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面向新能源规模化消纳的绿氢化工技术研究现状与关键支撑技术展望
被引量：
34
1
作者
邱一苇
吉旭
+5 位作者
朱文聪
朱杰
周步祥
贺革
李佳蓉
林今
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第18期6934-6954,共21页
可再生能源电解水制取“绿氢”并进一步合成氨、醇等化工产品,是促进新能源消纳,实现电力、化工行业深度脱碳的重要技术方向。绿氢化工技术涉及电力、化工等多学科深度交叉,但当前绿氢相关研究综述以制氢技术自身为主,尚缺乏绿氢规模化...
可再生能源电解水制取“绿氢”并进一步合成氨、醇等化工产品,是促进新能源消纳,实现电力、化工行业深度脱碳的重要技术方向。绿氢化工技术涉及电力、化工等多学科深度交叉,但当前绿氢相关研究综述以制氢技术自身为主,尚缺乏绿氢规模化利用、绿氢与下游化工产业耦合接入电力系统等方面的梳理。为填补上述空缺,支撑绿氢化工技术发展,推动可再生能源消纳及绿氢规模化利用,首先概述绿氢化工系统各工段原理及技术特性;然后分别从绿氢化工系统自身及接入电力系统的视角梳理研究现状,分析现有研究不足;最后,展望支撑绿氢化工发展的制氢系统规模化设计与灵活调控、柔性化工合成仿真模拟、面向电力平衡调控的多工段协调控制技术,提出接入电力系统及运行的支撑系统开发需求。
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关键词
绿氢化工
电转化学品
新能源消纳
绿
氢
规模化利用
灵活性
电力系统接入
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职称材料
基于绿氢的化工低碳转型与研究现状
2
作者
杨森
薛姿杰
+2 位作者
王彧斐
赵亮
徐春明
《化工进展》
北大核心
2025年第6期3288-3304,共17页
利用可再生能源电解水为合成氨、甲醇等化学品提供“绿氢”是化工低碳化转型的关键举措之一。绿氢供给的间歇性与化工系统的连续性形成矛盾,对绿氢化工的发展提出了新的挑战。过程系统工程集成了多种工具,如计算流体力学、流程模拟、优...
利用可再生能源电解水为合成氨、甲醇等化学品提供“绿氢”是化工低碳化转型的关键举措之一。绿氢供给的间歇性与化工系统的连续性形成矛盾,对绿氢化工的发展提出了新的挑战。过程系统工程集成了多种工具,如计算流体力学、流程模拟、优化和控制等,这些工具在传统化学工业的研究与应用中已被广泛采用。在绿氢化工领域,这些工具同样展现出其优化系统运行、提升效率和经济性的巨大潜力。当前,大量研究工作已经证实了过程系统工程方法论在应对绿氢化工的新挑战和运行特性等方面的有效性。因此,本文从过程系统工程的角度,对绿氢化工的研究进展进行梳理。本文首先概述绿氢化工的电解制氢工段的技术现状;然后梳理不同的绿氢下游工艺路线;接着从过程系统工程的角度梳理当前绿氢化工中应用的各项工具和特点;随后,梳理在人工智能发展的背景下,过程系统工程在绿氢化工中的发展和应用;最后,展望推动绿氢化工的过程系统工程技术的发展方向,提出人工智能对相关技术进步和改造的促进方向。
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关键词
绿氢化工
过程系统工程
低碳转型
人工智能
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职称材料
离网型可再生能源发电制氢能量管理技术需求分析与展望
被引量：
5
3
作者
邱一苇
朱杰
+3 位作者
曾扬俊
周毅
周步祥
李汶颖
《电力系统自动化》
EI
CSCD
北大核心
2024年第22期43-59,共17页
离网型可再生能源发电制氢(ReP2H)相较于并网型,具备规划灵活、电能成本低、无并网接入成本及运行方式限制等优势,但因无外网支撑,其自身平衡难度大,设计及运行难以兼顾安全和经济性。针对上述问题,面向离网型ReP2H系统中电力网络、制...
