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电解水制高压氢气——技术挑战与研究进展
被引量:
4
1
作者
韩宁宁
许壮
何广利
《储能科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期626-633,共8页
利用可再生能源电解水制氢替代化石燃料用于交通和工业领域是实现碳减排的重要技术路径,电解水制取高压氢气有利于简化氢能供应链工艺从而减少压缩机等设备投入,同时,利用电化学等温压缩减小综合能耗,对于降低可再生能源制氢综合成本具...
利用可再生能源电解水制氢替代化石燃料用于交通和工业领域是实现碳减排的重要技术路径,电解水制取高压氢气有利于简化氢能供应链工艺从而减少压缩机等设备投入,同时,利用电化学等温压缩减小综合能耗,对于降低可再生能源制氢综合成本具有重要意义。电解水制氢压力提高导致电解槽气密性和材料耐氢蚀要求提高,工作状态下更易发生氢氧互混导致氧中氢浓度增加以及电流效率下降,面临技术挑战。本文综述了质子交换膜电解水和碱性电解水两种技术路线在制取高压氢气方面的研究进展,开发高强度、低渗漏、高电导的隔膜材料以及适应隔膜溶胀形变的耐高压密封结构是差压式质子交换膜电解水实现高性能和高可靠性的关键,研发氢氧互混管理新工艺及过程控制技术是实现碱性电解水安全制取高压氢气的关键。
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关键词
电解
制氢
高压
膜
过程控制
安全
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职称材料
燃煤电站锅炉掺氨燃烧系统安全风险识别及防控机制
被引量:
1
2
作者
赵秀良
崔立明
+5 位作者
刘平
杨铁强
曹建军
张文振
牛涛
初伟
《洁净煤技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第S02期547-554,共8页
燃煤电站锅炉掺氨清洁高效燃烧技术选择绿氨替代部分燃煤,可协同解决新能源消纳储能与保留存量煤电的双重难题,是一条能够统筹协调诸多目标、达到稳步有序推进能源绿色低碳转型与发展的可行性路线。但鉴于零碳氨燃料的燃烧特性及危险化...
燃煤电站锅炉掺氨清洁高效燃烧技术选择绿氨替代部分燃煤,可协同解决新能源消纳储能与保留存量煤电的双重难题,是一条能够统筹协调诸多目标、达到稳步有序推进能源绿色低碳转型与发展的可行性路线。但鉴于零碳氨燃料的燃烧特性及危险化学品属性,如何确保大容量燃煤电站锅炉掺氨燃烧系统与设备的安全可靠是关系其未来能否推广应用的核心议题。依托大容量燃煤锅炉掺氨燃烧验证实际工程,通过归纳分析,梳理出锅炉掺氨后燃烧存在的安全风险点,分别从锅炉掺氨状态切换调节、燃烧稳定性、污染物超标、与锅炉原设备兼容匹配、氨腐蚀及泄漏等方面进行全要素分类辨识;并基于理论研究及中试验证结果,对风险发生概率进行安全评估。提出一套完整的燃煤电站锅炉掺氨燃烧系统安全风险防控机制,指出通过研制适配性氨煤混燃低氮燃烧关键掺氨设备、设计合理掺氨燃烧系统及构建逻辑保护等预警控制,能有效规避大容量燃煤电站锅炉掺氨燃烧存在的风险,为燃煤电站锅炉掺氨清洁高效燃烧未来推广提供了安全保障。
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关键词
燃煤电站锅炉
掺氨
燃烧
安全风险
防控机制
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职称材料
泡沫镍原位生长普鲁士蓝类似物构筑镍铁双金属氧化物催化剂的氧析出反应性能研究
被引量:
1
3
作者
韩宁宁
许壮
何广利
《低碳化学与化工》
CAS
北大核心
2024年第5期105-111,共7页
开发高性能、低成本的氧析出反应(OER)催化剂对促进电解水制氢降低电耗、提高经济性具有重要意义。以导电泡沫镍为基底,采用冰水浴法原位生长镍铁普鲁士蓝类似物,氧化制备了镍铁双金属氧化物催化剂。分别采用X射线衍射、扫描电镜、高分...
