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面向碳中和情景的中国跨区域电氢协同优化配置研究
1
作者
吕循岩
肖晋宇
+1 位作者
侯金鸣
金晨
《中外能源》
CAS
2024年第5期27-34,共8页
为实现碳中和目标,构建高比例清洁能源电力系统势在必行。绿氢可为难以直接用电的终端用能领域提供零碳解决方案,成为可再生能源和部分终端用能之间的纽带,实现间接电能替代。如何在高比例清洁能源系统中对电能与氢能进行优化配置,是未...
为实现碳中和目标,构建高比例清洁能源电力系统势在必行。绿氢可为难以直接用电的终端用能领域提供零碳解决方案,成为可再生能源和部分终端用能之间的纽带,实现间接电能替代。如何在高比例清洁能源系统中对电能与氢能进行优化配置,是未来电力、绿氢发展中需要面对的重要问题。通过构建的电氢协同系统模型(GTSEP),量化评估电氢耦合的系统性价值,分析输电、输氢之间的关系,以全系统综合用能成本最低为目标,实现全国范围内大规模、跨区域电力与氢能生产、储存和运输的协调优化。将全国划分为七个区域,预计2060年绿氢需求量为7500×10^(4)t,全社会用电量需求将达到17×10^(12)kW·h,根据满足绿氢需求的不同方式,共设置4种模式进行对比分析。结果表明,采用电氢协同模式,各区域内利用可再生能源发电就地制氢并利用的总量为4000×10^(4)t,跨区输氢总量3500×10^(4)t,约占总需求的46%左右,其中直接管道输氢780×10^(4)t,输电代输氢1.1×10^(12)k W·h,绿氢平准化成本为9.32元/kg。电氢协同的零碳能源系统可以充分发挥氢易于大规模存储的优点和电能易于传输的特点。
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关键词
电氢协同
清洁能源电力
绿氢
管道输氢
输电代输氢
跨区域
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职称材料
海上风电开发潜力与外送经济性分析
2
作者
刘钟淇
吕循岩
+3 位作者
王哲
赵杨
孙旭敏
李鹏
《可再生能源》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第11期1498-1503,共6页
中国浅海风电开发潜力达17.3亿kW,深海风电开发潜力达18.3亿kW,是亚洲海上风电开发潜力最大的国家。随着漂浮式风机技术的不断突破,海上风电正逐步向深、远海推进,开发与外送成本将快速下降。经测算,2030年漂浮式风电的平准化度电成本...
中国浅海风电开发潜力达17.3亿kW,深海风电开发潜力达18.3亿kW,是亚洲海上风电开发潜力最大的国家。随着漂浮式风机技术的不断突破,海上风电正逐步向深、远海推进,开发与外送成本将快速下降。经测算,2030年漂浮式风电的平准化度电成本将下降到0.28¥/(kW·h),2050年下降到0.14¥/(kW·h)。采用柔性直流输电对漂浮式风电进行外送,到2050年,离岸100,150 km和200 km的输电成本在基本情景下的测算结果分别为0.050,0.059¥/(kW·h)和0.068¥/(kW·h),在技术快速进步情景下的测算结果分别为0.033,0.040¥/(kW·h)和0.046¥/(kW·h)。
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关键词
漂浮式风电
柔性直流输电
风资源评估
平准化度电成本
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职称材料
中国二氧化碳捕集利用和封存技术经济性与规模预测
被引量:
16
3
作者
赵小令
肖晋宇
+4 位作者
侯金鸣
吴佳玮
吕循岩
张瑾轩
刘耀
《石油勘探与开发》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第3期657-668,共12页
针对双碳目标背景下中国二氧化碳捕集、利用和封存(CCUS)产业发展潜力和规模预测的全局性量化研究相对缺乏的问题,预测和梳理了CCUS技术不同环节的未来技术经济成本,以及在化石能源延续场景下不同行业碳捕集需求。基于中国CO_(2)利用、...
