能源的储存方式与技术
能源的储存与能源管理
能源的储存与能源管理能源是现代社会发展的基础,而能源的储存和管理是确保能源供应可靠性和可持续性的重要环节。
本文将探讨能源的储存技术以及能源管理的方法,以期为能源行业和相关领域的决策者提供参考和指导。
一、能源的储存技术1. 电池储能技术电池是最常见的能量储存设备之一,适用于小规模、中等规模甚至大规模能源储存。
目前,锂离子电池和钠离子电池等新型电池技术得到了广泛应用。
这些高能量密度、高效率的电池储能技术,可以用于平衡电网负荷、储备应急电力,并提供持续的可再生能源支持。
2. 燃氢与储氢技术储氢是一种重要的能源储存方式,尤其适用于长期储存和大规模能源系统。
燃氢技术可以将氢气与氧气反应,通过燃烧产生能量,并且不产生二氧化碳等温室气体环境污染物。
此外,利用储氢技术可以将再生能源的过剩能量转化为氢气储存,以便将来使用。
3. 压缩空气储能技术压缩空气储能技术通过将空气压缩储存,并在需要时释放储存的压缩空气以驱动涡轮机发电。
这种技术具有较高的能量转化效率和节能环保的特点,适用于大规模能源储存和再生能源融合利用。
二、能源管理的方法1. 能源需求预测与分析能源管理的首要任务是准确预测和分析能源需求。
通过考虑经济增长、产业结构、能源价格等因素,可以建立可靠的能源需求预测模型。
在此基础上,能源决策者可以制定合理的能源供应计划,保障能源的稳定供应。
2. 能源节约与效率提升能源节约是实现可持续发展的关键,通过技术创新、能源设备的升级改造、合理的能源使用等手段可以提高能源的利用效率。
此外,加强能源管理的监督和评估,推广节能技术和产品,鼓励节能减排行为,也是能源管理的重要方向。
3. 多能源协同管理多能源协同管理是基于不同能源特点和优势,将各种能源相互衔接,最大化能源系统的整体效益。
通过建立智能能源互联网平台,实现能源系统的灵活调度和优化配置,可以提高能源利用效率、降低系统运营成本,推动能源产业的创新发展。
4. 可再生能源开发与利用可再生能源是能源管理的重要组成部分,包括太阳能、风能、水能等。
能源储存技术的研究与应用
能源储存技术的研究与应用随着人类社会对能源需求的不断增加,传统的化石燃料已经逐渐被证明无法满足未来能源需求的增长。
在这种情况下,对新能源的开发和利用就显得尤为重要,而能源储存技术的研究和应用则是有效利用新能源的前提条件。
本文将从能源储存技术的原理、应用和发展前景三个方面来探讨这一话题。
一、能源储存技术的原理能源储存技术的原理即是在新能源得到利用之后,将其转化为一种可以长期储存的形式,并在需要时释放出来。
在能源储存技术的发展过程中,主要涉及到电化学储能、机械储能、化学储能、热能储能等多种形式。
其中最为广泛应用的便是电化学储能和机械储能。
电化学储能技术主要是将电能转化为化学能存储,即通过电解水产生氢气作为能源储存。
氢气具有绿色、可再生、零排放的优点,并且在燃烧过程中也能产生电能,因此被广泛应用于新能源的储存中。
此外,锂离子电池、超级电容器等也是目前电化学储存技术的主流形式之一。
机械储能则是利用物体的位移、动能等物理性质来进行能源储存。
比如,利用重物上升释放势能、利用液压系统压缩气体等等,这些方式的储能效率一般都要高于电化学储存技术。
二、能源储存技术的应用能源储存技术的应用非常广泛,特别是在可再生能源的利用上更为突出。
由于可再生能源如风能、太阳能等存在间歇性和不稳定性,因此需要对其进行储存,以满足人们在非风能、非晴天时的用能需求。
目前,太阳能电池板、风力发电、深度循环电池等新能源应用都需要配备可靠的能源储存系统,才能更加高效地利用新能源。
此外,能源储存技术还被广泛应用于可持续交通领域。
对于新一代电动汽车而言,由于电池的容积和充电时间都存在着限制,因此需要更加先进和高效的储存技术来应对。
针对目前电动汽车电池充电时间较长的问题,德国开始探索基于锂离子电池储能的快充技术,并已在实际应用中取得了一定效果。
三、能源储存技术的发展前景面对能源储存技术的快速发展,市场前景非常广阔。
随着可再生能源的迅速发展,对新能源储存设备的需求将不断提高,这也会直接推动能源储存技术的进步和发展。
能源的储存和传输技术