开发高性能、低成本的氧析出反应(OER)催化剂对促进电解水制氢降低电耗、提高经济性具有重要意义。以导电泡沫镍为基底,采用冰水浴法原位生长镍铁普鲁士蓝类似物,氧化制备了镍铁双金属氧化物催化剂。分别采用X射线衍射、扫描电镜、高分辨率透射电镜和X射线光电子能谱方法对催化剂的物相组成、微观形貌和表面化学状态进行了表征,并采用电化学测试表征了催化剂的OER催化性能。结果表明,当氧化温度为200℃、氧化时间为2 h时,制备的催化剂中镍铁双金属氧化物高度分散在泡沫镍基底上,纳米颗粒最小,平均粒径为71 nm,可暴露的催化反应活性位点多,表现出最优的OER催化性能。该催化剂在1.0 mol/L的KOH电解液中,电流密度为10 mA/cm^(2)时,过电位仅为272 mV,并在电流密度为100 mA/cm^(2)时稳定运行了40 h,表现出优异的OER电化学稳定性。
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关键词
普鲁士蓝类似物
镍铁双金属氧化物催化剂
析氧反应
碱性电解水
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职称材料
高压级联式储能系统在火储联合调频中的应用及实践
被引量:
6
4
作者
黄思林
肖华宾
+3 位作者
黄常抒
郭子琦
吴俊烽
谢杭璇
《储能科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第11期3583-3593,共11页
“双碳”目标下,新能源的大量接入给电网的稳定运行带来冲击。火储联合调频项目作为优质调频资源近年来获得了广泛的研究与应用。根据广东地区火储联合调频项目投产现状,本工作对目前主要运用于火储联合调频项目的低压并联和高压级联储...
“双碳”目标下,新能源的大量接入给电网的稳定运行带来冲击。火储联合调频项目作为优质调频资源近年来获得了广泛的研究与应用。根据广东地区火储联合调频项目投产现状,本工作对目前主要运用于火储联合调频项目的低压并联和高压级联储能系统两种拓扑结构进行分析,结合调频辅助服务市场政策,通过对不同拓扑结构下的功率控制精度、能量转换效率及响应时间等项目开展并网试验研究,对比分析了两者的性能差异。结果表明采用高压级联拓扑结构的储能系统具有更优异的功率控制能力、更迅速的响应时间、更高的响应精度及更低的能量损耗,有助于提高火储联合调频项目的综合调频性能,提升在调频市场的竞争力。基于高压级联储能系统的优点,国能粤电台山发电有限公司根据自身机组容量及调频需求将其运用在机组灵活性改造中,设计了目前国内最大的火储联合调频项目,为后续火储联合调频中高压级联式储能系统控制策略的研究提供支持,也为其他火储联合调频项目的建设提供借鉴。
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关键词
储能
高压级联
低压并联
火储联合调频
并网检测
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职称材料
题名
电解水制高压氢气——技术挑战与研究进展
被引量:
4
1
作者
韩宁宁
许壮
何广利
机构
国能粤电台山发电有限公司
北京低碳清洁能源研究院氢能(氨能)技术研究中心
出处
《储能科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期626-633,共8页
文摘
利用可再生能源电解水制氢替代化石燃料用于交通和工业领域是实现碳减排的重要技术路径,电解水制取高压氢气有利于简化氢能供应链工艺从而减少压缩机等设备投入,同时,利用电化学等温压缩减小综合能耗,对于降低可再生能源制氢综合成本具有重要意义。电解水制氢压力提高导致电解槽气密性和材料耐氢蚀要求提高,工作状态下更易发生氢氧互混导致氧中氢浓度增加以及电流效率下降,面临技术挑战。本文综述了质子交换膜电解水和碱性电解水两种技术路线在制取高压氢气方面的研究进展,开发高强度、低渗漏、高电导的隔膜材料以及适应隔膜溶胀形变的耐高压密封结构是差压式质子交换膜电解水实现高性能和高可靠性的关键,研发氢氧互混管理新工艺及过程控制技术是实现碱性电解水安全制取高压氢气的关键。
关键词
电解
制氢
高压
膜
过程控制
安全
Keywords
electrolysis
hydrogen production
high pressure
membrane
process control
safety
分类号
TK91 [动力工程及工程热物理]
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职称材料
题名
燃煤电站锅炉掺氨燃烧系统安全风险识别及防控机制
被引量:
1
2
作者
赵秀良
崔立明
刘平
杨铁强
曹建军
张文振
牛涛
初伟
机构
中国神华能源股份
有限公司
广东分
公司
中国神华能源股份
有限公司
烟台龙源
电
力技术股份
有限公司
国能粤电台山发电有限公司
出处
《洁净煤技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第S02期547-554,共8页
基金
国家能源集团科技资助项目(GJNY-2023-9)
文摘
燃煤电站锅炉掺氨清洁高效燃烧技术选择绿氨替代部分燃煤,可协同解决新能源消纳储能与保留存量煤电的双重难题,是一条能够统筹协调诸多目标、达到稳步有序推进能源绿色低碳转型与发展的可行性路线。但鉴于零碳氨燃料的燃烧特性及危险化学品属性,如何确保大容量燃煤电站锅炉掺氨燃烧系统与设备的安全可靠是关系其未来能否推广应用的核心议题。依托大容量燃煤锅炉掺氨燃烧验证实际工程,通过归纳分析,梳理出锅炉掺氨后燃烧存在的安全风险点,分别从锅炉掺氨状态切换调节、燃烧稳定性、污染物超标、与锅炉原设备兼容匹配、氨腐蚀及泄漏等方面进行全要素分类辨识;并基于理论研究及中试验证结果,对风险发生概率进行安全评估。提出一套完整的燃煤电站锅炉掺氨燃烧系统安全风险防控机制,指出通过研制适配性氨煤混燃低氮燃烧关键掺氨设备、设计合理掺氨燃烧系统及构建逻辑保护等预警控制,能有效规避大容量燃煤电站锅炉掺氨燃烧存在的风险,为燃煤电站锅炉掺氨清洁高效燃烧未来推广提供了安全保障。
