTE处理的加热和冷却需求相关的收益时,发现较高的𝐶𝑂2排放量在12.8%–19.9%的范围内减少。这突出了当受到更平衡的负载时的BTES潜力。
集成在辐射地板中时,相变材料(PCM)使系统能够在冬季存储和释放热能,并在夏季有效缓解热量。尽管大量研究检查了PCM的辐射地板的热性能,但大多数作品进行了数值分析。只有少数研究实验研究了PCM集成的辐射地板,并且仅限于实验室设置。此外,几乎所有的作品都专注于空间加热。在H2020欧洲项目思想中的大规模研究了通过PCMS增强的辐射地板。该系统由两种类型的PCM组成,一种用于加热,一种用于冷却,安装在配备现有空气处理单元(AHU)的建筑演示器中。数据显示,在夏季,热量在白天被PCM吸收。热量,以将室内温度保持在接近设定点附近。在冬季,与唯一的AHU相比,与AHU集成的辐射地板可实现13%的能源节省。PCM热存储允许将设定值温度从9小时保持20°C的设定温度,直到关闭系统后的近30小时。
虽然:在GSEP下,纳税人将在退休后很长时间再偿还新的替换管,为纳税人带来负担,并浪费过渡到非燃烧燃料所需的资源;鉴于:高级泄漏维修比更换管道要便宜得多,并且可以安全有效地控制泄漏;鉴于:无法单独的行动来实现甲烷的过渡,因为有手段的家庭会改用热泵,而低收入家庭则承担了维持整个系统的负担;鉴于:过渡需要一项战略计划,以通过社区来退休气体分配系统,用非燃烧的能量代替它,并计划通过对现有极点进行更强大的电线/重新授权来改善电网,所有这些都应计划通过价格基础和股票基础结构来实现,以支持低收入居民的过渡;鉴于:北安普敦(Northampton)致力于以公平,公平的方式从甲烷中移出。现在,无论是解决的:北安普敦市议会都支持即将进行的立法S.2105和H.3203,这是一项相对于英联邦清洁热量的未来的法案,以及S. 2135和H.3237,这是一项建立了关于新天然气系统扩展的暂停性的行为;并进一步解决:北安普敦市议会支持制定战略计划,以通过空气源热泵或通过热能源基础设施(如网络地热)和巩固电网电网架构的计划来实现从甲烷到清洁热的邻里过渡,从而实现从甲烷到干净的热量的过渡;并进一步解决:北安普敦市议会支持公共事业部领导计划过程,以清理甲烷以清洁电气和热能,并与城市协商,以最低的成本和破坏,股权和平等和负担能力的过渡;并进一步解决:北安普敦市议会支持包括:
安装在隧道外。隧道内设有一个体积为 1 m3 、内含对羟基苯甲酸乙酯的相变材料 (PCM) 蓄热器。通过分析 392 个石床充放电循环、62 个水蓄热器充电循环和近 40 个 PCM 蓄热器充电放电循环,确定了测试蓄热器的储热能力和过程的能源效率。建立了以易于测量的参数形式存在的依赖关系,以确定储热量以及这些过程的效率达到最高值的条件。所提出的分析属于用可再生能源替代化石燃料的生态范围。分析结果发现,对于石床,这种蓄热器在较低参数(即温差和太阳辐射强度)下表现出更高的效率。反过来;水蓄能器需要较高的温差和较高的太阳辐射强度值。PCM蓄能器的储能效率明显较小,与石床或水蓄能器都无法相比。
2.2 供热管道传热动力学模型供热管道动态特性是指同一管道内热水入口温度和出口温度与时间的耦合关系,是描述热网蓄热特性的关键。在管道内,入口处的水温变化会缓慢延伸到出口,温度传递的延时基本与热水流过管道的时间相同。另外,由于管道内热水温度与环境温度存在差异,在流动过程中会有热量损失,导致水温下降。供热管道横截面积如图3所示,其中Δt为调度周期长度。
