碳中和背景下高温固体氧化物电解制氢的过程建模与热力学分析

来源 :发电技术 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wq52131
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
电解制氢能够将不稳定的可再生能源转化为氢能,实现大规模、季节性储能,是助力实现我国碳中和目标的关键手段之一。对高温固体氧化物电解制氢技术进行了探讨与研究,介绍了高温固体氧化物电解的工作原理;针对其实际运行特性,建立了电解过程电化学模型与热力学模型,并通过与实验数据对比验证了模型的有效性;进一步地,分析了电流密度和操作温度对高温固体氧化物电解极化损失的影响,研究了高温电解过程热力学性能的变化情况。结果表明:在高温下对固体氧化物电解进行整体热集成与热管理,有利于减少电能消耗;若将高温电解过程与其他工业过程相结
其他文献
拓扑图自动生成算法是配电网拓扑接线图自动成图的核心。为此,详细阐述了拓扑图自动生成算法的基本思路,该算法的核心是采用深度优先遍历(depth first search,DFS)算法搜索两点之间的最大距离。同时提出了分层布局、综合实现的成图思想,其具体实现分为3层:1)确定单条馈线的拓扑布局数组;2)确定两两变电站之间的拓扑布局数组;3)确定所有变电站之间的拓扑布局数组。将两两变电站之间的布局数组填充至所有变电站的布局数组中,可以得到配电网全网的布局数组,按照全网布局数组所确定的各变电站和各设备的坐标位置和
“碳达峰、碳中和”目标的落实将对燃煤发电行业产生深刻影响,将重构发电行业产业结构。针对燃煤发电行业要实现双碳目标所面临的问题和挑战,提出不要“一刀切”地限制煤电发展,建议以最终碳排放量结果考核的方式倒逼燃煤发电行业转型。煤电行业通过提升现有机组能效水平、大力发展高效超低排放的高参数发电机组替代中小型燃煤机组、积极推广应用低碳技术、开展碳中和多联产、提升煤电机组的灵活调峰能力、加强与可再生能源的耦合发展等低碳发展路径,努力实现系统单元的碳中和,为煤电行业发展争取更多生存空间。
电池储能系统是实现碳中和最重要、最有效的手段之一,其大规模应用对电池运行过程中的安全性提出了更高的要求。实时准确的电池状态估计为保障电池的安全稳定运行提供重要信息,是电池管理系统(battery management system,BMS)的一项重要功能。然而,由于复杂的操作条件和电池内部的电化学反应,很难准确地评估电池的内部状态。针对电池荷电状态(state of charge,SOC)和健康状态(state of health,SOH)这2个电池系统中的重要参数,系统回顾了当前常用的SOC和SOH估计
温差发电的发电功率和效率不仅受到温差发电片性能和冷热两端温差的影响,在一定条件下,受其他因素的影响也较大。采用仿真分析、实验论证、理论预测与试验测试相结合的方法,详细研究了多种串并联工况对温差发电片发电效率的影响。将串并联工况分为同并异串、异并同串2种,分别从2种串并联工况研究得出结论:最大功率值的取值条件为,在低温情况下,每行串联个数相同,串联个数与并联行数相同,内外阻值相同;在不同的热端温度条件下,温差片内部热阻以及热端、冷端热阻的变化规律是影响最大功率取值的一个重要因素。研究结果对温差发电片的应用提
旋风分离器是火力发电厂颗粒脱除与筛分的主要设备,其内部流动特性直接影响旋风分离器的性能。为研究旋风分离器上部直筒段结构差异对其内部颗粒运动的影响,采用计算颗粒流体力学(computational particle fluid dynamics,CPFD)方法对直线型与螺旋型2种结构分离器内的气固两相耦合运动过程进行数值模拟。结果表明:螺旋型分离器直筒段的平均气流速度高于直线型分离器,同时其出口速度较大,在一定入口流速范围内,螺旋型分离器分离效果略占优势。研究结果为后期实际工程技术改造优化工作提供理论参考。
针对湿式蒸发冷却塔蒸发量大、排污量大、冬季雾羽大等弊端,介绍了盘管型、填料型及复合型蒸发冷却塔气–水两相传热传质计算公式,阐明了气–水传热传质过程空气温度、湿度、焓值等参数精确计算方法。结合实时进塔空气温度、含湿量和质量流量,计算同一时间段的循环水蒸发量、排污量和补水量,结果表明:在相同相对湿度下,干球温度34℃对应的循环水蒸发量、补水量比干球温度20℃对应的量减小15%;在相同湿球温度下,干球温度34℃对应的循环水蒸发量、补水量比干球温度20℃对应的量增大48.8%。因此,蒸发冷却过程中空气参数的精确计
期刊
电动汽车的充放电负荷在一定程度上可以参与电网功率调节,从而可以达到削峰填谷及降低系统功率波动的目的。特别是对于含有风电场的电力系统,电动汽车入网还可以充当储能装置来提高风电利用率并降低风电出力功率波动对电网造成的冲击。研究了基于泛在电力物联网的电动汽车充放电控制策略,建立了含有风电入网及电动汽车充放电的数学模型,使用粒子群算法对不同数量的电动汽车入网调节后的调节效果进行了对比,通过算例分析验证了电动汽车参与电网调节的适用性与有效性。
影响我国电力供需的不确定因素日益增多,研判2021年电力供需形势对于保障我国经济社会平稳健康发展具有重要意义。为此,梳理了影响2021年我国电力需求、电力供应的主要因素,从国际经济、国内经济、重点行业、气候气温、电能替代等方面分析了对电力供需的影响;对2021年我国经济走势、电力需求、电力供应进行了预测,并在此基础上综合研判全国及各区域电力供需形势。预计2021年我国全社会用电量将达到8.22万亿kW·h,增速显著反弹;2021年底,全国发电装机容量将达到23.7亿kW,其中新能源装机占比有望超过1/4;
期刊