能源的储存和传输技术能源作为人类生产生活中的必需品,在现代社会发挥着极其重要的作用。
然而,由于能源生产与消费之间的时间、空间不一致性以及能源品质的殊异性,能否将能源高效地储存、安全地传输,一直是人们关注的热点问题。
在这篇文章中,我们将着重探讨能源的储存和传输技术问题。
一、能源储存技术随着社会的发展,能源的规模化生产和高效利用日益成为一个热门话题。
在能源储存技术上,人们已经发明了许多种储存方式。
下面我们详细介绍几种主要的能源储存技术。
1. 能量密度高的储存方式高能量密度指的是单元存储体积或存储重量所储存的能量比较大。
这种储存方式储存能量的效率高,更适用于大容量的能量储存。
目前,人们主要采用以下几种储存高能量密度的方式:(1)电池储存:常见于各种手持设备,如手机、笔记本电脑、平板电脑等,以及电动汽车等领域。
(2)燃料电池储存:燃料电池利用氢气与氧气反应来产生电能,且只产生水这一种一氧化碳以外的排放物,被广泛应用于电动汽车、城市公交等领域。
(3)压缩空气储存:可将空气进行压缩后储存,以供风力和太阳能等出现间歇性的能源提供电力。
2. 可充放的储存方式可充放式储存方式,指的是能够在一定时间内将能源转化为储存状态,且在适当的条件下能够将其恢复为有用的能源。
常见的可充放式储存方式有:(1)水库储存:在流量大的时间段将水库中的水储存起来,并在需要时将其释放来发电。
(2)电容储存:电容储存以电场的方式储存能量,其充电时间很短,可以达到亟需储存和释放的能源。
(3)超级电容储存:储存能量密度大、充放电速度快、循环寿命长,可以应用于各种微型应用领域。
二、能源传输技术能源传输技术在现代社会发挥了极其重要的作用,其主要目的是将能源从生产地传输到消费地,同时要满足安全、可靠、节能等要求。
1. 能源传输基础设施能源传输基础设施包括输油管道、输气管道、输电线路等,其定义涵盖了基础设施中的重要组成部分以及维护及其支持设施。
这些设施通常需要配备控制系统、远程监控设备、安全及应急措施等。
能源材料的储存与转化技术
能源材料的储存与转化技术能源问题一直是世界关注的焦点,而储存与转化技术则是解决能源问题的重要途径。
随着科技的不断进步,人们对于能源的需求越来越大,同时也面临着越来越多的能源问题。
然而,能源材料储存与转化技术的提高正是解决这些问题的重要方法之一。
本文将从储存技术与转化技术两个方面进行探讨。
一、储存技术储存技术是指将能源材料存储在合适的介质中以供后续使用。
常用的介质有电池、氢、液体燃料等。
1. 电池储存技术以电池为代表的能源储存技术得到了广泛的应用。
电池根据不同的化学反应原理分为多种类型,其存储能量的方式也不尽相同。
如镍氢电池、锂离子电池、聚合物电池等,均可储存电能。
目前,锂离子电池是最先进的电池技术。
其具有高能量密度、长寿命、无记忆效应等优点。
锂离子电池主要应用于便携式电子设备、电动汽车、储能等领域,在各个行业得到广泛的应用。
2. 氢能储存技术氢能储存技术是指将氢气存储在一定的介质中以供后续使用。
氢气具有能量密度高、无污染等优点,是一种重要的可再生能源。
但氢气的易燃易爆、存储成本高等问题也制约了其应用。
目前,常用的氢能储存技术主要有压缩氢气储存、液化氢储存、固态氢储存等。
压缩氢气储存是一种成熟的储存技术,将氢气通过压缩存储在氢气罐中。
液化氢储存则是将氢气通过冷却液化成液态氢储存,液化氢储存的能量密度更高。
而固态氢储存则是将氢气吸附于一定的固体介质中进行储存。
3. 液体燃料储存技术液体燃料储存是指将液态燃料存储在容器中,通过燃烧或蒸发等方式释放能量。
常见的液体燃料有石油、天然气、甲醇等。
液化石油气是一种常见的液体燃料,被广泛应用于家庭、工业、能源等领域。
其具有储存方便、使用便捷、无污染等优点。
二、转化技术转化技术是指将能源材料转化为其它形式的能量,并使其更有效地利用。
常用的转化技术有化学反应、热能转化、光能转化等。
1. 化学反应转化技术化学反应转化技术是指将原始的化学原料进行化学反应,将其转化为其它形式的能源。
储能原理与技术知识点总结
储能原理与技术知识点总结
一、储能原理
储能技术是指将电能、机械能、化学能等形式的能量转化为另一种形式的能量并储存起来的过程。
