高温气冷堆耦合高温电解规模化制氢系统仿真

随着能源体系变革,氢能在能源系统中发挥着越来越重要的作用,绿色化、低碳化制氢技术日益受到关注。高温气冷堆耦合高温电解制氢技术是一种具有潜力的零碳排大规模绿氢制备技术。该文提出了热功率为250MW,氦气出口温度分别为750和950℃的高温气冷堆与高温电解制氢系统的耦合策略,建立了全流程ASPEN仿真模型,并分析了系统热电比对制氢产能和能耗的影响规律,据此评估并探讨了制氢成本及成本降低策略。结果表明：750和950℃制氢系统的最大氢产能分别为28108和35160m³/h。在最大氢产能下,750℃制氢系统的耗电量和耗热量分别为3.73和0.49kW·h/m³,总能量转化效率为40.1%;950℃制氢系统的耗电量和耗热量分别为3.11和0.56kW·h/m³,总能量转化效率为50.2%。提升电解制氢模块的电流密度可显著降低制氢成本,电解模块阳极耦合制备油品等高附加值化工品一方面可以分摊制氢成本,另一方面可以拓展核能高温电解应用场景。     

能源互联网推动下的氢能发展

随着当前以化石燃料为主的能源体系资源消耗和环境污染问题日益严重,能源结构转型已经成为世界能源体系发展的重要趋势。能源互联网是以信息传递为基础,以可再生能源和核能为主要一次能源供体,以电能为核心,以储能技术为媒介的新型能源体系,具有智能化、清洁化、操作灵活化等优点,是未来能源结构发展的理想形式。氢能具有热值高、无污染、可再生、长周期储存和远距离运输等优点,能够实现"可再生能源-电能-氢能"的多样化转换,可作为能量储存、传递和转换媒介在能源互联网构建中发挥重要作用。该文从能源互联网的概念出发,阐述了氢能在能源互联网中的重要地位,并结合清华大学核能与新能源技术研究院(简称核研院)在核能制氢方面的研究成果,综述了氢能和氢储能技术在能源互联网体系下的关键技术的发展现状,并对氢储能技术的未来发展做出展望。     

固体氧化物燃料电池在移动交通领域的应用及研究进展

固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell,SOFC)是一种可以将化学能直接转化为电能的能量转换技术,具有效率高、燃料选择灵活、杂质耐受能力强等特点.近年来,人们越来越重视SOFC在移动交通领域的应用.从SOFC的工作原理出发,重点分析SOFC在移动交通领域的应用优势,并介绍SOFC在移动交通中的应用形式,包括作为辅助电力单元和动力系统,并计算出其作为动力系统的油井-车轮(well to wheel,WTW)效率为34%～39%,远高于内燃机(14%～17%)和电池(27%),展现了SOFC作为动力系统的巨大潜力.接着,重点讨论SOFC发电系统的研究进展,包括原理性验证、能效提高和作为动力系统的性能研究等.最后,总结了目前SOFC在移动交通领域的应用现状,并对其应用前景进行展望.SOFC在移动交通领域有巨大的应用潜力,将为交通领域脱碳开辟新的路径.