关键词： 合成燃料   可再生能源   国家能源安全   转化利用   二氧化碳排放   能源结构   航空燃油   生物质能  

摘要： 一、引言利用太阳能、风能、生物质能等可再生能源,转化利用二氧化碳设计出适合高效清洁燃烧的合成燃料分子结构,实现CO_(2)+H_(2)O→C_(x)H_(y)的分子转换,生产合成甲烷、醇醚燃料、烷烃柴油、航空燃油等可再生合成燃料。我国作为世界上最大的能源消费国与二氧化碳排放国,未来能源变革的重点在于改善现有能源结构并降低二氧化碳排放。可再生能源是国家能源安全和可持续发展的必然要求,绿色低碳的可再生合成燃料将成为未来能源结构中的重要组成。

关键词： 中国工程院院士   可再生能源   能源资源   被动型   动力电池   安全保障   生物质能   能源属性  

摘要： 陈勇中国工程院院士、中国科学院广州能源研究所研究员实现“双碳”目标是长期而艰巨的事业,不可能一蹴而就。“双碳”不能只是一个口号,不能为做“双碳”而做“双碳”。发展新能源必须理清能源属性和转化的方式,要立足我国能源资源的禀赋,因地制宜发展可再生能源。要优先发展被动型的生物质能,要重视动力电池等废弃物的回收。从国家安全保障角度考量,应该走集中式规模化发电系统与分布式独立自发电系统并举之路。

关键词： 清洁能源   液态阳光   燃料电池   锂电池   生物质能  

摘要： 2022年清洁能源技术发展的如火如荼,取得了一系列开创性成就,小分子氧化电解水制氢以及CO_(2)电化学还原等技术为“液态阳光”开辟了新路径,电池领域为实现产业化目标寻求新突破。本文评述了“液态阳光”、薄膜太阳能电池、燃料电池、锂电池及生物质能源技术的困境以及在2022年取得的突破性研究进展,并展望了未来清洁能源的发展方向。

关键词： 生物能源   生物质能   可重复利用   化石能源   有机废料   清洁环保   生生不息   生物炭  

摘要： 众所周知,煤炭、石油、天然气等化石能源污染严重,并且不可再生,在推动社会发展的同时,也产生了一系列问题。而利用生物或由其生成的有机废料所生产的能源,清洁环保并且可再生,可以化为强劲的动力。科学家一直致力于生物能源的研究,已经有了许多令人欣喜的发现。口瑞士的科学家发明了利用氙灯口区区闪光放热来分解果壳等生物废料的技术,它不但能制造氢气,还能生产可重复利用的生物炭。

关键词： 生物质能   秸秆回收利用   可持续发展  

摘要： 近年来,我国每年有95%以上的作物秸秆资源通过各种各样的方式被浪费,造成资源的严重浪费,该问题已成为制约城乡环境发展的瓶颈。本文重点分析了农村秸秆的生产现状和需求,讨论了秸秆资源科学有效再利用途径,并验证了这些途径的合理性,为秸秆的可持续发展提供了科学的理论依据。

关键词： 综合性学术期刊   技术研究成果   海洋能   实验仪器   学术论文   生物质能   原创性   地热能  

摘要： 1本刊为新能源和可再生能源领域综合性学术期刊(月刊),报导我国太阳能、风能、生物质能、海洋能、地热能及氢能等科学技术研究成果,登载原创性的学术论文、研究报告、实验仪器和实验技术等。

关键词： 低碳经济   能源结构调整   能源信息化   能源供应   新型电力   全球热点   能源电力   生物质能  

摘要： 在应对全球气候变化挑战的背景下,以低能耗、低污染、低排放为基础的“低碳经济”已成为全球热点,势必为能源电力行业的发展带来全新挑战,因此,能源供应、能源消纳、能源信息化、能源结构调整等都需要紧扣低碳经济运行的主题做出新的规划和部署。新型电力系统以风、光、核、生物质能等新能源为主体,多种能源相互补充,能够有效应对不断加剧的化石能源消耗带来的温室效应、环境污染等一系列问题,对我国能源电力行业发展和转型具有重要意义。