其原理主要是能量守恒定律和能量转换定律。
通过这些原理,我们可以将一种形式的能量转换为另一种形式,并在需要时将其释放出来。
二、储能技术分类
根据存储能量的形式,储能技术可以分为机械储能、电磁储能、化学储能和热储能等。
1. 机械储能:利用机械能进行存储,如抽水蓄能、压缩空气储能和飞轮储能等。
2. 电磁储能:利用电磁场进行能量存储,如超级电容器储能和线圈储能等。
3. 化学储能:利用化学反应进行能量存储,如电池和燃料电池等。
4. 热储能:利用热能进行能量存储,如相变材料储能和热能储存等。
三、储能技术的应用
1. 电力调峰:利用储能技术可以在电网负荷低谷时储存电能,并在高峰负荷时释放电能,从而平衡电网负荷,提高电力系统的稳定性。
2. 可再生能源并网:利用储能技术可以平滑可再生能源输出,解决可再生能源发电的间歇性和不稳定问题,提高可再生能源的利用率。
3. 分布式能源系统:利用储能技术可以集成分布式能源系统,实现能源的优化管理和高效利用,提高能源利用效率和可靠性。
4. 工业应用:利用储能技术可以回收和利用工业生产过程中的余热和余能,降低能耗和提高生产效率。
5. 智能电网:利用储能技术可以作为智能电网中的重要组成部分,实现能源的双向流动和智能化管理,提高能源的可靠性和经济性。
电化学能源的储存与转化
电化学能源的储存与转化能源是现代社会发展的基石,电化学能源作为一种可再生能源,在能源存储和转化方面扮演着重要角色。
本文将重点探讨电化学能源的储存与转化技术,旨在提供对该领域的综合了解。
1. 电化学能源储存技术1.1 锂离子电池锂离子电池是目前应用最为广泛的电化学能源储存技术之一。
其基本工作原理是通过在正极和负极之间嵌入和脱嵌锂离子来实现电荷和放电过程。
锂离子电池具有高能量密度、长循环寿命等特点,在消费电子产品、电动汽车等领域有广泛应用。
1.2 燃料电池燃料电池是一种将化学能转化为电能的装置,其通过氧化剂(通常为氧气)在阳极处与燃料发生反应,生成电子和离子,从而实现电能的产生。
常见的燃料电池包括氢燃料电池、甲醇燃料电池等。
燃料电池具有高效率、零排放等特点,被广泛应用于交通运输和能源供应领域。
1.3 超级电容器超级电容器是另一种重要的电化学能源储存技术,相较于传统电池具有更高的功率密度和快速充放电能力。
它的基本工作原理是通过电荷在正负极之间的吸附和解吸附来实现能量的储存和释放。
超级电容器广泛应用于需要大功率瞬时输出的领域,如电动车辆的起动、再生制动等。
2. 电化学能源转化技术2.1 电解水制氢电解水制氢是一种将电能转化为化学能的过程,通过在水中施加电压,将水分解为氢气和氧气。
这是一种环保的氢气制备方法,可以应用于氢能源的储存和利用,如燃料电池的燃料供应。
2.2 光电化学电池光电化学电池将光能转化为电能,利用光敏材料对光的吸收和电子转移以及电解质的参与来实现电能的产生。
光电化学电池可以应用于太阳能的转化和储存,是发展清洁能源的重要技术之一。
2.3 电化学储能系统电化学储能系统是利用电化学能源储存技术对电能进行储存和释放的装置。
这种系统通常包括电池组、超级电容器、充放电控制系统等。
电化学储能系统在电网能量调度中起着重要作用,可以平衡电力的供需差异,提高电网的稳定性和可靠性。
结论电化学能源的储存与转化技术在推动可持续能源的发展和应用方面具有重要作用。
电气工程中的能源储存与管理技术
电气工程中的能源储存与管理技术在电气工程中,能源储存与管理技术是一个关键领域,因为它涉及到如何高效地储存电力以及如何有效地管理储能系统。
本文将探讨能源储存与管理技术在电气工程中的应用和发展。
一、能源储存技术在电气工程中,能源储存技术是一个至关重要的环节。
电力系统中的储能设备可以存储电力,以便在需要时进行释放。
目前常见的能源储存技术包括电池储能、超级电容储能和氢能储能等。
1. 电池储能技术电池储能技术是一种主要的能源储存方式。
目前,锂离子电池是最常用的电池类型之一。
它具有高能量密度、长寿命和较低的自放电率等优点。
此外,铅酸电池和镍氢电池等也被广泛应用于能源储存系统中。
2. 超级电容储能技术超级电容储能技术以其高功率密度和长循环寿命而闻名。
