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水电科技随着我国风能产业的蓬勃发展，风电装机容量不断增加，但与此同时，风电消纳困难的问题也逐渐显现。风电弃风现象频发，导致大量风能资源浪费，限制了清洁能源的有效利用。为了解决这一问题，文中提出了利用风电场弃风实现制氢及氢能综合利用技术的方案。通过将风电场产生的过剩电能转化为氢能，并将制得的氢气应用于多个领域，如能源生产、交通运输、工业生产等，旨在提高风能的综合利用效率，实现清洁能源的高效利用。以期为解决风电消纳困难问题提供新思路和技术支持，推动清洁能源产业的持续发展。
炎鑫 吴
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清洁能源科学与技术随着氢储能技术的成熟，绿色电力和绿色氢气模式的氢电耦合储能将成为理想的能源系统。氢电耦合储能系统（hydrogen-electricity coupling energy storage systems，HECESSs）建设是能源供应和深度脱碳的重要技术途径之一。在HECESS中，氢储能可以维持能源供需平衡，提高能源利用效率。但其在电力系统建立中的场景模型及相应的解决方法仍需深入研究。为加快HECESS建设，首先从制氢、氢气发电、储氢三个方面阐述了氢储能技术的应用现状。其次，基于氢能和电能的互补协同机制，
郑杰辉 +4 more
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可再生能源制氢技术经济性评述及其在东盟地区应用评估 [PDF]
全球能源互联网, 2021 可再生能源电解制氢能够将波动性、间歇性的风能、光伏转化为氢能，使氢作为清洁、高效的能源载体，近年来逐渐受到重视，成为解决全球变暖、实现能源转型的关键技术之一。越来越多的世界主要经济体将制氢作为未来战略性能源技术，诸多大型企业也正在推动氢产业链的发展。从经济性角度，重点分析了可再生能源制氢在电网储能、小岛屿能源系统、燃料电池汽车等领域的研究进展，并回顾了当前国际上标志性的示范工程应用。根据成本评估模型，进一步探讨了东盟国家使用氢储存利用可再生能源的经济性和可行性。研究表明 ...
李谚斐 +3 more
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不同燃料路径氢燃料电池汽车全生命周期环境影响评价 [PDF]
全球能源互联网, 2021 氢燃料电池汽车续航里程长、能量转换效率高，其燃料可通过可再生能源电解水制取。氢燃料电池汽车的推广应用将促进电力系统消纳不稳定的可再生能源电力。已有文献缺乏对氢燃料生产、储运等不同路径的环境影响全生命周期综合分析。考虑中国当前主要的制氢、输氢和发电技术，根据不同技术组合设计17条氢燃料路径，通过GREET软件对这些路径的生命周期环境影响进行核算。研究表明：路径3（可再生能源发电制氢+液氢槽车输氢）和路径16（可再生能源发电+输电+现场制氢）的环境影响最小，低于纯电动车路径（混合发电+锂离子电动车 ...
余亚东 +8 more
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全球能源互联网, 2022 电力系统脱碳是中国实现“双碳”目标的关键，而氢能可与电力高效互补协同，共同支撑“双碳”目标，这两个复杂系统的协同规划有重要意义。研究建立了一种以h为时间颗粒度的区域电力-氢能系统协同优化规划模型，并应用模型对浙江省电力-氢能系统迈向零碳的协同发展路径进行了优化规划，得到了电力-氢能系统的协同方式，对浙江省及其他区域的“双碳”路径规划有参考意义。优化结果表明，从系统减碳成本优化的角度建议浙江省2040年之前重点进行电力系统脱碳，2040年后进行电力-氢能系统的协同脱碳，且氢能系统主要通过制氢-储氢 ...
文凡 +4 more
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全球能源互联网, 2021 氢能是一种清洁无污染、可长期存储的二次能源，在碳达峰、碳中和目标背景下，将在可再生能源占主导地位的能源体系中扮演举足轻重的角色。氢能的绿色制取是实现脱碳的必要前提，综述了氢能绿色制取的关键技术进展。此外，总结了欧洲、日本等地在绿氢制取方面的先进案例，分析电解制氢技术的成本组成以及降低成本的途径。相比于设备成本的降低，低电价对于绿氢成本的影响更大。电极和膜片在碱性电解槽成本中占比最高，而双极板在质子交换膜电解槽成本中占比最高。最后总结了未来中国氢能绿色制取技术发展方向：研究新能源输入对电解槽及制氢系统影响；
赵雪莹 +6 more
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全球能源互联网, 2023 质子交换膜 （proton exchange membrane，PEM）电解制氢运行灵活，具有优异的可再生能源波动适应性，是极具发展前景的绿色制氢技术。然而，在实际PEM电解制氢运行过程中，可能存在离子污染，对PEM电解堆的性能以及运行寿命产生很大影响。为此，首先分析了离子污染的来源，一方面来自水中的残余金属阳离子，如Na+、Ca2+、Mg2+等，另一方面来自电解堆内部关键材料和系统水循环管路因化学或电化学腐蚀产生的痕量金属离子，如Fe3+、Cu2+、Ni2+等；然后综述了不同离子污染对电解性能的影响 ...
郭志远 +8 more
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适于PEM燃料电池的工业副产氢气纯化技术及其在电网中的应用前景 [PDF]
全球能源互联网, 2021 质子交换膜（proton exchange membrane，PEM）氢燃料电池可提供灵活可控的清洁电力，用于并网发电可提高电网调峰能力。燃料电池运行需消耗高纯度氢气，工业副产氢气纯化的制氢方式相比于其他制氢方式具有价廉环保的优势，在电网大规模应用中前景广阔。综述了目前中国主要的工业副产氢气来源及其市场容量，并分析了各类工业副产氢气的杂质特点。对照PEM燃料电池对原料气的纯度要求及各类杂质对燃料电池性能的影响，综述了几种适于PEM燃料电池的副产氢气纯化技术及应用现状。最后 ...
宋小云 +5 more
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碳中和目标下可再生能源匮乏型国家电力发展研究 ——以新加坡为例 [PDF]
全球能源互联网, 2022 随着全球120多个国家陆续宣布碳中和目标，可再生能源资源不足地区、国家如何实现碳中和成为研究的焦点。新加坡可再生能源匮乏，如何在应对气候变化的同时满足国内能源需求，促进可持续发展一直是新加坡的重要课题之一。新加坡电力需求分布在居民、商业、交通和工业四大部门，通过历史数据分析各部门能源需求的变化规律，以碳中和为目标，2050年能源需求为约束，提出新加坡各部门的能源转型方向，并据此预测碳中和目标下新加坡电力需求。再通过模型分析新加坡2050年电力供应方式，规划结果显示 ...
白苏 +4 more
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