XiaoMi-AI文件搜索系统
World File Search System转气
电转气用于长期储能
成本下降带来了希望，即电池很快就能管理数小时甚至数天的风能和太阳能间歇性问题。 1 随着可再生能源份额的增长，更大的挑战将是如何平滑数周和数月时间尺度上的可再生能源产出变化。如图 1 中加利福尼亚州的情况所示，风能和太阳能的季节性变化将需要比电池更具成本效益的技术来进行长期储能。迫切的需求似乎来自加利福尼亚州等富裕地区，该州的目标是在 2026 年实现 50% 的可再生能源发电量，在 2030 年实现 60% 的可再生能源发电量。然而，由于发展中国家的电网建设基础较低，可再生能源的高份额会更快到来。一些快速增长的非洲和亚洲国家已经不得不推迟一些可再生能源的发展，因为它们的电网无法处理产出的变化。
电转气储能 - Treurat 和合作伙伴
Electrochaea 是电网规模碳和储能技术的领先开发商。我们的生物电转气 (P2G) 技术的核心是一种选择性进化的微生物，它凭借前所未有的催化能力、可扩展性和工业稳健性而出类拔萃。我们的 BioCat 工艺利用低成本或闲置电力将二氧化碳和氢气转化为可再生甲烷，满足天然气电网注入的规格。
EtoGas 电转气技术将电能转化为可再生气体
| 稳定的能源供应 PtG 是确保可靠能源供应努力的重要组成部分。它通过利用现有天然气基础设施的理想长期存储容量来促进能源转型。使用 PtG 技术，可再生能源产生的电力首先通过电解转化为氢气。这可以在专有催化反应器中与二氧化碳结合产生甲烷，然后可以不受任何限制地输送到现有的天然气基础设施中。
电转气氢能储能系统建模与仿真
摘要 — 通过收集和整理历史数据和典型模型特征，使用 Simulink 开发了基于氢能存储系统 (HESS) 的电转气 (P2G) 和气转电系统。详细研究了所提出系统的能量转换机制和数值建模方法。提出的集成 HESS 模型涵盖以下系统组件：碱性电解槽 (AE)、带压缩机的高压储氢罐 (CM 和 H 2 罐) 和质子交换膜燃料电池 (PEMFC) 电堆。基于典型的 UI 曲线和等效电路模型建立了 HESS 中的单元模型，用于分析典型 AE、理想 CM 和 H 2 罐和 PEMFC 电堆的运行特性和充电/放电行为。在配备风力发电系统、光伏发电系统和辅助电池储能系统 (BESS) 单元的微电网系统中模拟和验证了这些模型的有效性。 MATLAB/Simulink 仿真结果表明电解器电堆、燃料电池电堆及系统集成模型能够在不同工况下工作。通过测试不同工况下 HESS 的仿真结果，分析了氢气产出流量、电堆电压、BESS 的荷电状态 (SOC)、HESS 的氢气压力状态 (SOHP) 以及 HESS 能量流动路径。仿真结果与预期一致，表明集成 HESS 模型能够有效吸收风电和光伏电能。随着风电和光伏发电量的增加，HESS 电流增加，从而增加氢气产出量来吸收剩余电量。结果表明 HESS 比微电网中传统 BESS 响应速度更快，为后期风电-光伏-HESS-BESS 集成提供了坚实的理论基础。
通过电转气技术生成 SNG
摘要：电转气 (PtG) 是一种新兴技术，可以克服间歇性可再生能源 (IRES) 日益广泛使用带来的问题。通过水电解，电网中的剩余电力被转化为氢气或合成天然气 (SNG)，可直接注入天然气网络进行长期储能。电转合成天然气 (PtSNG) 工厂的核心单元是电解器和甲烷化反应器，可再生电解氢在其中通过添加二氧化碳转化为合成天然气。PtSNG 工厂的一个技术问题是电解装置和甲烷化装置的动态不同。使用氢气存储系统可以帮助解耦这两个子系统并管理甲烷化装置，以确保长时间运行并减少停机次数。本文的目的是评估 PtSNG 概念在存储间歇性可再生能源方面的储能潜力和技术可行性。因此，通过改变输送到工厂的可再生电能与基于 12 MW 风电场的可再生能源 (RES) 设施产生的总电能之间的比率，定义并研究了不同规模的工厂（1、3 和 6 MW）。通过开发热化学和电化学模型以及动态模型进行分析。第一个模型可以预测工厂在稳定状态下的性能。第二个模型可以通过实施存储单元的控制策略来预测工厂的年度性能和运行时间。年度总效率在 42–44% 低热值（LHV 基础）范围内。工厂负荷率，即生产的 SNG 的年度化学能与工厂容量之间的比率，对于 1、3 和 6 MW PtSNG 规模分别为 60.0%、46.5% 和 35.4%。
电转气与物联网的融合机会...
