首选的储存范围是超低温。疫苗可在常规冷冻温度下储存长达两周(如上表所定义)。在这两周结束之前,疫苗可以放回超低温或移至冰箱或室温进行短期储存或注射。辉瑞 COVID-19 疫苗在常规冷冻温度下可保存的总累计时间为 2 周。
我们使用基于大量历史数据集的实证技术预测方法,评估了 2020 年至 2070 年全球能源系统四种不同情景的成本。维持当前能源结构的无转型情景提供了基准。在快速转型情景下,太阳能光伏和风能将快速部署,使用电池进行短期储存。氢基燃料用于长期储存和非电气化应用。2030 年后,能源价格低于历史平均水平,2050 年后则大幅下降。这在任何合理的折现率下都会产生预期的净现值节省;例如,以 4% 的折现率计算,我们预测节省 5.6 万亿美元。相比之下,较慢的转型成本更高,而核能情景的成本则要高得多。
脑损伤 研究表明,酗酒对女性造成的脑损伤比对男性造成的脑损伤更快。10 此外,越来越多的证据表明,酒精会破坏青少年时期正常的大脑发育,酒精对饮酒青少年大脑的影响可能存在差异。11 例如,在一项研究中,报告酗酒的少女,而非报告酗酒的少年,与轻度饮酒或戒酒的同龄人相比,表现出大脑活动较少,记忆测试成绩较差。12 同样,与酗酒的少年相比,酗酒的少女在与记忆和决策相关的重要大脑区域面积缩小程度更大。13 女性也可能比男性更容易出现与酒精相关的记忆丧失,即一个人对醉酒时发生的事件的记忆出现空白。当一个人喝了足够的酒,暂时阻止了记忆从短期储存转移到长期储存(称为记忆巩固)时,就会出现这种空白。 6
无论您选择哪种可再生能源,其规模都非常重要。它必须足够大,在运行时满足所有电力需求或负载,此外还必须有足够的额外电力来为特定大小的电池组充电,然后在电池充满电后继续为氢气发生器供电。通常,可再生能源的规模大约是您家负载的两到三倍。这还取决于自主运行的天数,或者您希望储存足够的能量来度过没有风或太阳能的停电时间。您需要电池来提供即时电力以满足电力需求的波动,并在正常负载下持续一整夜。当电池电量耗尽到例如 20% 时,您将需要一个燃料电池来将您制造和储存的氢气转化为电能。这种氢气储存是另一个重要的尺寸问题。氢气是长期储存,电池是短期储存和负载控制系统。储存的氢气越多,在没有风或太阳能的情况下,您仍然可以为个人微电网供电的时间就越长。
要实现可持续发展的社会,不可避免地需要使用可再生能源来发电。由于其中一些能源(风能、太阳能)对天气的依赖性,必须使用公用事业规模的能源储存。这些波动范围从几分钟(云层飘过)到整个季节(冬季/夏季太阳能可用)。短期储存可以通过电池解决(至少在理论上)。然而,由于可储存能量的数量和某些储存方法的自放电,季节性储存仍然是近期需要解决的挑战。最近,在经典的长期储存技术(如抽水蓄能)中出现了新方法。电池越来越好,自放电更少,能量密度更大;因此,它们可以用于季节性储存,尽管它们不能满足总需求。因此,电转气方法(主要是电转氢,P2H 和电转甲烷,P2M)在储存组合中发挥着越来越大的作用。在这些方法中,多余的电力用于电解水并产生氢气;然后可以将其储存起来并在以后用于回收电力。由于长期储存氢气的技术困难,替代方法(例如电转甲烷或电转氨)也是有吸引力的解决方案。在电转甲烷技术中,可以通过化学或生物化学方法将添加二氧化碳的氢气转化为甲烷。甲烷可以储存起来并在以后用于回收电力。比较P2H和P2M方法,P2H的能量回收率更高,但无损储存和回收需要特殊设备。相比之下,对于P2M(即生产的甲烷SNG,即合成天然气),可以利用现有的储气设施进行储存,并通过现有的成熟方法(例如燃气发动机)进行回收。虽然电力回收与二氧化碳排放有关,但排放量与用于合成的二氧化碳相等;因此,该技术也可以被视为无碳技术。氢气转化为甲烷有两种成熟的方法:化学方法和生物化学方法。化学方法(即所谓的 Sabatier 反应)快速高效,但它是一种高压高温反应,需要在特殊设备中进行;此外,它可能需要难以获取的金属进行催化。尽管有时速度较慢,但生物化学法是一种利用微生物的低温低压方法;有些微生物甚至可以在沼气设施中找到。生物化学法的另一个优势是它可用于 CH 4 /CO 2 混合物,即它可以将沼气浓缩为 SNG。本期特刊专门介绍生物化学电转甲烷技术。P2M 技术现在即将全面投入工业使用;因此,专门介绍这种方法的特刊非常及时。本文涵盖的主题范围从基础生化研究到各种存储方法的比较,再到完整的能源存储解决方案。能源结构中依赖天气的可再生能源所占比例不断增加,迫使研究人员寻找新的能源存储解决方案,以满足时间平衡的需求。Sterner 和 Spechts [ 1 ] 在他们的论文中描述了 30 年的发展历史,这导致了“电转一切”(包括电转甲烷和其他电转燃料)技术的出现。