针对双碳目标背景下中国二氧化碳捕集、利用和封存(CCUS)产业发展潜力和规模预测的全局性量化研究相对缺乏的问题,预测和梳理了CCUS技术不同环节的未来技术经济成本,以及在化石能源延续场景下不同行业碳捕集需求。基于中国CO_(2)利用、封存潜力及其空间分布构建2060年中国不同地区成本-规模计算模型,预测CCUS技术的全流程经济成本及其对应规模潜力。研究结果表明,中国宜采用就地和异地相结合的封存调度方式,以及就地利用的方式,满足化石能源延续场景下27×10^(8)t/a的CO_(2)减排需求。其中,采用利用方式减排CO_(2)约5×10^(8)t,全流程成本约为-1400~200元/t;采用地质封存方式减排CO_(2)约22×10^(8)t,全流程成本约为200~450元/t。基于模型计算结果,提出了重点发展基于电制原材料(P2X)技术的化工利用产业、构建CCUS产业集群、探索多方共赢合作模式的建议,形成连接减排需求密集地区和封存靶区的全国主干输送管道推荐方案,计算得到基于CCUS技术的火电减排成本约为0.16元/(kW·h)。
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关键词
二氧化碳捕集、利用和封存(CCUS)
全流程建模
成本-规模计算模型
运输管道
火电减排成本
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职称材料
无硒气氛退火下掺入Sb_2S_3提高CIGS薄膜晶粒尺寸的研究
4
作者
张冷
庄大明
+3 位作者
赵明
孙汝军
魏要伟
吕循岩
《太阳能学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第1期51-55,共5页
将一薄层Sb_2S_3置于Cu(InGa)Se_2(CIGS)薄膜与Mo薄膜之间,于不含硒源的惰性气氛中退火,发现随Sb_2S_3厚度的增加,CIGS薄膜的晶粒尺寸显著增大,薄膜的择优生长面由(112)晶面向(220/204)晶面转变。为阐明晶粒的生长机理,研究退火温度对Sb...
将一薄层Sb_2S_3置于Cu(InGa)Se_2(CIGS)薄膜与Mo薄膜之间,于不含硒源的惰性气氛中退火,发现随Sb_2S_3厚度的增加,CIGS薄膜的晶粒尺寸显著增大,薄膜的择优生长面由(112)晶面向(220/204)晶面转变。为阐明晶粒的生长机理,研究退火温度对Sb_2S_3掺杂的CIGS薄膜的晶粒尺寸和物相的影响规律,发现薄膜在450~500℃之间晶粒尺寸增大显著。在实验结果的基础上提出一种气相促进晶粒生长的模型和液相促进晶粒生长的模型。
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关键词
薄膜太阳电池
晶粒生长
机理
Sb掺杂
CIGS
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职称材料
题名
面向碳中和情景的中国跨区域电氢协同优化配置研究
1
作者
吕循岩
肖晋宇
侯金鸣
金晨
机构
全球能源互联网集团有限公司
出处
《中外能源》
CAS
2024年第5期27-34,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目“基于主体的新能源汽车能源技术系统演化建模与分析”(编号:72131007)。
文摘
为实现碳中和目标,构建高比例清洁能源电力系统势在必行。绿氢可为难以直接用电的终端用能领域提供零碳解决方案,成为可再生能源和部分终端用能之间的纽带,实现间接电能替代。如何在高比例清洁能源系统中对电能与氢能进行优化配置,是未来电力、绿氢发展中需要面对的重要问题。通过构建的电氢协同系统模型(GTSEP),量化评估电氢耦合的系统性价值,分析输电、输氢之间的关系,以全系统综合用能成本最低为目标,实现全国范围内大规模、跨区域电力与氢能生产、储存和运输的协调优化。将全国划分为七个区域,预计2060年绿氢需求量为7500×10^(4)t,全社会用电量需求将达到17×10^(12)kW·h,根据满足绿氢需求的不同方式,共设置4种模式进行对比分析。结果表明,采用电氢协同模式,各区域内利用可再生能源发电就地制氢并利用的总量为4000×10^(4)t,跨区输氢总量3500×10^(4)t,约占总需求的46%左右,其中直接管道输氢780×10^(4)t,输电代输氢1.1×10^(12)k W·h,绿氢平准化成本为9.32元/kg。电氢协同的零碳能源系统可以充分发挥氢易于大规模存储的优点和电能易于传输的特点。
关键词
电氢协同
清洁能源电力
绿氢
管道输氢
输电代输氢
跨区域
Keywords
electricity-hydrogen coordination
clean energy electricity
green hydrogen
hydrogen pipeline transportation
power transmission′s replacement for hydrogen transportation
cross-regional
分类号
TQ116.2 [化学工程—无机化工]
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职称材料
题名
海上风电开发潜力与外送经济性分析
2
作者
刘钟淇
吕循岩
王哲
赵杨
孙旭敏
李鹏
机构
全球能源互联网集团有限公司
全球能源互联网发展合作组织
出处
《可再生能源》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第11期1498-1503,共6页
基金
全球能源互联网发展合作组织自立研究项目(ZY2024013)。
文摘
