【摘 要】
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碳达峰、碳中和是我国能源发展的重大需求和挑战.本文以实现碳中和为目标,基于统计数据分析了我国现有能源生产结构、电力装机、不同行业能源及电力消费等特点,进而讨论实现碳中和目标下的能源结构和我国未来电力系统结构调整面临的问题及瓶颈,主要结论包括:实现碳中和目标,风、光可再生装机将是现有火电装机的2倍左右,需要调整现有的能源生产和消费模式,并配置适当的储能容量;现有技术水平下,抽水蓄能、电化学储能、氢能具有竞争力,但抽水蓄能受限于地理环境,锂离子电池受限于锂资源,氢能燃料电池受限于铂资源,都有发展瓶颈;消纳可再
【机 构】
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华北电力大学能源动力与机械工程学院,电站能量传递转化与系统教育部重点实验室,北京102206
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碳达峰、碳中和是我国能源发展的重大需求和挑战.本文以实现碳中和为目标,基于统计数据分析了我国现有能源生产结构、电力装机、不同行业能源及电力消费等特点,进而讨论实现碳中和目标下的能源结构和我国未来电力系统结构调整面临的问题及瓶颈,主要结论包括:实现碳中和目标,风、光可再生装机将是现有火电装机的2倍左右,需要调整现有的能源生产和消费模式,并配置适当的储能容量;现有技术水平下,抽水蓄能、电化学储能、氢能具有竞争力,但抽水蓄能受限于地理环境,锂离子电池受限于锂资源,氢能燃料电池受限于铂资源,都有发展瓶颈;消纳可再生能源需要考虑多种储能技术储备,氢燃气轮机、氢冶炼等相对成熟的路线技术具有支撑今后大规模可再生能源消纳的潜在优势.分布式储热、压缩空气储能、非贵金属催化的氢燃料电池、钠/铅酸电池、液流电池、超级电容器及其他多种具有技术经济性、可实现大规模应用的储能技术也都具有良好的发展空间.
其他文献
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中国大部分地区受季风气候控制,地表水资源时空分布极不均匀.灰色(如水库)、绿色(如森林)、蓝色(如湖泊)3种基础设施相辅相成,为调控地表水资源时空分布起到了重要作用.但仍缺乏3种基础设施蓄水能力空间分布和时间变化规律的研究,制约了水资源协同调控和综合管理.本研究基于最新的大坝、土壤根区蓄水能力、自然湖泊等数据,在流域尺度对比分析了中国九大流域3种水基础设施的空间分布,并研究了三者蓄水能力的时间变化.研究发现:(1)在长江、东南诸河等高强度人类活动的流域,人工灰色蓄水能力已经超过陆地表层自然生态系统;(2)
随着材料科学的不断发展,基于过渡金属电催化剂的活性不断提高.与Pt相比,由于其具有成本低、原料来源广等特点,非贵金属催化剂成为近年来燃料电池领域研究的热点.然而,非贵金属的催化层结构、催化性能、传质等方面研究较少,阻碍了过渡金属催化剂(如Co基材料)的进一步发展和燃料电池的应用.目前对非贵金属催化剂的研究主要集中在催化剂的合成和电催化活性研究等方面,对电极结构的设计、传质及氧还原性能影响的机理还不是十分清楚.本研究通过电沉积方法在气体扩散层上原位生长CoS/CoO纳米片催化层,调控沉积条件及后处理方法,合
溶解性有机质(dissolved organic matter,DOM)是土壤有机碳的重要组成部分,可以有效地评价干旱区沙漠化土壤植被恢复状况.然而,对于不同恢复方式、不同植被类型(如草地、灌木丛、针叶林、落叶林等)沙地土壤中DOM的演变特征与光谱学特性缺乏认知.本研究以毛乌素沙地为例,采集3种土地利用类型(裸沙地、配土改良地和植被覆盖地)的表层土壤,采用紫外吸收光谱、三维荧光光谱和平行因子模型法,结合主成分分析法探究了不同土地改良措施和植被覆盖类型下土壤中DOM的来源、含量与组分特征.结果 表明,不同土
功能纤维在可穿戴电子的应用中具有巨大的应用前景.但是,由于其成本高昂,且功能层与织物基材之间的黏合力很差,易导致功能层脱落,因此功能纤维在生物医学相关领域中的使用率很低.本文提出了一种高效的新策略,利用原子层沉积制备的氧化物薄膜来诱导自组装生长镍基金属有机框架(Ni-MOF-74),从而形成功能纤维复合结构(Ni-MOF-74-CF)及其平纹布.该复合结构中,自组装功能层黏附在纤维表面,形成多孔结构,从而增加反应活性位点、提高电子传导率,进而有效提高复合结构的电化学反应效率.在实现高灵敏多巴胺检测(在1～
最新研究表明粒子附着形成是无机晶体成核与生长的重要方式之一.这些粒子包括小到离子配对体大到结晶良好的纳米颗粒等.与仅考虑基本单体(原子、离子或分子)附着的经典结晶模型相比,粒子参与的非经典结晶路径过程更为复杂,体系自由能变化和反应动力学的相互作用导致结晶途径多样化.对无机晶体非经典结晶路径的新认识拓宽了重大地质过程和事件、生物矿化机制、环境修复和环境功能材料的研制等诸多领域研究思路.对此,本文综述了近年来提出的几种具有代表性的非经典成核和生长路径,主要包括预成核团簇路径成核、颗粒团聚成核及粒子附着生长;探
现代工农业发展迅速,使得地下水体中的硝酸盐污染越发严重,已经危害到人类的健康和生态系统的平衡.电催化硝酸盐还原法是将电化学与催化技术相结合而发展起来的一种新型水处理技术.该方法通过外加电流使硝酸盐在阴极处发生电化学还原反应,进而转化为氮气或有经济价值的氨.该过程的实现主要取决于阴极电催化材料.铜基材料因其固有的硝酸盐还原电催化活性成为人们研究的热点.目前研究者主要从单质铜、单原子铜、铜合金、铜基复合材料等4个方面进行了探索,但在铜基材料的结构与电催化硝酸盐还原性能之间的构效关系方面仍然缺乏相关的综述报道.
NiOx为宽带隙p型半导体材料,其能带结构更适于用作c-Si(n)异质结空穴传输层.为了简化问题,本文研究了NiOx与Si构成的单面异质结无背场太阳电池,其结构为Al栅/ITO/NiOx/SiOx/c-Si(n)/SiOx/Al.通过研究不同溅射参数下NiOx材料的光学、电学及能带结构,分析NiOx/c-Si异质结的载流子输运及界面复合机制.研究表明异质结价带失调值ΔEv的势垒高度及界面态是影响电池性能的关键因素.结合实验与AFORS-HET软件仿真结果,本研究提出提高器件性能的两个途径:一是降低NiOx
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