可再生能源发电制绿氢和氢能储运技术现状与发展分析

氢能已纳入我国能源发展战略。绿氢作为一种绿色二次能源,能够助推实现“双碳”目标。氢气制备和储运是氢能产业链的关键环节。重点阐述了电解水制绿氢和氢能储运的技术类型与发展现状,并对其应用前景和发展趋势进行了分析;提出氢气生产成本和储运方式是限制氢大规模部署的主要技术瓶颈;最后为传统电力企业进入绿氢制备和储运产业提供了一些思考和建议。     

我国天然气供需现状及煤制天然气工艺技术和经济性分析

我国天然气消费市场持续增长,2008年天然气消费量达807×10^8m3,比上年增长10．1％;2020年天然气需求将增至2500×10^8m3,供应缺口达1000×10^8m3。与国际天然气价格相比,我国天然气价格水平仍然偏低。煤制天然气可以作为液化石油气和常规天然气的替代和补充,缓解我国天然气供应缺口。其竞争力主要源于可采用低价劣质煤．需要选择的主要是煤气化及甲烷化技术。含水含灰高、低热值的褐煤比较适于碎煤加压固定床或流化床气化。鲁奇煤气化工艺是煤制天然气项目首选的煤气化技术,此外还有流化床气化炉技术、BGL块／碎煤熔渣气化技术。鲁奇甲烷化技术是世界上首个商业化业绩,此外还有托普索公司甲烷化循环工艺技术和Davy甲烷化技术。以某年产10×10^8m3（标准）煤制天然气项目为例,其投资利润率16．16％（平均）,全部投资内部收益率16．21％（所得税后）,投资回收期7．72年,在经济上是可行的。目前一些地方和企业对煤制天然气项目的风险认识不足,首先应正确评价煤制天然气的能源效率和CO2排放,过分强调和夸大煤制天然气这个单一过程的高能源效率是不客观的：其次应认识到原料煤及产品价格是制约煤制天然气项目的关键因素;同时此类项目产品关联度低,并会受到天然气管网建设和管理的制约。     

能源消费包费制节能监察研究

能源消费包费制节能监察是发现和制止能源消费包费制最为主要和重要的手段,其有效实施对我国的资源节约、环境保护,乃至于碳达峰碳中和目标的实现都具有重要的现实意义。在分析能源消费包费制立法规定和目的的基础上,尝试对其内涵与外延进行明确界定,对其监察标准进行合理设定,并就有效促进和进一步规范能源消费包费制节能监察的实施提出自己的建议,以期对资源节约、环境保护,乃至于碳达峰碳中和目标的实现有所增益。     

复杂热源下退耦合液氢慢化器的熵产分析

中国散裂中子源是我国重要的科学装置,退耦合液氢慢化器是其内部重要部件,对其进行计算和分析有着重要的意义。通过编译相应的UDF程序对ANSYS FLUENT软件进行二次开发,得到了复杂热源下退耦合液氢慢化器的仿真计算结果。计算更符实际的不均匀复杂热源,得到了不均匀的温度分布结果,温度峰值集中在容器底部一角。利用熵产理论对慢化工质进行热力学分析,得到流动熵产率和传热熵产率分布,其峰值主要集中在入氢管出口处的较小区域。同时计算了z轴不同高度上熵产率的平均值,得到了平均熵产率沿着z轴的分布规律。     

二甲醚技术发展现状及替代柴油的经济性分析

概述了二甲醚的市场情况以及二甲醚生产技术的最新进展,介绍了二甲醚替代柴油的研究进展情况,详细分析了二甲醚替代柴油的经济性问题,对二甲醚项目的建设决策具有一定参考意义。     

煤矸石制砖的热值梯级利用

以常村煤矿矸石砖厂为例,利用煤矸石制砖热值利用节能量计算模型,计算出了每万块煤矸石砖的节能量和每万块煤矸石砖余热能源利用率,并提出了煤矸石制砖余热利用的建议。     

石油的代用能源——氢的性质、制取、储存和应用

本文介绍了当前环境污染所造成的危害及能源危机问题,阐述了所开发的各种能源,着重论述了氢的性质、制取、储存和应用.氢有许多优点,如它来源于水,而水资源丰富,对环境无污染.因而,适合作汽车和其它动力机械的燃料,是一种可以长期依靠并可再生的永久清洁能源.文中并介绍了当前氢能汽车的研制概况、优点、存在问题及解决措施.     

