作为世界科技前沿的能源远距离输送

能源在地球各地分布极不均匀。如水力资源主要存在于西伯利亚、中国、加拿大和南美等地,太阳能主要在赤道附近的岛屿、海洋、沙漠和干燥地区及宇宙空间,而石油则储藏于著名的产油国。这些能源属于全人类,各国都需要它们,所以能源的输送就极为重要。专家们认为,能源的输送协作是能源开发利用极为重要的一环,它与众多的先进技术有关,更与各国的能源政策分不开。 迄今为止各类能源输送技术大致如下:     

铂与氢、水和苯分子相互作用的量子化学研究

采用量子化学程序Gaussian98(A.9)从头算的B3LYP方法，全优化计算铂对氢、水和苯的化学吸附作用，得到了3种相关络合物PtX、PtXX和Ptxxx(X=H，H2O或C6H6)的平衡几何构型和电子结构信息，并探讨了这些络合物的成键性质，以及苯环与铂原子之间的分子轨道作用性质。结果表明，苯环与铂原子之间有很强的成键作用，并随着游离氢原子和水分子的参与，作用强度有很大变化。苯分子吸附在金属铂上，它的芳香性得到不同程度的降低，苯环被活化，苯环与铂原子之间形成η^2型π键络合物；水参与作用后，苯环与铂原子之间形成σ络合物；氢和水同时参与作用后，苯环与铂原子之间仅有很弱的π轨道作用。     

氢能及金属基储氢材料

氢是理想的新能源，本文根述了近二十年国内外对储氢材料的研究进展，介绍了某些有应用价值储氢材料的储氢性能和应用。     

计及互联调控的新能源汽车一体化供能站规划

为了解决插电式电动汽车、换电型电动汽车和氢燃料电池汽车大规模接入背景下的综合能源站规划问题,首先提出一种包含三种主流新能源汽车供能设备的一体化供能站概念模型;其次,提出氢能转运、换电电池转运、服务费调控三种互联调控模型,以增强各站间的联系;然后,以全周期综合费用为优化目标,提出计及互联调控的新能源汽车一体化供能站规划模型;最后,基于IEEE 33节点配电网和某市部分城区交通网的联合系统进行仿真验证。结果表明所提模型优化了设备配置,改善了系统运行状态,延缓了配电网的升级改造。     

基于氢能的风-火耦合多能系统设计与综合评估

为了提高火电机组深度调峰极限,挖掘其提升新能源消纳能力的潜力,构建了基于氢能的风-火耦合多能系统.建立了风-火耦合多能系统的设计框架,包括设计原则、系统组成及评价指标体系等,提出了富裕风电制氢支撑的风-火耦合多能系统的总体结构;考虑经济性、能源利用、"双碳"目标、可靠性这4个方面的影响因素,提出了风-火耦合多能系统的多尺度评价指标及其数学模型,并基于模糊层次分析-熵权法确定各指标的权重占比;以某地区拟建的风-火耦合多能系统结构设计为例,验证了所提方法的有效性,可为实际工程建设提供了一定的参考.     

氢能——我国未来的清洁能源

首先介绍了氢能的诸多优点,例如资源丰富、来源多样性、可再生性和可储存性等,特别指出氢的可储存性使其具有和电、热不同的能源载体的用途。进而就我国能源资源情况、能源安全、环境要求以及经济可持续发展的角度说明我国发展氢能的必要性。说明发展氢能燃料电池汽车、分散供电、供热都将是我国经济持续发展的新的增长点。当前,各国制定氢能发展规划,加大发展氢能的力度,出现氢能国际化的苗头。对此,作者建议应根据我国国情特点,制定我国的氢能发展计划和目标,同时,积极参与氢能国际化活动,为我国的可持续发展争取条件。     

我国氢能产业发展和氢资源探讨

分析了我国氢能产业近期发展情况,我国氢能产业正步入快速发展机遇期。指出氢能是21世纪最具发展潜力的一种清洁二次能源,具有"清洁、高效、安全、可持续"四大特点,被誉为未来世界能源架构的核心。重点讨论了我国氢资源和绿色氢气制备问题,指出目前实际使用的氢气包括"灰氢""蓝氢"和"绿氢"三大类,显然"灰氢"不可取,"蓝氢"可以用,"废氢"可回收,"绿氢"是方向。讨论了加快氢能系统建设,建立发展氢气存储和运输系统及加氢站基础设施建设等问题。未来,我国氢能产业发展潜力巨大,但是在下决心大力发展氢能产业时,需要高度注意目前存在的实际情况和困难,要防范一系列的产业风险,做到有序发展,稳中有进,才能实施氢能产业的可持续发展。     

余卓平：氢能汽车产业化不易

目前氢能汽车在国际上还没有实现产业化,中国汽车企业还有机会。     

风电耦合制氢技术进展与发展前景

大规模开发利用风电等可再生能源已成为世界各国清洁低碳能源转型的共识,但因其存在随机波动性和间歇性强的缺点,在风电渗透率高的地区或孤网系统中的应用受到限制。风电耦合制氢技术可发挥氢能长周期大规模储能和多元化产品输出的优势,在未来风电开发利用过程中发挥重要作用。文中综述近二十年来风电耦合制氢技术的发展现状,对并网型和离网型风电耦合制氢技术的应用效果和经济性进行评价,并针对技术应用中存在的瓶颈问题,从系统优化设计、运行策略制定以及全寿命周期技术经济性评价等方面给出进一步发展方向建议。最后,根据我国资源禀赋和区域特点等提出适合我国不同地区风电耦合制氢技术的发展前景。     

光解制氢材料的构筑及其性能

探讨了利用太阳能光解水制氢的有关材料和技术,概述了本文作者及其合作者近几年来在新型高效光解水制氢材料的设计和制备方面取得的研究进展.以雀巢结构、层间插入、桥架构筑以及氮化掺杂等技术为手段,研制了多种纳米复合半导体光催化材料,探讨了材料的组成、结构以及添加正孔捕捉剂对光解水性能的影响.研究结果表明:通过表面雀巢结构和层间复合物修饰能使助催化剂和基体紧密结合,有利于自由电子的快速迁移和自由电子与正孔的有效分离.采用层间插入CdS和氮掺杂等手段优化了能带结构,吸收边延伸至550 nm以上.NaS2的添加起到正孔捕捉剂的作用,促使自由电子连续产生,从而显著提高了产氢率.