一种新型能源转换与利用模式

本文以美国威斯康星大学提出的葡萄糖水相重整制氢反应为切人点,介绍了一种新型的能源转换与利用模式:太阳能→生物质能→氢能→电能.植物通过光合作用存储的生物质能,可转化为清洁、高效的氢能.用于具有高能量转换效率的氢氧燃料电池.所设计的整个能源转换模式中,二氧化碳零排放,与当前国家大力提倡的低碳经济相吻合.     

浅析生物质能源的开发利用

作为可再生能源的重要组成部分,生物质能源的高效开发利用,对解决现今越来越严重的能源、经济及生态环境问题都将起到积极的作用.这里对燃料酒精、生物质热解、生物制氢等当前生物质能源开发利用的主要方法及其研究现状进行了介绍.     

国际生物制氢研究核心期刊共引分析及其知识图谱

通过ISI网络数据库SCIE,对2000年1月至2008年8月期间生物制氢的相关研究的引文进行了期刊共引分析,并绘制了知识图谱.该图谱显示出此研究领域存在两大主流学术群体:群体1,其研究焦点为光合生物制氢;群体2,其研究聚集在发酵制氢.并指出了生物制氢研究的国际核心期刊,以期对相关研究和期刊工作提供一些参考和帮助.     

基于专利分析的石化制氢转化炉技术情报研究

借助中国专利数据库,对有关石化制氢转化炉的专利文献进行了检索,系统地分析了国内专利文献随时间的变化情况、不同申请人申请专利情况、技术的发展态势、主要参与者状况和专利布局情况,指出制氢转化炉专利技术的发展趋势,对我国在该技术领域上的专利申请活动给出了客观定位。     

基于氢氧储能的平抑风电输出功率方法研究

为改善风场输出功率对电网的影响,减少弃风带来经济损失,同时迎合目前国际对清洁能源开发的重视,本文提出一种利用氢氧储能来平抑风电场输出波动的方法。在考虑制氢效率基础上建立了反应制氢系统运行特性,利用燃料电池作为辅助。通过低通滤波法平抑风电输出,在平抑过程中利用0-1规划法优化电解槽开关运行,提高制氢系统寿命。     

利用无处不在的阳光将水转化成人类需要的氢能

为将现代化学的一个前沿研究领域引入高中化学,作者设计了这篇教学材料,介绍一种利用太阳光分解水制氢技术的基础知识,包括核心成分光催化剂半导体的工作原理,实际催化体系的构成,以及光催化剂的改进。本文可供一线教师用于高中化学教学,也可供高中生作为扩展知识的阅读材料。     

质子交换膜燃料电池膜电极组件及单电池的制作和运行

叙述了氢/氧(空)质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)关键部件--膜电极组件(membrane electrode assembly,MEA)的制备和单电池组装,并且实际运行了一体化燃料电池发电系统.介绍了燃料电池的工作原理和实验内容.通过实验,使学生全面了解燃料电池的基本原理、制作过程及使用方法.     

生物乙醇重整制氢技术挑战与产业化发展机遇

生物乙醇重整制氢是氢能绿色供应的重要途径,其采用可再生能源为原料,运用成熟、高效的化工工艺,积极助力碳达峰、碳中和目标的实现。生物乙醇是已被广泛应用的化石燃料替代品,随着纤维素乙醇技术不断进步,生物乙醇生产不再受限于淀粉基原料。目前,生物乙醇重整能够以制氢和生物乙醇已有的产业化成果为基础,实现与现有氢能产业的快速链接。然而,乙醇中碳碳单键的存在对制氢催化剂开发提出了新的挑战。同时,钯膜反应器生产水平的显著提高又为制氢设备小型化和在线应用创造了机遇。未来,生物乙醇可通过加油站供应,氢气随产随用能够避免储运的安全隐患,生物乙醇重整燃料电池车有望在产业化的过程中实现对燃油车的无缝替代,具有广阔的市场前景和重大的战略意义。     

基于系统动力学的风氢煤耦合系统容量优化配置模型构建及验证分析

对于具有强耦合性和结构复杂性的风氢煤耦合系统，目前学界仅有少数研究从理论阶段证实其可行性，耦合系统的结构及其在实际中的应用路径也缺乏深入分析。为解决能源富集区新能源消纳能力不足的问题，进一步拓展风电利用途径和规模，运用系统动力学理论，分析影响风电功率的不确定性因素，构建风氢煤耦合系统容量优化配置模型。以我国新疆维吾尔自治区为例，基于2010—2020年的相关数据，预测分析其2021—2030年风氢煤耦合系统的动态演化规律，并探讨该系统在经济和技术上的可行性，进而设计在耦合系统内自建和不自建风电场两种方案，对新疆某风电场应用上述优化模型进行验证。结果表明：风氢煤耦合系统容量优化配置模型能有效解决“弃风限电”问题，实现电能长期储存的目标；案例风电场按照风氢煤耦合系统容量优化配置指导CH3OH生产，CH3OH生产商自建风电场成本可减少400万元，负荷弃电率下降32.13%，当风电场容量可信度增加至0.26时，耦合系统无需从大电网购电，可通过储氢罐充放配合来保持H2的稳定供应，规划周期内的碳减排收益可达20.48亿元。实证显示，该改进模型是可行的，在考虑碳减排效益情况下风氢煤耦合系统自建风电场...