它可以快速充放电,这使得在短时间内进行高功率释放成为可能。
超级电容储能可以被广泛应用于电动车、电子设备等领域。
3. 氢能储能技术氢能储能技术通过制造氢气并将其储存于储氢罐中,将电能转化为化学能。
当需要时,氢气可以通过燃料电池进行电能转换。
氢能储能具有能量密度高、环境友好等特点,被认为是未来能源储存的重要发展方向之一。
二、能源管理技术能源储存与管理技术密切相关,它涉及到如何高效地管理储能系统,以确保能源的有效利用。
1. 储能系统控制储能系统控制是能源管理的重要组成部分,它包括对储能设备的充放电控制、储能容量的管理等。
通过合理地控制储能系统,可以实现能源的平衡和优化利用。
2. 电网与储能系统的协同电网与储能系统的协同运行是实现能源管理的关键。
通过与电网的连接和交互,储能系统可以参与电网调度并提供灵活的供电服务。
同时,电网可以对储能系统进行监控和管理,以确保其安全可靠地运行。
3. 能量转换与管理能源管理技术还涉及到能量转换和能源流管理等方面。
通过合理地管理能量转换过程,可以提高能源利用效率并减少能源损耗。
能源流管理可以优化能源的分配和利用,以满足不同应用场景下的需求。
三、能源储存与管理技术的应用能源储存与管理技术在电气工程中有着广泛的应用。
新型能源的储存与转化技术
新型能源的储存与转化技术随着科技的飞速发展,新型能源的储存与转化技术也随之不断创新。
新型能源是指替代传统能源,以更清洁、绿色的方式进行能源储存和使用的一种能源形态。
它分为太阳能、风能、水能、地热能等多种类型。
新型能源在提高生态环境、降低污染、促进可持续发展等方面发挥着巨大的作用。
因此,新型能源的储存与转化技术的发展必不可少。
一、新型能源储存技术新型能源的储存是保证新型能源有效利用的关键。
目前,新型能源储存技术主要包括电化学存储、化学储存、热储存、机械储存等多种形式。
1.电化学存储技术电化学存储技术是一种以化学反应的方式进行储能的方法。
电化学储能主要通过将新型能源转化成电能的形式,然后储存在电池中。
目前,广泛应用的有锂离子电池、超级电容器等。
锂离子电池以其高能量密度、低内阻、长寿命等特点受到广泛关注,超级电容器则以其放电速率快、寿命长等特点被广泛应用。
2.化学储存技术化学储存技术是一种将新型能源以化学反应的方式转化为化学能进行储存的方法。
化学储存技术主要包括电解水制氢、合成氨、制备氧化亚氮、合成甲烷等方式。
其中,通过电解水制氢可将太阳能、风能等转化成氢燃料,进而用于发电、热水、燃气等方面。
3.热储存技术热储存技术是一种以热能的形式储存新型能源的方法。
目前,热储存主要应用于建筑节能领域。
通过将收集到的太阳能、地热能等转化成热能,然后将其储存在高密度隔热材料中,以提高建筑的能量使用效率。
4.机械储存技术机械储存技术是以机械的形式将新型能源进行储存。
一般是采用压缩气体的方式。
该技术主要应用于氢气储存、压缩空气储存等方面。
机械储存技术具有储存量大、稳定性高等优点,但其设备比较昂贵,还需要专业的运营、维护。
二、新型能源转化技术新型能源转化技术是将新型能源转化为其他可用能源的技术。
新型能源转化技术主要包括电力化、化学反应、燃烧等多种形式。
1.电力化技术电力化技术是指将新型能源转化为电能的技术。
新型能源如太阳能、风能等可通过光伏电池、风力发电机等设备进行转化。
能量的储存与利用
能量的储存与利用随着社会科技的不断进步,人们对于能源资源的需求量也不断增长,而能源的储存与利用则成为了当前社会发展的重要课题之一。
能源储存与利用是一个比较复杂的系统工程,需要涉及到物理、化学、工程学等多个领域,而本文将从以下几个方面介绍能量的储存与利用。
一、能源储存技术能源储存是将能量在时间和空间上分隔的过程,主要有以下几种方式:1.化学能储存化学能储存可以通过电池和燃料电池等手段实现。
其中,电池主要利用两种材料的反应来产生电能,而燃料电池则通过燃料与氧化剂的化学反应来产生电能。
这种储能技术可以广泛应用于交通、宇航、通讯等领域。
2.热能储存热能储存主要包括储存热能和储存冷能两种方式。
其中,储存热能可以采用热蓄热罐或热蓄热坑等方式,而储存冷能则可以采用制冷剂和蓄冷盐等方式。