中国燃料乙醇的应用及生产技术的效益分析与评价

针对国内外燃料乙醇的应用和发展情况,对比分析了淀粉质、糖质和纤维素类原料燃料乙醇生产工艺的异同,并对我国3种原料的资源状况进行了评价.以10万t/a的燃料乙醇工厂为例,对不同原料燃料乙醇生产工艺的经济性、能源效益和社会效益进行了对比分析,发现甜高梁和木薯最有经济优势;从能源效益分析可知生产工艺能耗约占80%,工艺改进非常重要;从单位土地能源净产出情况看,甜高梁最高,其次是甘蔗和木薯,可见能源作物具有开发潜力;通过社会效益分析,10万t燃料乙醇工厂会给农民带来2～4亿元的年收益,提供约1000个的就业岗位;且10万t燃料乙醇的应用CO2年减排量可达30万t以上,减排CO、CH等汽车有害污染物近1700t.     

低能耗建筑的技术经济性浅析

对比欧洲的建筑节能标准，我国目前节能建筑的采暖、制冷能耗还很高。为了进一步降低能耗，提高居住环境的舒适性，保护环境，有必要开发应用低能耗建筑；但是，各种建筑低能耗技术的应用势必会增加初投资，为此介绍了各种实现低能耗的技术及其应用情况并分析了它在不同国家的经济性，为寻求适合我国国情的低能耗建筑技术提供参考依据。     

氢燃料电池汽车技术、经济、环境研究现状及展望

氢燃料电池汽车是指以氢气为燃料,装有基于燃料电池的系统,通过燃料与抗氧化化学能的电化学反应产生电流,依靠电机驱动的汽车。相比于传统的内燃机汽车,氢燃料电池汽车具有高效率,零排放、低噪音、里程长和加注快等不可比拟的优势。本文梳理了现有文献中氢燃料电池汽车的研究现状,对氢燃料电池汽车从技术瓶颈、经济效益、环境影响三个纬度进行了评估,从技术-经济-环境三个层面对氢燃料电池汽车的研究进行了展望,并提出了未来的主要研究方向。     

应用低流速逆流再生技术的制水设备取得成功实例

2008年第2期刊载了笔者的《固定床制水设备合理应用低速逆流再生技术》文章，已详细介绍了固定床（有中排和无中排）采用低速逆流再生技术的条件。为了印证此项技术的可靠性和经济性。本文介绍一些应用成果的实例。     

电能替代供冷供热技术与燃气分布式能源的技术经济性对比分析

选取电能替代供冷、供热技术与燃气分布式能源进行对比分析。首先分别对电能替代供热供冷技术比较,遴选出经济效益较好的电能替代技术进行组合,然后与燃气分布式能源同时供冷供热进行比较,获取电能替代供冷供热较好的技术方案,排序为蓄冷蓄热(热泵)、水源热泵、空气源热泵、地源热泵、蓄冷热泵+电采暖。最后,以燃气分布式能源的投资回收年限为约束,对比分析天然气价格对应的临界电价,获取不同电价政策下的利润空间和利润比例。燃气分布式能源适用于具有一定规模,冷热需求较大、燃气管道已铺设的用户,电能替代供冷供热技术更具有灵活性,可适应各种规模的用户,但对于电力供应稳定性要求较高。     

H级燃气轮机的发展现状及技术特点分析

为了应对日益高涨的能源价格及环保要求,参考和借鉴国外最新的H级燃气轮机的技术对提高我国燃气轮机联合循环发电的效率和经济性至关重要。相较于F级重型燃气轮机技术的研究,国内研究和制造单位对于更先进的H级重型燃气轮机的研究分析尚且不足。本文总结了国内外H级燃气轮机的装机情况,分析了全球四大燃气轮机发电设备主机厂最新H级燃气轮机的技术特点,综述了国内H级燃气轮机目前研究发展现状,以期为国内先进重型燃气轮机研发和设备选型提供技术参考。     

