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1.
电转气(Power-to-gas)是一项将电能转化为高能量密度可燃气体的化学储能技术,与地质储能相结合,有望满足未来大容量储能需求,并成为未来有效储能技术选择之一。电转气地质储能技术中涉及电离制氢、甲烷化、二氧化碳(CO2)地质储存和人工合成甲烷(CH4)地质储存四个阶段。由于电转气地质储能技术发展处于初步阶段,且涉及多个技术环节,其技术整体的经济性分析相对较少,有必要对电转气地质储能技术的经济性展开分析,便于探索电转气地质储能技术在中国的应用潜能。本文基于大量文献调研,首先对电离制氢与甲烷化过程展开技术经济性分析,随后分别对CH4与CO2地质储存的技术经济性展开分析,进而将整个流程按照不同工况下的估算结果进行统计分析,并通过与抽水蓄能和压缩空气储能进行技术经济对比,明确了电转气地质储能的技术成本,最后针对该技术在中国应用的机遇与挑战做出了分析。研究发现,碱性电解液电解技术(AEL)目前以较低投资成本更具优势,大约为7850元/kW,聚合物电解质膜技术(PEM)的投资成本在技术进步的基础上,有望于2050年降低投资成本至约为当前AEL技术的一半;生物甲烷化以及催化甲烷化的技术中的三相甲烷化技术仍处于实验和示范阶段,催化甲烷化的技术中的绝热固定床甲烷化技术因为有较成熟的商业应用更具技术优势,该技术有望于2050年成本降低至目前的50%-60%;CH4地质储能设施的开发成本变化浮动很大,因为这些成本受储能的类型及各项特性参数的影响。不过基于已发表数据可知,CH4地质储能中含水层储能与枯竭油气田储能的投资成本相当,在1.88-3.30元/m3范围内浮动。盐穴储能相对投资成本较高,约为其他两种地质储能技术的两倍。CO2地质储存成本变化范围很广,除个别高成本案例外,储存成本通常低于53.38元/吨,以3.38-53.38元/吨CO2的储存成本具有很大的潜力。整体技术经济性来看,人工合成甲烷发电成本比传统化石能源如天然气的发电成本高出很多,相较于化石能源发电不存在竞争性,但与当前太阳能热电厂发电成本相当。相较于目前处于应用阶段的抽水蓄能和压缩空气储能,电转气地质储能技术投资成本相当。当前,电转气地质储能在中国应用的机遇与挑战并存。随着未来电离制氢与甲烷化技术的创新,系统能效、地质储能模式、选址模型的优化,与现有储气库、天然气管网、电网结合方法的优化以及低碳政策的积极影响等,都将提升电转气地质储能技术在中国应用的可能性。 相似文献
2.
中国钢铁行业CO2排放现状及点源分布特征 总被引:1,自引:0,他引:1
在对中国钢铁企业的产能、产量数据进行调研的基础上,计算了单个钢铁企业及整个行业CO2排放量,分析了中国钢铁行业的CO2排放现状及2000~2009年间的变化情况。在此基础上绘制了中国钢铁行业2000、2004和2009年的排放点源空间分布图,分析了排放点源随时间的变化趋势及空间分布特征。结果表明,近年来,中国钢铁行业CO2排放量呈现快速增长,2009年达到96949Mt,是2000年的24倍。2009年,中国钢铁行业CO2排放点源数量312个,主要集中于河北、江苏、山东、辽宁、山西、上海、广东、湖北等省市,且大规模排放源逐年增多,CO2减排压力巨大。 相似文献
3.
海上风电集群电能组合输送方式研究 总被引:1,自引:0,他引:1
摘要: 江苏如东大规模海上风电场建设工程包括9个潮间带,各风电场分散布局,采用单一的输电方式不仅输电效率低,工程建设资金较高,而且海底电缆对海域资源的占用和施工期对海域环境的影响较大。文中依托江苏如东大规模海上风电场建设工程,研究分散布局的大规模海上风电场集群电能最优输送方式,深入研究了不同输电方式的特性及适用范围,提出了适合分散布局、离岸距离差距较大的大规模海上风电场的电能输送优化方案,并详细仿真研究了电能输送优化方案中的无功配置及过电压水平,提出了在海缆末端并联补偿度为60%~70%的电抗器,能够有效限制工频过电压;限制操作过电压的策略需要根据海上风电场的具体布置具体设计。 相似文献
4.
5.