摘要：随着可再生电力整合为网络运营商带来电网平衡挑战，新的电网弹性方法受到能源研究界的广泛关注。电转气 (P2G) 应用可以生产和使用绿色氢气。因此，它们可以将更多的可再生能源整合到能源系统中。同时，物联网 (IoT) 解决方案可以优化分散系统中的可再生能源应用。尽管这两种技术在可再生能源丰富的电网发展中都具有战略重要性，但基于物联网和相关解决方案的 P2G 进步机会尚未成为可再生能源研究的前沿。为了填补这一研究空白，本研究提出了一个混合（主题和批判）系统文献综述，以探讨战略共同专业化机会如何出现在最近的出版物中。研究结果表明，P2G 和 IoT 可以在多能源系统和能源互联网的拟议框架内从根本上联系起来，但需要进一步实证研究它们的操作和战略整合（例如，降低成本、风险管理和政策激励）。
用于可再生能源存储的电转气装置
本文介绍了电转气工作的动态建模。所创建的模型是使用 Aspen Plus Dynamics TM 工具开发的。实施了所需的控制策略和额外的工厂平衡组件，以研究电转气瞬态行为。首先，开发的质子交换膜电解模型经过验证阶段，以突出其在准确描述实际系统中观察到的不同现象方面的能力。然后扩大所创建的模型以满足电解、甲烷化和氧燃烧单元的要求。鉴于其能够代表整个系统、其操作及其不同的动态，所开发的模型适用于不同类型的应用。特别是，分析了一个与完全用于合成天然气生产的风电场耦合的案例研究。这种整合的结果显示了所开发的概念能够吸收电源间歇性。这种应用的局限性尤其在电力生产低迷时期尤为明显，此时应考虑使用过量氢气的缓冲储存解决方案。
提高电转气联合循环的灵活性和经济性
为遵守现有的二氧化碳法规，必须在能源系统中大规模引入可再生能源。考虑到目前的电力池，可再生能源的大量使用意味着化石燃料发电厂的效率和经济损失很高，因为它们主要用于调节系统，预计会经常停机。在此框架下，建议将联合循环发电厂 (CCPP) 与储能技术（如电转气 (PtG)）相结合，通过转移瞬时过剩电力来实际减少其最低投诉负荷。电转气通过水电解产生氢气，然后与二氧化碳结合产生甲烷。本研究的主要创新之处在于通过使用电转气作为减少最低投诉负荷的工具，提高了联合循环的灵活性和经济性。本研究的主要目标是量化不同停机和常规启动情况下的成本降低。案例研究分析了 400 MW 发电总功率的联合循环，最低投诉负荷为 30%，而通过 40 MW 发电转气电厂，该负荷实际上可以降低到 20%。定义了八种场景，以比较热启动、温启动和冷启动下常规运行的参考案例与发电转气辅助运行。此外，还分析了不同负荷（30-50-70%）的发电转气辅助运行场景。这些场景还考虑了在调度低于最低投诉负荷的时期内发生的临时需求高峰。在这种情况下，传统电厂的响应时间非常有限，而发电转气辅助 CCPP 可以快速满足峰值。技术经济模型量化了所需的燃料、总功率和净功率、排放量以及每种情景下的总成本和收入以及每小时的净差额利润。根据所得结果的分析，不建议在热启动、温启动或冷启动时以最低负荷运行 PtG 辅助 CCPP。但是，对于每种类型的启动，采用建议的系统在超过 50% 的部分负荷下运行可实现重要的边际利润，从而避免停机并提高容量系数。