关键词： 智慧农业园区   低碳运行   多能耦合   减污降碳  

摘要： 智慧农业园区作为现代农业中集约化程度与能源需求较高的发展模式,园区减排降碳技术的研究与应用是实现现代农业低碳绿色发展的主要途径。目前,我国智慧农业正处于大规模发展的进程中,针对智慧农业园区低碳运行的技术与策略研究主要集中于用能设备低碳改造与能源结构优化,未充分考虑园区的负荷调控与生物质能利用。本文围绕智慧农业园区可时移、可中断负荷的调控与生物质利用展开研究,实现智慧农业园区的低碳经济运行。(1)搭建智慧农业园区多能源耦合系统数学模型。从智慧农业园区的组成架构、园区可调控负荷特性、生物质资源利用模式及园区能源供给类型四个角度展开分析,确定了基于可调控负荷与园区生物质能利用的智慧农业园区运行模型及基础参数。梳理智慧农业园区多能源耦合的供用能结构,确立智慧农业园区碳排放核算边界,提出碳排放核算方法,充分捕捉园区运行所形成的碳排放。(2)建立计及碳排放惩罚的智慧农业园区运行模型。从园区碳配额与阶梯碳排放惩罚的角度出发,以园区运行经济效益最大与环境治理成本最低为优化目标,基于NSGA-Ⅲ算法对计及碳排放惩罚的智慧农业园区运行模型进行协同优化,通过算例仿真验证考虑园区碳排放惩罚可显著提升园区运行经济性、降低园区碳排放。(3)构建考虑低碳生态与生物质能协同的智慧农业园区低碳运行策略。分析智慧农业园区负荷特性,以园区光伏消纳量最大、碳排放量最小为调控目标,建立园区负荷体调控策略;梳理智慧农业园区生物质资源,结合其资源特性确立能源提取方法,并建立相关数学模型;协同考虑负荷调控与园区生物质能利用,构建园区低碳运行策略与系统架构,建立园区低碳运行评价模型,为搭建智慧农业园区低碳运行优化模型奠定基础。(4)建立考虑负荷调控与生物质能协同的智慧农业园区优化运行模型。以本文所搭建的智慧农业园区低碳运行策略为基础,建立考虑负荷调控与生物质能协同的智慧农业园区优化运行模型。以甘肃省某农业园区运行数据为基础,构建考虑季节影响的多场景仿真模型,利用NSGA-Ⅲ算法对所建立的优化模型进行求解,仿真结果表明,本文所构建的智慧农业园区低碳运行策略可有效降低园区碳排放量与环境治理成本,能够显著提升园区的运行经济性。

关键词： 太阳能   生物质能   相变蓄热   低谷电   集成  

摘要： 为响应国家提出的碳达峰、碳中和目标,切实推进碳达峰行动,首先需要推进城乡建设绿色低碳转型,重视清洁能源的利用。但单一的太阳能资源利用对于地区、时间都有严格要求,因此结合“峰谷分时计价”的政策背景,将电能合理利用。同时生物质能具有可再生性、低污染性、广泛分布性以及生物质燃料总量丰富四大特性,可弥补太阳能在时间、空间上的不足。结合上述思想,考虑到石家庄的地理位置、气候特征以及当下供暖现状,以某高校热工实验室为研究对象,将太阳能、生物质能、电能三种能源集成,进行太阳能-生物质能-谷电蓄热联合供暖系统集成研究。首先,以主动式太阳能联合供暖系统作为思路框架,将整个系统分为:热量供给端、储热蓄热端、供暖末端、控制端分别进行设备计算和选型,确定系统相关设备的设计参数。其次依据供暖系统设计原理,绘制出联合供暖系统原理图,并给出具体的运行模式和控制策略,实现了各单元在供暖过程中不同时段的协调控制,提高能源利用率,保证联合供暖系统的稳定运行。接下来利用TRNSYS软件搭建联合供暖系统仿真模型:将软件TRNSYS中的TRNOPT模块与软件Genopt搭建连接,以费用年值为优化目标参数,对此联合供暖系统中的太阳能集热器面积、太阳能集热器倾角、方位角以及蓄热水箱体积、相变材料质量进行优化,得出各项优化参数的最优值,并将优化前后的系统初投资以及系统能耗进行详细对比分析。最后,搭建联合供暖系统实验平台,研究供暖流量与温度对系统的影响,同时通过实验分析出系统整体运行热效益,以及实验存在误差,保证此联合供暖系统设计的合理性以及准确性。通过研究发现:太阳能-生物质能-谷电蓄热联合供暖集成系统具有稳定的供暖优势,在低温条件下也能满足供暖需求,联合供暖系统具有良好的热舒适性,系统平均供热效率为66.20%。夜间使用低谷电蓄热供暖,对维持室内温度的稳定性较好,在峰电时间放热填补了因太阳能供热量不足而引起的室温下降,起到了削峰填谷的作用。并且对系统中太阳能集热器倾角以及方位角、太阳能集热器面积、水箱体积、相变材料进行优化,得出了最优值分别为54.375°、南偏东3.25°、19.625 m2、2.723 m3、90 kg。此集成系统有效提高了能源利用率以及系统初投资,无论是经济性还是节能性都发挥了作用,对之后供暖系统建立与实施具有一定的指导意义,为该系统在石家庄地区及其他地区的应用贡献了部分理论和实验依据。