关键词
燃煤电站锅炉
掺氨
燃烧
安全风险
防控机制
Keywords
coal-fired power plant boilers
ammonia mixed combustion
combustion
safety risks
control warning
分类号
TM621.2 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
泡沫镍原位生长普鲁士蓝类似物构筑镍铁双金属氧化物催化剂的氧析出反应性能研究
被引量:
1
3
作者
韩宁宁
许壮
何广利
机构
国能粤电台山发电有限公司
北京低碳清洁能源研究院氢能(氨能)技术研究中心
出处
《低碳化学与化工》
CAS
北大核心
2024年第5期105-111,共7页
文摘
开发高性能、低成本的氧析出反应(OER)催化剂对促进电解水制氢降低电耗、提高经济性具有重要意义。以导电泡沫镍为基底,采用冰水浴法原位生长镍铁普鲁士蓝类似物,氧化制备了镍铁双金属氧化物催化剂。分别采用X射线衍射、扫描电镜、高分辨率透射电镜和X射线光电子能谱方法对催化剂的物相组成、微观形貌和表面化学状态进行了表征,并采用电化学测试表征了催化剂的OER催化性能。结果表明,当氧化温度为200℃、氧化时间为2 h时,制备的催化剂中镍铁双金属氧化物高度分散在泡沫镍基底上,纳米颗粒最小,平均粒径为71 nm,可暴露的催化反应活性位点多,表现出最优的OER催化性能。该催化剂在1.0 mol/L的KOH电解液中,电流密度为10 mA/cm^(2)时,过电位仅为272 mV,并在电流密度为100 mA/cm^(2)时稳定运行了40 h,表现出优异的OER电化学稳定性。
关键词
普鲁士蓝类似物
镍铁双金属氧化物催化剂
析氧反应
碱性电解水
Keywords
Prussian blue analogs
nickel-iron bi-metallic oxide catalysts
oxygen evolution reaction
alkaline water electrolysis
分类号
TK91 [动力工程及工程热物理]
O646 [理学—物理化学]
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职称材料
题名
高压级联式储能系统在火储联合调频中的应用及实践
被引量:
6
4
作者
黄思林
肖华宾
黄常抒
郭子琦
吴俊烽
谢杭璇
机构
国家能源集团广东
电
力
有限公司
国能粤电台山发电有限公司
南方
电
网
电
力科技股份
有限公司
出处
《储能科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第11期3583-3593,共11页
文摘
“双碳”目标下,新能源的大量接入给电网的稳定运行带来冲击。火储联合调频项目作为优质调频资源近年来获得了广泛的研究与应用。根据广东地区火储联合调频项目投产现状,本工作对目前主要运用于火储联合调频项目的低压并联和高压级联储能系统两种拓扑结构进行分析,结合调频辅助服务市场政策,通过对不同拓扑结构下的功率控制精度、能量转换效率及响应时间等项目开展并网试验研究,对比分析了两者的性能差异。结果表明采用高压级联拓扑结构的储能系统具有更优异的功率控制能力、更迅速的响应时间、更高的响应精度及更低的能量损耗,有助于提高火储联合调频项目的综合调频性能,提升在调频市场的竞争力。基于高压级联储能系统的优点,国能粤电台山发电有限公司根据自身机组容量及调频需求将其运用在机组灵活性改造中,设计了目前国内最大的火储联合调频项目,为后续火储联合调频中高压级联式储能系统控制策略的研究提供支持,也为其他火储联合调频项目的建设提供借鉴。
关键词
储能
高压级联
低压并联
火储联合调频
并网检测
Keywords
energy storage
high-voltage cascaded
low-voltage parallel
thermal power unit with energy storage in frequency control
test of connection to power grid
分类号
TM62 [电气工程—电力系统及自动化]
TQ152 [化学工程—电化学工业]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
电解水制高压氢气——技术挑战与研究进展
韩宁宁
许壮
何广利
《储能科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024
4
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职称材料
2
燃煤电站锅炉掺氨燃烧系统安全风险识别及防控机制
赵秀良
崔立明
刘平
杨铁强
曹建军
张文振
牛涛
初伟
《洁净煤技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024
1
在线阅读
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职称材料
3
泡沫镍原位生长普鲁士蓝类似物构筑镍铁双金属氧化物催化剂的氧析出反应性能研究
韩宁宁
许壮
何广利
《低碳化学与化工》
CAS
北大核心
2024
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
高压级联式储能系统在火储联合调频中的应用及实践
黄思林
肖华宾
黄常抒
郭子琦
吴俊烽
谢杭璇
《储能科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2022
6
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职称材料
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