中国浅海风电开发潜力达17.3亿kW,深海风电开发潜力达18.3亿kW,是亚洲海上风电开发潜力最大的国家。随着漂浮式风机技术的不断突破,海上风电正逐步向深、远海推进,开发与外送成本将快速下降。经测算,2030年漂浮式风电的平准化度电成本将下降到0.28¥/(kW·h),2050年下降到0.14¥/(kW·h)。采用柔性直流输电对漂浮式风电进行外送,到2050年,离岸100,150 km和200 km的输电成本在基本情景下的测算结果分别为0.050,0.059¥/(kW·h)和0.068¥/(kW·h),在技术快速进步情景下的测算结果分别为0.033,0.040¥/(kW·h)和0.046¥/(kW·h)。
关键词
漂浮式风电
柔性直流输电
风资源评估
平准化度电成本
Keywords
floating wind power
VSC-HVDC
wind resource assessment
LCOE
分类号
TK81 [动力工程及工程热物理—流体机械及工程]
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职称材料
题名
中国二氧化碳捕集利用和封存技术经济性与规模预测
被引量:
16
3
作者
赵小令
肖晋宇
侯金鸣
吴佳玮
吕循岩
张瑾轩
刘耀
机构
全球能源互联网发展合作组织
出处
《石油勘探与开发》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第3期657-668,共12页
基金
国家自然科学基金“碳达峰和碳中和愿景下我国能源系统技术体系演化研究”(72140006)
全球能源互联网发展合作组织自立研究项目“全球能源电力科技与工程创新地图”(ZY2023008)。
文摘
针对双碳目标背景下中国二氧化碳捕集、利用和封存(CCUS)产业发展潜力和规模预测的全局性量化研究相对缺乏的问题,预测和梳理了CCUS技术不同环节的未来技术经济成本,以及在化石能源延续场景下不同行业碳捕集需求。基于中国CO_(2)利用、封存潜力及其空间分布构建2060年中国不同地区成本-规模计算模型,预测CCUS技术的全流程经济成本及其对应规模潜力。研究结果表明,中国宜采用就地和异地相结合的封存调度方式,以及就地利用的方式,满足化石能源延续场景下27×10^(8)t/a的CO_(2)减排需求。其中,采用利用方式减排CO_(2)约5×10^(8)t,全流程成本约为-1400~200元/t;采用地质封存方式减排CO_(2)约22×10^(8)t,全流程成本约为200~450元/t。基于模型计算结果,提出了重点发展基于电制原材料(P2X)技术的化工利用产业、构建CCUS产业集群、探索多方共赢合作模式的建议,形成连接减排需求密集地区和封存靶区的全国主干输送管道推荐方案,计算得到基于CCUS技术的火电减排成本约为0.16元/(kW·h)。
关键词
二氧化碳捕集、利用和封存(CCUS)
全流程建模
成本-规模计算模型
运输管道
火电减排成本
Keywords
CCUS
whole-process modeling
cost-scale calculation model
transport pipeline
thermal power emission reduction cost
分类号
TE122 [石油与天然气工程—油气勘探]
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职称材料
题名
无硒气氛退火下掺入Sb_2S_3提高CIGS薄膜晶粒尺寸的研究
4
作者
张冷
庄大明
赵明
孙汝军
魏要伟
吕循岩
机构
清华大学材料学院先进成形制造教育部重点实验室新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室
出处
《太阳能学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第1期51-55,共5页
基金
国家自然科学基金(51502152)
北京市自然科学基金(3162016)
文摘
将一薄层Sb_2S_3置于Cu(InGa)Se_2(CIGS)薄膜与Mo薄膜之间,于不含硒源的惰性气氛中退火,发现随Sb_2S_3厚度的增加,CIGS薄膜的晶粒尺寸显著增大,薄膜的择优生长面由(112)晶面向(220/204)晶面转变。为阐明晶粒的生长机理,研究退火温度对Sb_2S_3掺杂的CIGS薄膜的晶粒尺寸和物相的影响规律,发现薄膜在450~500℃之间晶粒尺寸增大显著。在实验结果的基础上提出一种气相促进晶粒生长的模型和液相促进晶粒生长的模型。
关键词
薄膜太阳电池
晶粒生长
机理
Sb掺杂
CIGS
Keywords
thin film solar cells
grain growth
mechanisms
Sb-doping
CIGS
分类号
TM914 [电气工程—电力电子与电力传动]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
面向碳中和情景的中国跨区域电氢协同优化配置研究
吕循岩
肖晋宇
侯金鸣
金晨
《中外能源》
CAS
2024
0
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职称材料
2
海上风电开发潜力与外送经济性分析
刘钟淇
吕循岩
王哲
赵杨
孙旭敏
李鹏
《可再生能源》
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
3
中国二氧化碳捕集利用和封存技术经济性与规模预测
赵小令
肖晋宇
侯金鸣
吴佳玮
吕循岩
张瑾轩
刘耀
《石油勘探与开发》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
16
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职称材料
4
无硒气氛退火下掺入Sb_2S_3提高CIGS薄膜晶粒尺寸的研究
张冷
庄大明
赵明
孙汝军
魏要伟
吕循岩
《太阳能学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
0
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职称材料
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