碳中和目标下制氢关键技术进展及发展前景综述

本文围绕制氢关键技术的研究进展进行综述,分析了氢能发展的背景,整理并解读了当前我国与氢能相关的政策,并调研了几项国内典型制氢项目。对氢能产业链中制氢环节应用现状及关键技术原理进行了梳理和对比,包括煤制氢、醇类制氢及电解水制氢技术的原理、电解槽结构及数学模型,并分析了由“灰氢”到“绿氢”转化的重要意义,为我国“绿氢”制取关键技术的发展提供借鉴和参考。     

双碳目标下BIPV发展前景

在"碳达峰""碳中和"的目标下,光伏建筑一体化(Building Integrated PV,BIPV)是实现可再生能源在建筑上有效应用目标的重要路径之一.文章阐述了BIPV在经济性、可靠性、便捷性及美观性等方面具有的诸多优势,分析了今后一段时期BIPV的发展形势.     

碳中和目标下,微电网的绿色畅想

消纳能力提升,微电网推动可再生电力发展 能源枯竭和环境保护的双重压力,驱动电力行业将未来发展重心转向清洁的可再生能源.能源经济正在经历变革性的转型,以太阳能和风能为代表的绿色可再生能源发电量比例逐年增加,可再生能源利用更加分布化,产消者界限日益模糊.微电网技术可充分促进可再生能源与分布式能源的大规模接入,实现对负荷多种...     

碳达峰、碳中和目标下中国核能发展路径分析

在碳达峰、碳中和目标下(简称"双碳"目标),中国能源系统将继续加快清洁低碳转型.核能具有生产过程不排放温室气体、全寿期碳排放量小、能量密度高、无间歇性等优点,可通过规模替代化石能源助力能源系统转型.通过梳理中国能源系统现状和核能发展基础,总结多方研究给出的能源发展目标,分析核能在发电、制氢、区域供热、海水淡化等领域的发...     

双碳目标下储能系统关键技术及应用

正碳达峰、碳中和战略背景下,以新能源为主体的新型电力系统发展迅猛,储能系统对高比例新能源可靠并网及高效消纳的作用显著。面对新能源发电及用户用电的源荷波动性,储能系统因可孤岛运行、调节速率快、配置方式灵活等优点,助力电网调峰、调频、调压能力提升,保障电力系统安全稳定运行。此外,在新的市场及相关激励机制下,充分发挥储能系统峰谷价差套利等优势,可实现负荷削峰填谷,降低用电成本。储能系统与新能源发电、电力系统、需求侧响应的协调配合是实现双碳目标的必由之路,而与之相关的储能系统性能优化、参与电网调控、运行特性评估、工程应用等难题亟待解决。     

双碳目标下,做优储能产业

储能被认为是提升电力系统灵活性、经济性、安全性的必备技术手段,也是未来智能电网、可再生能源提高能源供应占比、"互联网+"智慧能源的重要组成部分和关键支撑技术. 在"碳达峰、碳中和"的大背景下,面对新形势,全国政协常委、全国工商联副主席、正泰集团董事长、中国电器工业协会会长南存辉表示,面对新形势,储能设施已从"锦上添花"...     

“碳达峰、碳中和”背景下储能变流器控制方法研究

本文使用新型中点箝位型(NPC)三电平储能变流器作为研究对象,结合矢量控制原理,在abc自然坐标系下提出一种用于三电平储能变流器的新型矢量控制方法。首先建立了储能变流器的数学模型,结合对矢量控制的原理分析,提出一种abc自然坐标系的新型矢量控制方法。然后在MATLAB/Simulink仿真软件中搭建了仿真实验平台。实验结果表明本文方法可以在无坐标变换和锁相环的情况下,实现有功、无功电流的独立控制,系统运行稳定良好。     

碳中和目标下实现碳循环的电力系统供需规划

全球许多国家已发布碳中和目标,电力系统碳中和日益受到各方重视,而电力-燃气系统碳循环是实现电力系统碳中和的一种重要途径。该文在提出可再生能源驱动的电力-燃气系统碳循环与能量循环运行体系基础上,建立了电力-燃气能量/物质耦合模型,提出了考虑电力系统碳中和约束与碳循环约束的优化模型,并以西班牙电力-燃气系统为例进行分析。研究发现,碳循环比例变化将对电力系统灵活性需求、建设与运行成本、二氧化碳存储与封存需求等产生较大影响。结果表明,推动实现电力-燃气系统碳循环与能量循环,需要加强电力系统灵活性研究和建设,并重视相关能量转换与碳处理技术的经济性提升。     

碳中和目标下退役电池筛选聚类关键技术研究

随着"30·60碳达峰–碳中和"战略的提出,新能源逐步成为主力电源.储能技术作为平抑新能源波动、提升消纳能力的主要途径备受关注,但受经济性制约使其难以实现规模化推广.而退役动力电池梯次利用产业链逐步延伸,全寿命周期覆盖利用,有望成为破解这一困境的有效手段.依据现有的新能源汽车的保有量,每年至少有约30万t退役的动力电池...     

碳中和目标下构建新型电力系统的挑战与展望

构建以清洁低碳能源为主体的能源供应体系,建设新型电力系统是实现碳中和目标的关键举措。电力系统从化石能源主导转变为清洁能源主导,面临新型平衡体系、复杂安全机理、成本疏导机制等多重挑战与变革。该文从结构、形态、技术、机制4个方面分析新型电力系统的内涵与特征;分析研判新型电力系统演化路径;最后,针对新型电力系统构建提出发展建议与展望。     

碳中和”目标下的电能替代发展战略研究

长期以来,化石能源支撑着我国工业文明发展,同时也带来了环境污染、气候变化等影响人类生存发展的现实难题.电能是清洁、高效、便捷的二次能源,电能替代是实现"碳达峰"与"碳中和"目标的重要路径.首先梳理了"碳中和"目标下的分阶段任务,分析整理了在"碳中和"目标下的电能替代发展前景;并列举了"十三五"期间电能替代工作取得的成就;最后据此分析了电能替代各项技术在"十四五"期间发展战略及后续工作.     