离网型可再生能源发电制氢(ReP2H)相较于并网型,具备规划灵活、电能成本低、无并网接入成本及运行方式限制等优势,但因无外网支撑,其自身平衡难度大,设计及运行难以兼顾安全和经济性。针对上述问题,面向离网型ReP2H系统中电力网络、制氢、氢储运、氢负荷之间物质及能量平衡的多时间尺度动态行为,归纳能量管理框架,并通过简单系统的8760 h生产模拟分析关键影响因素。进而,分析其中长期生产与市场运营计划、日前/日内生产调度、实时能量平衡控制等功能模块的技术需求,总结关键难题及待研究方向,包括离网系统稳定性分析、制氢灵活性量化、氢气汇集/输送/存储及氢负荷调控、储能系统分析与优化控制、故障穿越及黑启动等,以期为离网型ReP2H系统研究及工程应用提供参考。
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关键词
可再生能源
氢
能
绿氢化工
电力系统
能量管理系统
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职称材料
题名
面向新能源规模化消纳的绿氢化工技术研究现状与关键支撑技术展望
被引量：
34
1
作者
邱一苇
吉旭
朱文聪
朱杰
周步祥
贺革
李佳蓉
林今
机构
四川大学
清华大学电机工程与应用电子技术系
出处
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第18期6934-6954,共21页
基金
国家重点研发计划项目(2021YFB4000500)
国家自然科学基金项目(52377116,51907099,52207116)。
文摘
可再生能源电解水制取“绿氢”并进一步合成氨、醇等化工产品,是促进新能源消纳,实现电力、化工行业深度脱碳的重要技术方向。绿氢化工技术涉及电力、化工等多学科深度交叉,但当前绿氢相关研究综述以制氢技术自身为主,尚缺乏绿氢规模化利用、绿氢与下游化工产业耦合接入电力系统等方面的梳理。为填补上述空缺,支撑绿氢化工技术发展,推动可再生能源消纳及绿氢规模化利用,首先概述绿氢化工系统各工段原理及技术特性;然后分别从绿氢化工系统自身及接入电力系统的视角梳理研究现状,分析现有研究不足;最后,展望支撑绿氢化工发展的制氢系统规模化设计与灵活调控、柔性化工合成仿真模拟、面向电力平衡调控的多工段协调控制技术,提出接入电力系统及运行的支撑系统开发需求。
关键词
绿氢化工
电转化学品
新能源消纳
绿
氢
规模化利用
灵活性
电力系统接入
Keywords
green hydrogen-based chemical engineering(GHCE)
power-to-chemicals(P2X)
new energy admittance
large-scale utilization of green hydrogen
flexibility
power system integration
分类号
TQ116.2 [化学工程—无机化工]
TK91 [动力工程及工程热物理]
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职称材料
题名
基于绿氢的化工低碳转型与研究现状
2
作者
杨森
薛姿杰
王彧斐
赵亮
徐春明
机构
中国石油大学(北京)化学工程与环境学院
出处
《化工进展》
北大核心
2025年第6期3288-3304,共17页
基金
国家自然科学基金科技活动专项(L2324201)
NSFC-CAS联合项目(XK2023HXC001)。
文摘
利用可再生能源电解水为合成氨、甲醇等化学品提供“绿氢”是化工低碳化转型的关键举措之一。绿氢供给的间歇性与化工系统的连续性形成矛盾,对绿氢化工的发展提出了新的挑战。过程系统工程集成了多种工具,如计算流体力学、流程模拟、优化和控制等,这些工具在传统化学工业的研究与应用中已被广泛采用。在绿氢化工领域,这些工具同样展现出其优化系统运行、提升效率和经济性的巨大潜力。当前,大量研究工作已经证实了过程系统工程方法论在应对绿氢化工的新挑战和运行特性等方面的有效性。因此,本文从过程系统工程的角度,对绿氢化工的研究进展进行梳理。本文首先概述绿氢化工的电解制氢工段的技术现状;然后梳理不同的绿氢下游工艺路线;接着从过程系统工程的角度梳理当前绿氢化工中应用的各项工具和特点;随后,梳理在人工智能发展的背景下,过程系统工程在绿氢化工中的发展和应用;最后,展望推动绿氢化工的过程系统工程技术的发展方向,提出人工智能对相关技术进步和改造的促进方向。
关键词
绿氢化工
过程系统工程
低碳转型
人工智能
Keywords
green hydrogen chemical industry
process system engineering(PSE)
low carbon transformation
artificial intelligence,artificial intelligence
分类号
TK91 [动力工程及工程热物理]
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职称材料
题名
离网型可再生能源发电制氢能量管理技术需求分析与展望
被引量：
5
3
作者
邱一苇
朱杰
曾扬俊
周毅
周步祥
李汶颖
机构
四川大学电气工程学院
清华四川能源互联网研究院
出处
《电力系统自动化》
EI
CSCD
北大核心
2024年第22期43-59,共17页
基金
国家自然科学基金资助项目(52377116)。
文摘
离网型可再生能源发电制氢(ReP2H)相较于并网型,具备规划灵活、电能成本低、无并网接入成本及运行方式限制等优势,但因无外网支撑,其自身平衡难度大,设计及运行难以兼顾安全和经济性。针对上述问题,面向离网型ReP2H系统中电力网络、制氢、氢储运、氢负荷之间物质及能量平衡的多时间尺度动态行为,归纳能量管理框架,并通过简单系统的8760 h生产模拟分析关键影响因素。进而,分析其中长期生产与市场运营计划、日前/日内生产调度、实时能量平衡控制等功能模块的技术需求,总结关键难题及待研究方向,包括离网系统稳定性分析、制氢灵活性量化、氢气汇集/输送/存储及氢负荷调控、储能系统分析与优化控制、故障穿越及黑启动等,以期为离网型ReP2H系统研究及工程应用提供参考。
关键词
可再生能源
氢
能
绿氢化工
电力系统
能量管理系统
Keywords
renewable energy
hydrogen energy
green hydrogen-based chemical engineering
power system
energy management system(EMS)
分类号
TM61 [电气工程—电力系统及自动化]
TQ116.2 [化学工程—无机化工]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
面向新能源规模化消纳的绿氢化工技术研究现状与关键支撑技术展望
邱一苇
吉旭
朱文聪
朱杰
周步祥
贺革
李佳蓉
林今
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2023
34
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于绿氢的化工低碳转型与研究现状
杨森
薛姿杰
王彧斐
赵亮
徐春明
《化工进展》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
离网型可再生能源发电制氢能量管理技术需求分析与展望
邱一苇
朱杰
曾扬俊
周毅
周步祥
李汶颖
《电力系统自动化》
EI
CSCD
北大核心
2024
5
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职称材料
已选择
0
条
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引用分析
参考文献
引证文献
统计分析
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