这种技术可以被广泛应用于区域供暖、制冷等领域。
3.动能储存动能储存可以采用重载疲劳轮、液压储能和气压储能等技术实现。
其中,液压储能主要利用压缩液体来储存能量,而气压储能主要利用气体的压缩来储存能量。
这种储能技术可以被广泛应用于交通、制造等领域。
二、能源利用技术能源利用是将储存的能量转化为实际可用的能量的过程,主要有以下几种方式:1.化学能利用化学能利用主要包括燃烧和化学合成两种方式。
其中,燃烧主要利用化学能直接转化为热能,而化学合成则可以将两种或更多种物质结合起来,产生能量,用于制造燃料和其他产品。
2.电能利用电能利用主要包括发电和电力传输两种方式。
其中,发电主要是将物理能、化学能、核能等形式的能量转换为电能,而电力传输则是将电能通过输电线路传输到需要的地点。
3.热能利用热能利用主要包括区域供暖和工业用热两种方式。
其中,区域供暖主要是将储存的热能直接应用于居民区域,而工业用热则是将储存的热能应用于工业生产中。
三、未来的能源储存与利用未来的能源发展将会着重于可再生能源的发展和能源储存技术的提升。
可再生能源主要包括太阳能、风能、水能等。
能源的储存方式与技术
能源的储存方式与技术邓树洪中南大学化学化工学院应化0903 1505091021摘要:作为清洁、对环境友好的绿色能源,太阳能技术推广和应用备受瞩目。
太阳能热储存技术是一项复杂的技术,无论从技术层面和投资成本来看,太阳能热储存技术都是太阳能利用中的关键环节。
本文介绍了几种太阳能的储存方式。
关键词:太阳能储存方式与技术能源是社会和经济发展的重要物质基础,也是提高人们生活水平的先决条件。
人类社会要发展,必须建筑在大量消耗能源的基础上。
人类利用能源的历史经历了几个阶段:18世纪以前,木材在世界一次能源消费结构中长期占据首位;到19世纪下半叶,煤炭取代木材等成为主要能源;1965年,石油首次取代煤炭在世界能源消费结构中占据首位,由此开始了“石油时代"。
石油、煤炭等这些当前人们使用的主要能源都属不可再生的矿物燃料。
在当今世界,矿物燃料提供世界91%的一次商品能源,其中煤炭占28%,石油超过40%。
在亚澳地区能源消费结构中,矿物燃料占93.5%,其中煤炭占48.3%,石油占3 7.3%,然而,地球上矿物燃料的储量是有限的。
作为清洁、对环境友好的绿色能源,可再生能源的规模开发利用已经成为21世纪解决化石能源造成的能源短缺、环境污染和温室效应等问题的重要途径。
其中,太阳能技术推广和应用备受瞩目。
地面上接受到的太阳能,受气候、昼夜、季节的影响,具有间断性和不稳定性。
因此,太阳能贮存十分必要,尤其对于大规模利用太阳能更为必要。
太阳能不能直接贮存,必须转换成其它形式能量才能贮存。
大容量、长时间、经济地贮存太阳能,在技术上比较困难。
1 储存方式与技术1.1太阳氢系统储存太阳能可再生能源,特别时太阳能、风能都具有时间不稳定和空间不稳定的特点,而氢作为重要的能源载体,可以解决可再生能源的稳定性问题,也就格外引起人们的关注。
科学家对可再生能源-氢能源系统抱有很大的期望。
我国在氢能的开发方面做了大量的工作并取得令人瞩目的成果。
储能,目前的储能的方式都有哪些,原理,以及技术的优势和瓶颈。
技术优势
电化学储能
)液流电池:利用正负极电解液分开,各 自循环的一种高性能蓄电池。电池的功率 和能量是不相关的,储存的能量取决于储 存罐的大小,因而可以储存长达数小时至 数天的能量,容量可达 MW 级。 ● 不足之处:电池体积太大;电池对环 境温度要求太高;价格贵(这个可能是 短期现象吧);系统复杂
技术优势
电气储能
超导储能(SMES):利用超导体的电阻为 零特性制成的储存电能的装置。超导储能 系统大致包括超导线圈、低温系统、功率 调节系统和监控系统4大部分 ● 不足之处:超导储能的成本很高(材 料和低温制冷系统),使得它的应用 受到很大限制。可靠性和经济性的制 约,商业化应用还比较远。
技术优势
热能储存技术 储热材料稳定性
热能储存技术 蒸汽蓄热器
化学能储存技术
电能储存技术
气体水合物储能技术 气体水合物
储存天然气
化学储能
蓄冷
热能储存
天然气储运
LNG 管道
费用高 初投资大,不能越洋
