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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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全球能源互联网, 2022 质子交换膜燃料电池堆的电效率约为50%，电化学反应剩余的能量要以热量的形式散失，造成巨大能量浪费，开发基于燃料电池的热电联产系统可以高效地产生电力和热水，并显著提高系统的能量效率。在MATLAB/Simulink平台上搭建了70 kW级燃料电池热电联产系统，包括燃料电池电模型、热管理模型和热电联产系统综合动态模型，并开发了一种智能控制算法进行水热管理，将电堆运行温度控制在70 ℃左右，在保证电堆正常运行的前提下，提升热能回收效率并降低系统寄生功率。结果表明该系统可以有效地回收燃料电池反应所产生的废热 ...
符昊宇 +6 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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考虑梯级碳交易机制和电转气两阶段运行的综合能源系统优化 [PDF]
全球能源互联网, 2023 为提升综合能源系统（integrated energy system，IES）的能效水平，提出了一种考虑梯级碳交易机制和电转气（power-to-gas，P2G）两阶段运行的IES调度模型。首先引入碳捕获与封存技术（carbon capture and storage，CCS），解决了P2G所需碳源和热电联产机组的碳排放问题；同时在传统P2G的基础上引入氢燃料电池，研究P2G两阶段运行的多重效益；最后，运用梯级碳交易机制限制碳排放。在此基础上，建立以碳交易成本、系统运行成本 ...
李贵君 +4 more
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面向调频应用的扁管式可逆固体氧化物电堆控制特性分析 [PDF]
全球能源互联网, 2022 良好的电化学动态响应性能以及功率输出的长期耐久性是高温可逆固体氧化物电池（reversible solid oxide cell，RSOC）应用于调频等电力辅助服务的技术基础。针对一种新型内嵌微流道的扁管式电堆，从调频控制的角度，试验考察了RSOC电堆的发电/电解工作控制特性、负荷动态响应特性以及长时间运行衰减特性。结果表明，新型电堆燃料传质特性良好，可优先选择氢气流量、水氢比、工作温度等参数实现对应发电/电解模式下的调频应用控制。在温度控制不变的情况下，动态试验表明了新型电堆受传质/传热影响 ...
高丹慧 +6 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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计及电价波动的可逆固体氧化物电池“发电-电解产气”综合能源系统建模分析 [PDF]
全球能源互联网, 2023 综合能源系统是今后分布式发电站的重要发展方向之一。为了分析计及电价响应和电网激励对电转气（power to gas,P2G）技术的影响，建立了一个结合沼气厂的可逆固体氧化物电池（reversible solid oxide cell,RSOC）热-电-气综合能源系统模型。利用GAMS仿真软件分析了案例中引入的不同能量消耗方式对系统的影响，比较了热电联产（combined heat and power,CHP）和RSOC两种消耗沼气生产电力和热能方式的优劣，分析了电价波动对综合能源系统的投资成本和“弃风 ...
李儒欢 +6 more
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面向可再生能源消纳的电化工（P2X）技术分析及其能耗水平对比 [PDF]
全球能源互联网, 2020 电转氢技术可将富余的可再生能源电能转化为化学能，运用于电力系统中有望实现富余可再生能源的大规模消纳。氢在交通、发电等领域具有重要作用，但受限于燃料电池技术的成熟度，现阶段应用的规模较小，难以匹配富余电量的体量。同时，氢在化工领域具有较大的应用潜力，发展面向可再生能源消纳的电化工（P2X）技术，是解决可再生能源弃电问题的一条有效途径。针对电转氨、电转甲烷、电转甲醇及电转汽油4种主要电化工技术，从市场规模、技术路线、能源转化效率以及示范工程进展4个方面进行了综述，对比分析了4种电化工技术的能效、电耗 ...
李佳蓉 +6 more
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Zhejiang Daxue xuebao. Lixue ban, 2022 同步脱氮除硫工艺以硝态氮作为电子受体，硫化物作为电子供体，通过以废治废，去除氮硫污染物。本文构建了双室型微生物燃料电池（microbial fuel cell，MFC），将同步脱氮除硫工艺与MFC相结合，在处理废水的同时生产电能。与化学对照组相比，该同步脱氮除硫MFC具有高基质去除性能和产电性能。当进水硝态氮和硫化物的浓度分别为95.54和540 mg·L-1，反应时间为20 h时，硝态氮和硫化物的去除率分别高达96.50%和99.64%；最大电流密度达457.20 mA·m-2，稳定电流密度为30 ...
CAIJing(蔡靖) +5 more
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基于微藻的废水处理及油脂积累研究进展Advances in microalgae-based wastewater treatment and lipid accumulation
Zhongguo youzhi, 2023 水资源危机和对环境污染的担忧推动了传统废水处理工艺的升级。微藻可大量积累油脂等高附加值次级代谢产物，而微藻在废水中培养，可同时满足获取微藻生物质和废水处理的需求。综述了微藻培养与废水处理相结合的特点，阐述了微藻废水处理工艺，包括光生物反应器、生物膜-光生物反应器、微藻-细菌共培养、微藻型微生物燃料电池以及耦合植物生长调节剂，对提高废水中微藻生物活性、产油能力和废水处理效率的作用。鉴于废水组成的复杂性和微藻的适应性，还需创新废水微藻培养工艺与技术以实现更高的废水生物修复效率和微藻高附加值产物产率 ...
朱黎妍, 乔腾生, 赵永腾, 余旭亚 ZHU Liyan, QIAO Tengsheng, ZHAO Yongteng, YU Xuya
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