双碳目标下含重力储能的配电网多目标运行优化

在“双碳”背景下，新型电力系统承载电力系统低碳转型的重要任务。为了更好地促进新能源的消纳，同时有效促进需求响应参与电力系统运行，针对主动配电网的运行优化，提出了基于重力储能和需求响应的主动配电网多目标优化模型。目标函数一考虑主动配电网运行和用户用能的总成本，目标函数二选取主动配电网的等效碳排放成本。由于风光出力的不确定性，利用鲁棒优化理论将不确定优化模型转换为确定性优化模型，同时构建了基于NSGA-Ⅱ算法的运行优化求解方法。最后，在三种场景下对模型进行求解，结果表明系统配置重力储能，同时开展需求响应除了能减少碳排放量之外，还能达到削峰填谷的目的，系统有较好的运行经济性。     

碳中和

正2021年5月,"第十四届电器电子产品生产者责任延伸制度及回收处理技术国际会议"召开并发布《2020中国废弃电器电子产品回收处理行业白皮书》、《家用电器绿色供应链管理》系列行业标准以及《电器电子产品生产者责任延伸信息公开评价规范》团体标准。本期也对此次会议进行了报道,并全文刊登白皮书。值得一提的是,在今年的会议上,还设置了碳减排实践专题。众所周知,碳中和、碳达峰已经成为社会热点词汇,我国明确提出"二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和"的目标,彰显大国担当,关系到各行各业。     

世界部分国家“碳中和”目标

正目前,越来越多的国家政府正在将"碳中和"转化为国家战略,提出了无碳未来的愿景。以下为部分国家设立的净零排放或"碳中和"的目标。英国目标日期:2050年承诺性质:法律规定英国议会于2019年通过了将净零排放目标改为100%的修正案。苏格兰的议会正在制定一项法案,在2045年实现净零排放。这是基于苏格兰强大的可再生能源资源和在枯竭的北海油田储存二氧化碳的能力。     

加快推动碳达峰、碳中和的目标实现

2021年全国两会上,政府工作报告对能源行业在2021年及"十四五"时期的重点工作提出了明确要求,清洁、低碳、安全、高效的关键词贯穿始终. 对此,国家能源局党组书记、局长章建华在接受采访时表示,重点采取四方面举措,加快推动碳达峰、碳中和工作. 一是加快清洁能源开发利用.制定更加积极的新能源发展目标,推进陆上风电和光伏发...     

碳中和目标下电解水制氢关键技术及价格平准化分析

随着低碳清洁氢发展成为全球共识,各国制氢技术路线均立足本地氢源潜力和未来氢能产业需求,呈现低碳氢、清洁氢到可再生氢的梯次发展趋势。电解水制氢技术的发展是低碳清洁氢气供给的突破口。该文首先对电解水制氢技术进行综述,介绍包括美国、日本、欧洲等国家电解水制氢技术路线图和技术指标目标;然后深入分析国内电解水技术发展现状,并与国外技术水平进行了差距量化对标,在此基础上提出我国电解水制氢潜在的技术路线;最后分析目前中国平准化低碳清洁氢成本,并且对中国2020～2050年平准化低碳清洁氢成本进行了预测。降低低碳清洁氢气平准化价格,需要从技术、商业模式创新等多方面协同发力,从而发挥其在能源转型及深度脱碳方面的作用。     

碳中和目标下基于需求响应的用户特性优化研究

电力行业是我国实现碳中和战略目标的重要一环,为促进该目标达成,需调动电力用户参与电力侧需求响应.一方面,从用户侧角度,不同用户面对电价波动环境控制电费期望和控制电费波动风险的偏好有所不同;另一方面,从供能侧角度,用户受生产特性影响,售电商对不同用户进行用电行为调节难度不同;因此,利用需求响应模型刻画用户行为,基于MCMC采样方法对电价风险环节进行模拟,在考虑碳减排收益的基础上,以用户为主体,综合构建考虑电费总额控制和风险控制的多目标优化模型,并借助自适应遗传算法进行算例求解,结果表明,文中所提模型能够挖掘不同用户的风险偏好和生产特性,助力用户实现自己偏好上的效用最大化,提高参与需求响应积极性.     

碳中和愿景下考虑电氢耦合的风光场站氢储能优化配置

由于新能源出力具有波动性和间歇性,其直接接入电网会影响电力系统的安全稳定。为促进可再生能源消纳,可通过发展电氢耦合的氢储能系统解决此问题。为此,针对发电侧新能源风光场站的氢储能容量优化配置问题,以氢储能投资成本最小、系统累计跟踪计划误差最小和二氧化碳减排量增量最大为目标,以场站弃电率和实际场地面积为约束,构建了氢储能多目标优化配置模型。采用带精英策略的非支配排序的遗传算法和熵权法相结合的综合算法求解模型的最优折衷解。最后,以中国甘肃某风光场站为例,验证了所提模型与算法的有效性。结果显示:面向200 MW光伏和400 MW风电的可再生能源基地,200 kW电解槽、6 kg储氢罐及200 kW燃料电池的最佳配置数量分别为268、291和222个,所提氢储能系统积极响应了调度指令并大幅度降低了弃电率。