天然气水合物储存
利用气体水合物高储量的特点储存 天然气,可降低运营费,同时天然 气水合物(NGH)的储存较压缩天 然气、液化天然气压力低,增加了 系统的安全性和可靠性,在经济性 方面具有一定的优势。
化学热管、管道、罐车、汽车等
电能
电能 磁能 电磁能(微波)
电容器 超导线圈
输电线 微波输电
辐射能
太阳光,激光束
光纤维
原子能
铀、钚等
按储能方式分,储能技术的主要应用如下
抽水蓄能 超导电感蓄能 氢蓄能
能源储存技术存储与利用可再生能源的方法
能源储存技术存储与利用可再生能源的方法随着全球能源需求的增加和环境问题的日益加剧,可再生能源的利用成为了我们解决能源危机和环境污染的重要途径。
然而,可再生能源的利用随之带来了能源储存的挑战。
本文将介绍几种常见的能源储存技术,探讨其在利用可再生能源方面的应用。
一、电化学储能技术电化学储能技术是一种将电能转化为化学能并进行储存的技术。
这种技术主要通过电池实现,能够将电能直接转化为化学能并实现长时间储存。
目前最常见的电化学储能技术包括锂离子电池、铅酸电池和钠离子电池等。
这些电池技术不仅可以储存大量的电能,还可以通过并联或串联的方式满足不同用电需求。
电化学储能技术不仅广泛应用于家庭和工业储能系统,还可以作为电动汽车等交通工具的动力来源。
二、机械储能技术机械储能技术是将能源转化为机械能并进行储存的技术。
机械储能技术的应用形式多种多样,其中较为常见的包括压缩空气储能、重力储能和弹簧储能等。
压缩空气储能技术通过将机械能转化为压缩空气,将其存储在储气罐中,待需要时释放出来驱动涡轮发电机产生电能。
重力储能技术则是利用重力的作用,在谷底将物体抬升到高处,并在需要时通过其下降释放能量。
这些机械储能技术具有储能效率高、可持续性强等优点,适用于大规模的能源储存。
三、热储能技术热储能技术是将可再生能源转化为热能并进行储存的技术。
热储能技术的运用范围广泛,包括储热系统、热泵和热蓄系统。
其中,储热系统通过储存热能的方式,将可再生能源转化为热能,并在需要时释放出来供暖或制冷。
热泵技术则是利用环境中的低温热能,通过压缩和膨胀的方式获得高温热能,并进行储存和利用。
热蓄系统则通过物质的相变过程来储存和释放大量的热能,如储存热水或蓄热材料。
四、化学储能技术化学储能技术是将可再生能源通过化学反应转化为化学能并进行储存的技术。
其中最常见的化学储能技术即为氢能技术。
氢能技术主要通过水电解反应将电能转化为氢气,并将其储存于氢气储存罐中。
当需要能量时,可以通过燃烧或者燃料电池将氢气转化为电能。
氢能源的储存与利用技术
氢能源的储存与利用技术氢能源被广泛看作是未来清洁能源的重要选择,其低碳、高效的特点使其成为解决能源和环境问题的关键。
然而,氢能源的储存与利用技术也面临着一定的挑战。
本文将重点探讨氢能源的储存与利用技术,并提出一些解决方案。
一、氢的储存技术1. 压缩储存技术压缩储存是目前最常见的氢储存方法之一。
通过将氢气压缩到高压容器中,可以在小体积内储存大量的氢气。
然而,压缩储存存在着安全性和成本问题,高压氢气的泄漏可能导致火灾和爆炸等安全隐患。
而且,压缩储存所需的设备和基础设施成本较高,限制了其广泛应用。
2. 液态储存技术液态储存是另一种常用的氢储存方法。
将氢气通过降温压缩成液态,可以大幅减小氢气的体积。
液态储存具有高能量密度和相对较低的储存压力,但同样面临着安全性和成本问题。
液态氢气的储存需要极低的温度,设备和储存罐要求具备高度的绝热性能,这增加了储存成本和复杂度。
3. 吸附储存技术吸附储存是一种新型的氢储存技术,通过将氢气吸附到特殊的材料表面,实现氢气的储存和释放。
吸附储存具有安全性高、容易操作和相对较低的成本等优势。
但吸附材料的选择和储氢容量的提高依然是亟待解决的问题。
二、氢的利用技术1. 燃料电池技术燃料电池是氢能源最主要的利用技术之一。
在燃料电池中,氢气与氧气发生化学反应产生电能,同时产生的唯一副产品是水。
燃料电池具有高效能、零排放和静音的特点,可以广泛应用于汽车、航空航天等领域。
然而,目前燃料电池的成本仍然较高,制约了其大规模商业应用。
2. 氢气燃烧技术氢气燃烧是将氢气直接作为燃料燃烧,与传统燃料相比,其产生的排放物几乎为零,具有明显的环保优势。
