电转气(power to gas, P2G)技术可将电能转化为天然气,在实现综合能源系统低碳经济调度方面发挥着重要作用。为解决P2G过程中O_(2)未充分利用的问题并进一步降低碳排放,文中提出一种考虑P2G富氧改进和混合光能利用的低碳综合能源系统。...电转气(power to gas, P2G)技术可将电能转化为天然气,在实现综合能源系统低碳经济调度方面发挥着重要作用。为解决P2G过程中O_(2)未充分利用的问题并进一步降低碳排放,文中提出一种考虑P2G富氧改进和混合光能利用的低碳综合能源系统。首先,利用P2G生产的O_(2)与CO_(2)混合作为助燃气体,P2G利用碳捕集的CO_(2)制造天然气供给燃气机组使用;然后,因锅炉效率受O_(2)浓度影响,通过遗传算法和Gurobi求解器的联合算法得出耗氧设备各时段的最优供氧状态;最后,通过混合光能利用提升光能效率,以减少化石能源使用。将富氧燃烧和混合光能利用引入综合能源系统,构建考虑P2G富氧改进和混合光能利用的综合能源系统低碳经济运行模型,并设置场景进行对比验证。仿真结果显示,对比富氧改进前CO_(2)排放量降低75.83%,对比无混合光能场景光能总出力增加9.79%,表明所提模型可有效降低碳排放和运行成本。展开更多
在“30*60”目标背景下,低碳政策和低碳技术成为能源系统节能与减排新的出发点和落脚点,电转气(power to gas,P2G)作为一种新型能源转换方式为消纳新能源和降低碳排放提供了新的途径。文中首先将电转气精细化为电解制氢和氢气制甲烷两...在“30*60”目标背景下,低碳政策和低碳技术成为能源系统节能与减排新的出发点和落脚点,电转气(power to gas,P2G)作为一种新型能源转换方式为消纳新能源和降低碳排放提供了新的途径。文中首先将电转气精细化为电解制氢和氢气制甲烷两个阶段,构建两阶段P2G、碳捕集、微型燃气轮机掺氢、燃气锅炉掺氢相互协同的运行框架。其次考虑P2G反应热的利用,以及能源运营商和能源用户两主体阶梯碳交易机制对系统碳排放的约束。最后建立考虑两阶段P2G和燃气掺氢的综合能源系统日前双层优化调度模型,上层模型以能源商运营收益最大为目标,下层模型以能源用户的用能效用与购能成本之差最大为目标。通过不同场景下的仿真,验证了所提模型的有效性,并分析了掺氢比和碳交易基价对综合能源系统低碳经济的影响。展开更多
[目的]重卡换电站能解决换电重卡充电时间长,续航里程短等痛点,但其动力电池存在容量大、使用频率高、热失控风险高等问题。[方法]为解决以上问题,文章建立了耦合双向充电机的电池热-电耦合模型,对电动重卡动力电池热特性进行研究,应用C...[目的]重卡换电站能解决换电重卡充电时间长,续航里程短等痛点,但其动力电池存在容量大、使用频率高、热失控风险高等问题。[方法]为解决以上问题,文章建立了耦合双向充电机的电池热-电耦合模型,对电动重卡动力电池热特性进行研究,应用COMSOL-SIMULINK进行联合仿真。[结果]仿真结果表明:所提出耦合模型,可以有效控制电池车辆到电网(Vehicle to Grid,V2G)工况下的电压电流。在V2G工况前期,最大电流密度在负极与负极极耳的交界处,最小电流密度在正极与正极极耳的交界处,正极极耳温度比负极极耳高4.1℃;在V2G工况后期,最大局部电流密度从极耳向电池下端转移,底部区域因浓度的影响有利于电化学反应,电芯温度高于极耳温度;热滥用工况下,副反应发生顺序为SEI膜分解、负极分解、正极与电解液反应,其中,电极副反应生热是导致电池进入无法返回的热失控的主要原因,SEI膜的分解反应是电池开始热失控的标志。[结论]所提外电路-热电耦合模型能有效反映在重卡换电站双向充电机激励下,电池热电耦合模型的温度分布与热失控影响。展开更多
文摘电转气(power to gas, P2G)技术可将电能转化为天然气,在实现综合能源系统低碳经济调度方面发挥着重要作用。为解决P2G过程中O_(2)未充分利用的问题并进一步降低碳排放,文中提出一种考虑P2G富氧改进和混合光能利用的低碳综合能源系统。首先,利用P2G生产的O_(2)与CO_(2)混合作为助燃气体,P2G利用碳捕集的CO_(2)制造天然气供给燃气机组使用;然后,因锅炉效率受O_(2)浓度影响,通过遗传算法和Gurobi求解器的联合算法得出耗氧设备各时段的最优供氧状态;最后,通过混合光能利用提升光能效率,以减少化石能源使用。将富氧燃烧和混合光能利用引入综合能源系统,构建考虑P2G富氧改进和混合光能利用的综合能源系统低碳经济运行模型,并设置场景进行对比验证。仿真结果显示,对比富氧改进前CO_(2)排放量降低75.83%,对比无混合光能场景光能总出力增加9.79%,表明所提模型可有效降低碳排放和运行成本。
文摘在“30*60”目标背景下,低碳政策和低碳技术成为能源系统节能与减排新的出发点和落脚点,电转气(power to gas,P2G)作为一种新型能源转换方式为消纳新能源和降低碳排放提供了新的途径。文中首先将电转气精细化为电解制氢和氢气制甲烷两个阶段,构建两阶段P2G、碳捕集、微型燃气轮机掺氢、燃气锅炉掺氢相互协同的运行框架。其次考虑P2G反应热的利用,以及能源运营商和能源用户两主体阶梯碳交易机制对系统碳排放的约束。最后建立考虑两阶段P2G和燃气掺氢的综合能源系统日前双层优化调度模型,上层模型以能源商运营收益最大为目标,下层模型以能源用户的用能效用与购能成本之差最大为目标。通过不同场景下的仿真,验证了所提模型的有效性,并分析了掺氢比和碳交易基价对综合能源系统低碳经济的影响。
文摘[目的]重卡换电站能解决换电重卡充电时间长,续航里程短等痛点,但其动力电池存在容量大、使用频率高、热失控风险高等问题。[方法]为解决以上问题,文章建立了耦合双向充电机的电池热-电耦合模型,对电动重卡动力电池热特性进行研究,应用COMSOL-SIMULINK进行联合仿真。[结果]仿真结果表明:所提出耦合模型,可以有效控制电池车辆到电网(Vehicle to Grid,V2G)工况下的电压电流。在V2G工况前期,最大电流密度在负极与负极极耳的交界处,最小电流密度在正极与正极极耳的交界处,正极极耳温度比负极极耳高4.1℃;在V2G工况后期,最大局部电流密度从极耳向电池下端转移,底部区域因浓度的影响有利于电化学反应,电芯温度高于极耳温度;热滥用工况下,副反应发生顺序为SEI膜分解、负极分解、正极与电解液反应,其中,电极副反应生热是导致电池进入无法返回的热失控的主要原因,SEI膜的分解反应是电池开始热失控的标志。[结论]所提外电路-热电耦合模型能有效反映在重卡换电站双向充电机激励下,电池热电耦合模型的温度分布与热失控影响。