设计了一套排土场模型试验装置,利用自然分选形成排土体模型,通过抬高模型一侧来使边坡发生破坏。试验结果表明,滑面近乎为直线,排土体的初始破坏位置集中在1/2~3/4高度处。初始破坏发生后,会引发上部土体的滑动,且破坏规模更大;下滑的土体从1/2高度处开始堆积,随高度降低,堆积的土体增多。下滑的土体由两部分组成,大部分为初始破坏及牵引的上部土体,少部分为下滑过程中带动的坡面土体;基础边坡角越大,破坏发生的范围越大。不同滑面反演出的φ值较为接近,平均值为33.2°,标准差为0.96°;利用反演参数计算的滑后边坡安全系数较为接近,平均值为1.12,标准差为0.015,表明此时边坡均有10%~14%的安全储备。因模拟排土料的石料干燥且粒径均匀,边坡破坏过程与前人研究结果差异较大,模型试验所得结果适用于无地下水条件的碎石边坡。 相似文献
6.
7.
本文从机房设备遥控遥测平台、信号源的智能监测与自动化控制、发射机自动化控制及参数监测、播出节目质量的无线监测四个方面,介绍了南岳电视调频发射台机房设备遥控遥测平台的设计方案。 相似文献
8.
变容压力脉冲渗透系数测量方法研究 总被引:5,自引:3,他引:2
从理论上讨论传统压力脉冲法(定容脉冲法)在渗透系数测量量程上的局限性,提出水箱容水量可调的变容压力脉冲法(变容脉冲法)的新思路。介绍变容脉冲法的原理、装置及试验流程。与定容脉冲法不同,变容脉冲法试验装置的水箱内装的流体为气液两种流体的综合体,可以通过调节气液体积比来实现容水量的改变。通过调节水箱内不同的气液体积比(不同容水量)条件下对同一个岩石试件进行渗透系数重复测量,分析变容脉冲法的重复性。试验结果显示,该方法具有很好的重复性(小于5%),并与恒流法测得的渗透系数相近。 相似文献
9.
原地溶浸采矿过程是一个典型受化学反应、流体流动以及物质迁移等多种因素非线性耦合作用的复杂过程。原地溶浸采矿过程中,伴随溶浸过程,矿层的渗透性分布会发生非常大的变化,这可能加剧矿层的非均匀性,使得溶浸剂和溶浸液在矿层中会发生非均匀流动现象,降低溶浸的范围和矿层的采收率。国内外现有的溶浸试验装置侧重于化学分析,不能很好地反映地浸现场条件下的高应力、高流体压力条件和流体流动的特点,同时在测量范围、精度上也不能满足科学研究的要求。为此研制岩石流体反应–流动耦合试验装置,该装置可以严格控制岩体应力和流体温度,实时在线监测系统内的流体压力、流量以及温度,实时分析流体的化学成分和岩芯的渗透性,通过分析手段可获得溶浸过程中的反应动力学参数和岩体成分等性质,实现对岩石流体反应流动耦合过程的全面分析。结合新型天然成因试剂地浸采铀法,在该试验装置上进行原状砂岩地浸试验,分析地浸过程中砂岩的渗透性、溶浸流体化学成分及铀矿采收率的变化情况。其中,当液固比为4时,铀的采收率接近60%,地浸过程中岩芯的渗透系数变化跨越3个数量级。这些试验数据显示,该装置的试验效果良好,加氧条件下矿层原地液地浸采铀是可行的,但渗透性的高度变异会影响到现场地浸的采收速率和采收率。 相似文献
10.
统一强度理论的发展及其在土木水利等工程中的应用和经济意义 总被引:15,自引:5,他引:10
统一强度理论是在中国本土原创产生和发展起来的关于材料强度和结构强度的系统新理论。它从连续统力学最基本的单元体力学模型开始,到数学建模方法,理论公式的表述,以及一系列新的理论公式都不同于以往的各种理论。它将以往各种适合于某一类材料的单一强度理论推进为可以适合于多种材料的统一强度理论。经过40多年的发展,它不仅自己形成了系统的理论,而且将很多著名的理论包容其中,形成了范围更宽广、功能更强大的理论体系。由于它具有一个统一的力学模型,清晰的物理意义,简单的线性数学表述式,能反映材料的基本特性,即sD效应(不同的抗拉强度和抗压强度)、静水应力效应、正应力效应、中间主应力效应和中间主剪应力效应,以及结构强度分析的破坏准则效应,并且与现有的实验数据相吻合,能容易地适合许多新情况;此外,统一强度理论既容易用来取得解析解,也容易用于计算机程序取得数值解。统一强度理论已被推广应用于很多领域。在连续介质和工程应用的框架下对统一强度理论的发展及其在土木工程中的应用和经济意义进行较为系统的小结。 相似文献