资源的可用性对于一般的价值创造至关重要,对于特定的德国的双胞胎变换而言,资源的可用性紧密整合到一个全球的生产链接网络中。当缺少全球价值链开始时需要原材料时,负面影响沿着生产联系并减少经济活动和贸易。在Covid-19危机开始时出现的供应冲击使这一点尤为明显。1随后,乌克兰战争说明了原材料供应的地缘政治维度。在乌克兰战争过程中实施的制裁以及俄罗斯对能源供应的地缘政治武器化迫使欧盟在其组成和原籍国都在短期内修改其能源进口。在德国和全球的双重过渡到气候中立和数字经济的过渡使原材料安全的问题变得更加重要。需求预计将增长,特别是对于铜等质量金属,以及锂,稀土和钴等特殊金属的需求。在这方面,德国在很大程度上取决于
在此情况下,我们最近建议使用四钌取代的多金属氧酸盐 (POM) Na 10 [Ru IV 4 ( β -OH) 2 ( µ -O) 4 (H 2 O) 4 ( γ -SiW 10 O 36 ) 2 ] (Ru 4 POM),它作为聚合物膜的防污剂表现出独特的行为。[3,4] POM 是 Mo、W 和 V 等金属的最高氧化态下的过渡金属氧化物。它们具有广泛的结构拓扑和多功能的化学和物理特性,特别是在催化应用方面[5],并且可以集成到广泛的功能支架 [6] 和薄膜中。[7] Ru 4 POM 具有突出的氧活性,这可以在水氧化过程中观察到[8],以及 H 2 O 2 催化歧化为 H 2 O 和 O 2 的过程中。 [9] 后一种过程很容易实现,不需要使用外部光/电触发器,也不需要调节 pH 值或温度,因此,只要将 Ru 4 POM 集成到小型设备或膜中,就可以很容易地利用它产生氧气泡。[10] 这些代表了一种有用的机械剂,有助于去除不可逆的污垢颗粒,也就是那些对传统膜清洗有抵抗力的颗粒,这些颗粒会堵塞膜孔并使其重复使用更加困难。在将 POM 嵌入聚合物基质的可能策略中[11],我们之前已经利用了所谓的表面活性剂包覆 POM(SEP)[12],通过反阳离子交换,旨在用长的两亲性四烷基铵链取代钠阳离子。具体来说,i)二甲基十八烷基铵 (DODA) 用于促进 Ru4 POM 在 CHCl3 中的溶解度,并允许与聚醚醚酮 (PEEK-WC) 形成合适的聚合物共混物;[3] ii)可聚合阳离子丙烯酰氧十一烷基三乙基铵 (AUTEA) 用作 POM 反离子和可聚合双连续微乳液 (PBM) 的组分,后者用作多孔聚醚砜 (PES) 膜表面的功能涂层。 [4] 然而,尽管具有良好的自清洁性能,尤其是对于后一种系统,但用于制备这些 SEP 的阳离子仍然很昂贵。在此,我们探索了使用埃洛石纳米管 (HNT) 作为支架,从而为该领域提供不同的视角
从佛罗里达群岛到印度洋-太平洋岛屿,浅水珊瑚礁对于健康、有弹性的沿海社区、生态系统和经济至关重要。繁荣的珊瑚礁提供关键服务,包括渔业、旅游和休闲机会,以及强大的海岸线保护,免受海浪、风暴和洋流的侵袭,仅在美国,每年珊瑚礁的价值就高达 34 亿美元 ( 1-2 )。珊瑚礁通过这些服务保护生命、财产和企业,并为 25% 的海洋物种提供栖息地 ( 3 )。因此,珊瑚礁的影响是深远的——无论是内陆还是外海。目前,珊瑚礁正面临着许多全球和地方压力,例如海洋温度升高、海洋酸化、不可持续的捕捞、沿海开发、采掘和休闲用途、污染、营养物输入、雨水径流、沉积和入侵物种。这些压力因素单独和累积起来都会降低珊瑚礁抵抗和从干扰中恢复的能力,如大规模白化、疾病爆发和风暴事件,而据预测,随着全球变暖,这些干扰将会增加 ( 4 )。