卷 1 期 1 (2023)

已出版: 2023-09-25

社论

原创研究型文章

  • Open Access

    Article ID: 55

    基于电池储能独立光伏系统的优化设计:突尼斯博里塞德里亚案例研究

    by Safa Slouma, Wael Boulaares, Somnath Maity, Abdelmajid Jemni, Souheil El Alimi
    清洁能源科学与技术, Vol.1, No.1, 2023;
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    本研究涉及基于电池储能系统的独立光伏系统优化设计,并通过使用光伏系统评估其技术性能。实际上,此项研究旨在确定太阳能电池板的最佳朝向和倾角,以实现对太阳辐射的最大利用率。本研究以博里塞德里亚作为案例研究地点,通过光伏系统确定最佳倾角。光伏地理信息系统则用于估算全球太阳辐照度。所提出的系统可以为负荷产生1314 kWh的能量,考虑到性能比为58.3%和高效率发电,以及太阳能保证率约为92.5%,因此该技术被认为在这个地区上是合适的。从经济角度来看,独立光伏系统每年可以节省超过44,000 Dt的购电费用,同时从可持续性角度考虑,利用太阳能可以每年减少66.24 kg的二氧化碳排放。此外,为了能有效利用太阳能电池板,需要在各种条件下确定其特性。在LPV实验室进行了原始的实验设置,以确定光伏特性。在PSIM软件下进行的实验和模拟结果吻合良好,显示了实验设置的有效性。

综述文章

  • Open Access

    Article ID: 63

    专利申请视角下氧化还原液流电池技术的发展:综述

    by 王仵洋, 穆安乐, 杨斌, 汪佳慧, 王宇鹏
    清洁能源科学与技术, Vol.1, No.1, 2023;
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    随着全球能源消耗的不断增加,开发和利用可再生能源势在必行。然而,风能和太阳能发电的间歇性和波动性导致无法直接并网,造成了能源浪费。液流电池(RFBs)作为一种大规模电化学储能技术,可以有效地存储可再生能源并平稳输出。本文通过分析相关专利申请数据,总结了液流电池技术在中国的发展历程,详细阐述了各类液流电池的工作原理、优缺点及其最新研究进展。分析了当前液流电池研究中面临的技术挑战,并对液流电池商业化的应用前景进行了展望。结果表明,尽管液流电池技术在中国取得了重大进展,但仍面临电池成本高、循环寿命有限等问题。为实现可再生能源的高效利用和绿色低碳发展,液流电池技术需要不断优化升级。本文可为液流电池技术的发展提供参考。

  • Open Access

    Article ID: 64

    近场辐射换热实验:综述

    by 张纪红, 史可樟, 卢璐, 冯杜东, 刘皓佗, 吴小虎
    清洁能源科学与技术, Vol.1, No.1, 2023;
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    由于近场机制下倏逝波的耦合效应,近场辐射传热(Near-field radiation heat transfer, NFRHT)已被证明可以超过黑体极限,为主动热控制、热光伏和纳米级成像等应用开辟了新的道路。尽管对NFRHT的理论研究已经进行了详尽的研究,但由于在纳米尺度上控制间隙距离的挑战,NFRHT的实验测量一直停滞不前。直到21世纪,得益于微纳制造技术和材料科学的进步,NFRHT的纳米控制和测量才取得了显着进展。本综述对NFRHT的实验发展进行了深入讨论。根据发射器和接收器的结构,实验装置分为三种不同的类别:平板-平板结构、尖端-平板结构和球-平板结构。对金属、半导体、二维材料和双曲超材料之间的NFRHT现有实验装置和方法进行了彻底的探索和详细分析。最后,在NFRHT的测量中简要总结了纳米尺度的突出挑战和应用前景的进展。

  • Open Access

    Article ID: 62

    二氧化碳捕获技术的最新进展:综述

    by 卢冠初, 王喆, Umair Hassan Bhatti, 范先锋
    清洁能源科学与技术, Vol.1, No.1, 2023;
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    人为CO2排放量的持续增加被广泛认为是全球气候变化的主要原因之一。为了解决这个问题,CO2捕获和利用技术的开发取得了重大进展,这也为减少碳排放和促进碳经济发展提供了新的解决方案。本文综述了CO2捕获和分离技术的最新研究进展,包括燃烧前捕集、燃烧后捕集、富氧燃烧、化学链燃烧和钙链燃烧。在这些技术中,燃烧后捕集技术被视为减少现有发电厂CO2排放最有前途的选择之一,因为它可以轻松集成到现有设施中,无需进行重大改造。因此,本文的第二部分重点介绍各种燃烧后CO2捕集的工艺和技术,如物理吸收、胺洗涤、双碱吸收、冷冻氨、膜分离和固体吸附,并特别强调了最新的研究进展。由于胺基化学吸收是最有应用潜力的燃烧后CO2捕集技术,因此第三部分总结了胺基吸收技术的最新发展。它涵盖了传统和新兴类型的吸收剂,如单一胺、混合胺、双相胺、和非水胺工艺。对不同的液体吸收工艺在再生能耗、CO2吸收能力和最佳操作条件方面进行了比较,并将比较数据总结在表格中。重要文献综述和各种技术的比较表明,非水胺吸收剂可以成为传统单乙醇胺(MEA)工艺有希望的替代品。本次综述将为推动CCS技术的进一步研究和发展提供新的策略和观点。

观点

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    Article ID: 46

    清洁能源的曙光:强化传热、辐射制冷与“鞭炮式”可控核聚变发电系统

    by 杨卫民, 张恩祥, 赵九洲, 赵一帆, 唐康康, 崔燕, 罗贤宇, 张震, 李承骏, 张锋华, 高晓东
    清洁能源科学与技术, Vol.1, No.1, 2023;
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    全球气候变暖已成为人类面临的重大环境威胁与发展挑战。可控核聚变是世界公认的清洁能源理想方案,但其所需的高能引发条件和剧烈能量释放,使现有技术都未能实现安全、稳定、长周期连续运行。为此,本团队受到中国传统鞭炮原理的启示,原创提出脉冲式聚变反应飞轮储能多反应堆接力运行,驱动汽轮机长周期持续稳定发电;在冷却介质管路中设置“洁能芯”以强化换热,并在冷却塔表面采用辐射制冷技术以提升冷却效率并降低能耗,从而提升系统安全性及整体能效。本文提出热端和冷端原创技术联用,努力为可控核聚变发电开辟一条崭新的途径。