氢气燃烧技术可以用于发电、加热和燃料领域,但需要安全措施的支持,以避免潜在的爆炸危险。
3. 合成燃料技术利用氢气合成其他可燃性气体,例如合成气、甲醇等,也是一种重要的氢能源利用技术。
合成燃料可以替代传统石油燃料,降低碳排放和对化石燃料的依赖性。
三、解决方案与展望随着技术的不断发展,氢能源的储存与利用技术也在不断突破和创新。
氢能源的储存与利用技术
氢能源的储存与利用技术氢能源一直被认为是一种既清洁又高效的能源形式,具有广阔的应用前景。
然而,氢气的储存和利用一直是一个技术难题。
本文将讨论几种目前常用的氢气储存与利用技术,并探讨它们的优缺点。
一、压缩储氢技术压缩储氢技术是目前应用最为广泛的储氢方式之一。
将氢气压缩至高压状态,通过储罐或储氢容器进行存储。
压缩储氢技术主要有两种方式:物理吸附和压缩气体。
1.1 物理吸附物理吸附是利用高表面积材料吸附氢气,将其储存起来。
常见的物理吸附剂包括活性炭和金属有机骨架(MOF)。
物理吸附储氢技术具有储存密度高、相对安全的特点,但吸附剂的再生成本相对较高,限制了其大规模应用。
1.2 压缩气体压缩气体储氢技术是将氢气压缩至高压状态,通过存储罐进行储存。
压缩气体储氢技术的优点是储存密度高,储氢效率相对较好。
然而,与物理吸附相比,压缩气体储氢技术的设备体积较大,存在安全隐患。
此外,压缩气体储氢技术还需解决氢气的泄漏和压力调节等问题。
二、液体储氢技术液体储氢技术是将氢气液化储存。
与气体相比,液化氢具有更高的储存密度。
液体储氢技术具有储氢密度高、便于运输等优点。
然而,液体储氢技术的挑战在于液氢的特殊性质,如低温要求和易泄露等。
液体储氢技术的成本也相对较高,限制了其大规模应用。
三、化学储氢技术化学储氢技术是通过氢气与物质之间的化学反应将氢气储存,并在需要时释放出来。
常见的化学储氢技术包括氢化物和吸氢合金。
化学储氢技术具有储存密度高、安全性好等优点,但其反应速率较慢,限制了其应用的实际效果。
四、利用氢能源的技术除了储氢技术,利用氢能源的技术也在不断发展。
氢燃料电池是其中一项重要的技术。
氢燃料电池通过将氢气与氧气反应,产生电能。
氢燃料电池具有高能量转换效率、零排放等优点,目前已经在汽车、船舶、公共交通和家用电器等领域得到广泛应用。
综上所述,氢能源的储存与利用技术是推动氢能源开发利用的关键。
目前的储氢技术主要包括压缩储氢技术、液体储氢技术和化学储氢技术。
氢能源的储存与运输技术
氢能源的储存与运输技术氢能源作为一种清洁、环保的能源形式,受到了广泛的关注和研究。
但是,由于氢气的特殊性质,储存与运输技术一直是氢能源应用的瓶颈之一。
本文将探讨氢能源的储存与运输技术问题,并提出相应的解决方案。
1. 氢能源的储存技术氢气是一种极轻、高能量密度的气体,在常温下难以压缩,但却容易泄漏。
因此,储存氢气需要特殊的技术和设备。
1.1 压缩储存技术压缩储存是将氢气压缩到高压状态,并通过储罐或压力容器进行存储。
这种储存方式所需设备成本相对较低,而且适用于小规模的氢气储存。
然而,压缩储存存在着能耗较大、充放氢速度较慢以及安全隐患等问题。
1.2 液化储存技术液化储存是将氢气冷却至接近绝对零度,转化为液态氢进行储存。
液态氢能够大大提高储存密度,减少储存空间,但却需要极低的温度和高昂的能源成本。
此外,液态氢在储存和运输过程中也面临着极高的安全风险。
1.3 吸附储存技术吸附储存是将氢气吸附在特定的材料表面,实现氢气的存储。
这种储存方式具有储存密度高、体积小以及安全性高的优点。
但是,当前的吸附材料仍存在储存容量不足以及吸附/脱附速度慢的问题,需要更多的研究和发展。
2. 氢能源的运输技术氢气在运输过程中同样面临着一系列的挑战,包括泄漏风险、能量损耗和传输效率低等问题。
2.1 管道输送技术管道输送是目前应用最广泛的氢气运输方式。
通过铺设管道网络,将氢气从生产地输送到使用地。
这种方式具有输送能力强、不受距离限制的优势,但是建设和维护成本较高,并且仍然存在氢气泄漏和安全隐患的风险。
2.2 液态运输技术液态运输是将液态氢气装在氢罐或储槽中,通过船舶、铁路或卡车等交通工具进行运输。
