天然气-中温太阳能互补的新型低碳分布式供能系统

天然气-中温太阳能互补的新型低碳分布式供能系统
王彬;郝勇;郭轲;邵煜;蒋琼琼;洪慧;金红光
【期刊名称】《洁净煤技术》
【年(卷),期】2024(30)2
【摘要】基于化学链循环的天然气-太阳能互补转化具有低碳、储能及高效等特点。

目前甲烷化学链循环典型还原温度为800℃。

在450℃中温条件下,现有技术的甲
烷转化率均较低,导致热化学蓄能效率和分布式能源系统能效较低。

基于产物分离
促进反应平衡移动原理,提出将甲烷重整制氢与化学链循环结合的蓄能方法,氢气被
载氧体消耗使氢气分压降低,促进甲烷重整反应正向进行,进而提升甲烷转化率。

对
比了甲烷重整耦合化学链循环蓄能方法和传统甲烷直接与载氧体发生化学链反应蓄能方法的甲烷转化率。

结果表明,450℃下通过多级循环实现甲烷近完全转化。

基于甲烷重整耦合化学链循环蓄能方法,建立了多能互补分布式供能系统模型,太阳能甲
烷热化学源头蓄能将低品位太阳能提升为高品位燃料化学能,实现了源头蓄能与脱碳。

储存太阳能的固体燃料氧化产生高温热能,通过透平做功发电,然后通过余热回
收装置实现吸收式制冷和供热,从而实现太阳能和化石燃料的高效互补利用。

对系
统在典型工况下的热力学性能进行分析,结果表明基于甲烷重整耦合化学链循环蓄
能方法的分布式供能系统太阳能净发电效率达24.90%,系统燃料节省率达43.24%,在节能减排方面具有显著优势。

【总页数】12页(P288-299)
【作者】王彬;郝勇;郭轲;邵煜;蒋琼琼;洪慧;金红光
【作者单位】华北电力大学能源动力与机械工程学院;中国科学院工程热物理研究所;中国科学院大学;中国科学技术大学工程科学学院
【正文语种】中文
【中图分类】TK121
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