海水制淡技术的现状和发展

本文探讨了海水制淡的方法,分析了人类对水质的要求,指出传统方法的局限性。最后提出了最新的海水制淡技术———反渗透法。     

CO_2减排、处理技术的量化讨论与分类评价

全球变暖的主要原因是由于大量温室气体排放导致了温室效应,而温室气体的主要组成部分就是CO2。Q1为人类对环境的最低要求值所对应的CO2总量,当大气中的CO2总量大于Q1时,表示环境已不适合人类居住和发展。大气中CO2总量随时间变化的峰值Q2必须远小于Q1,否则CO2排放对人类社会构成的危险性依然很大。在假设能源消耗全部用于GDP的增长,所有能量只分为碳能量和氢能量两部分,对CO2技术的资金投入由P1、P2、P3三部分组成的基础上,引入与CO2变化相关的量化关系式。根据关系式,可以通过提高能源利用效率、减少能源浪费、发展可再生能源和替代能源、改变能源结构来降低单位GDP的CO2排放量。发达国家应将技术资金投入的重点放在发展可再生能源与CO2捕集和储存技术方面,而发展中国家投资的重点应放在提高能源利用效率方面。CO2减排和净化处理技术可分为降低单位GDP的CO2排放量、CO2的暂时储存和CO2的永久固化3个方面。我国现阶段应加大提高能源利用效率和增加清洁能源比例的投入;从长远来看,应加大对CO2捕集和储存技术的投入,特别是实现永久性储存。     

实现CO2零排放的煤气化制甲醇创新工艺

粉煤气化制生产甲醇的合成气（CO＋H2）,其H2／CO（物质的量比）为0．42,而合成甲醇的H2／CO应为2。所推荐的创新工艺,通过配入水电解制的H2,使合成气巾的H2／CO达到2,从而免除了传统煤制甲醇工艺中把多余的CO同水蒸气转换成H2＋CO2,传统工艺不但浪费了资源,还造成CO2大量排放。有人曾实验用CO作水电解介质制氢,使1m^2的H2的耗电量从4．76kW·h降到1．667kW·h,所推荐的创新工艺可利用高CO含量的部分煤气作水电解介质循环制氢配入合成气中,使其H2/CO达到2,这样煤气中的CO还可增产1倍的甲醇。所用的壳牌粉煤纯氧气化工艺,通过改造使气化压力从4MPa提高到6～6．5MPa,就可实现等压合成甲醇,从而可省去合成气压缩机,简化工艺流程．节省能耗和投资。建议国家进行投资,在四川沪州地区开发建设煤气化配水电解制氢联合制合成气用于生产2×（60×10^4t／a）甲醇的示范装置,然后完善推广。     

综合利用煤矸石制砖的合理性分析

煤矸石大量排放积存,危害严重,根本性治理利用日趋紧迫。通过对多种不同煤矸石利用途径的利弊分析和优化选择,分析了综合利用煤矸石制烧结砖的合理性,并对煤矸石制砖项目总体方案进行比较、优化。     

中印600MW燃煤发电机组引风机选型的比较分析

目前我国正大力开拓印度的电力建设市场,但由于两国的经济发展水平不同,制定的标准也不尽相同,从而在对锅炉引风机选型时也会出现不同的结果。文中通过对中国和印度电力建设中风机选型不同标准的比较,对电站锅炉引风机的选型进行计算和分析,并提出优化选型的技术措施,为印度项目引风机的选型提供一定的参考。     

潮流发电技术的发展现状及趋势

介绍了潮流发电的基本原理和关键技术,对国内外潮流发电的关键设备水轮机的发展和成果进行了评述,分析了今后潮流发电技术的发展趋势。潮流发电作为一种最新的可再生新能源利用技术,具有很好的发展前景。