液态运输方式适用于大规模距离较远的氢气运输,但需要解决液态氢的保温和安全性问题。
2.3 高压容器运输技术高压容器运输是将氢气压缩储存在高压容器中,通过车辆运输进行配送。
这种运输方式适用于小规模短距离的氢气运输,但需要克服安全性和能耗等问题。
新能源的发电与储存技术
新能源的发电与储存技术随着社会经济的不断发展,能源资源的日益短缺和环境保护意识的提高,新能源已经成为了未来能源发展的主要方向。
在新能源领域中,除了风能和太阳能等发电技术外,储能技术同样对于实现新能源的可持续性发展至关重要。
一、新能源的发电技术1. 风能发电技术风能发电是指利用风力发电机转动发电机进行能量转化,利用发电机产生的电能,实现能源的收集和利用。
风能发电技术的优点包括:可再生性强、清洁无污染、无需燃料、适合多种规模的发电需求等;同时,风能发电技术的不足之处也十分明显,如:发电效率低、需要大量的风力发电站、风力发电机的制造需要大量能源等。
2. 太阳能发电技术太阳能发电是指利用太阳能电池板(太阳能光伏组件)将光能转化为电能,实现太阳能的收集和利用。
太阳能发电技术的优点包括:可再生性强、清洁无污染、无需燃料、适合多种规模的发电需求等;同时,太阳能发电技术的不足之处也十分明显,如:发电效率较低、需要大量的太阳能电池板、存储和转换难度大等。
二、新能源的储存技术1. 锂离子电池储存技术锂离子电池是一种广泛应用于电子设备和新能源储存领域的储能技术。
它具有高能量密度、长使用寿命、无污染等优点,可以用于大规模的储能系统。
目前,锂离子电池已经被广泛应用于能源储存、电动汽车、太阳能发电等领域,并成为新能源储存的重要支撑技术之一。
2. 镁离子电池储存技术相比于锂离子电池,镁离子电池的优点在于其元素丰富、价格较低、安全性较高、可循环利用等。
镁离子电池的储能性能比锂离子电池略逊,但是其在新能源储存领域中具有广泛的应用前景。
三、新能源的发电与储存技术互补性新能源的发电和储存技术之间具有紧密的互补性,二者的结合可以解决传统能源的瓶颈问题,实现可持续发展。
例如,在新能源系统中,太阳能发电可以通过锂离子电池储存,再利用储能设备输出为电力;而风能发电通常采用氢燃料电池或电解氢直接储存和利用能量。
同时,在新能源储存领域中,锂离子电池和镁离子电池之间也可以实现互补,以提高储能系统的性能。
能量的储存与释放
能量的储存与释放能量是物质运动过程中所具有的能力,它在自然界中无处不在。
能源的储存与释放是一个关键的问题,它牵涉到多个领域,包括能源的开发利用、环境保护以及可持续发展等。
本文将探讨能量的储存与释放的相关问题,并提出一些解决方案。
一、能量的储存方式能量的储存方式多种多样,我们可以将其大致分为化学能、机械能、热能、电能等几种主要形式。
1. 化学能的储存化学能是一种常见的能量形式,广泛应用于日常生活中。
通过化学反应,我们可以将能量以化学键的形式储存下来,例如石油、天然气、煤炭等化石燃料的储存和利用。
此外,电池也是一种常见的化学能储存装置,通过在电池内部发生化学反应,储存并释放能量。
2. 机械能的储存机械能是物体运动所具有的能量形式,我们可以利用弹簧、飞轮等机械装置将能量转化为机械能储存下来。
例如,弹簧能储存装置可以将能量以弹性势能的形式存储起来,当释放时,势能转化为动能,推动机械装置的运动。
3. 热能的储存热能是指物体内部分子的热运动所具有的能量,我们可以通过热水箱、蓄热材料等方式储存热能。
例如,太阳能热水器中的热水箱,通过储存太阳能的热量,使其在需要时释放出来,提供热水供应。
4. 电能的储存电能是一种非常重要的能量形式,广泛应用于各个领域。
我们可以利用电池、超级电容器等设备将能量以电能的形式储存起来。
电动汽车中的电池就是一种常见的电能储存设备,它可以将电能以化学能的形式储存,驱动汽车运行。
二、能量的释放方式能量的释放方式也与其储存的形式密切相关,下面我们将分别介绍各种能量形式的释放方式。
1. 化学能的释放化学能的释放通常通过化学反应来实现。
当化学反应发生时,存在于化学键中的能量被释放出来,转化为其他形式的能量,例如热能、光能等。
例如,在我们日常生活中,我们使用火柴点燃燃料,就是一种化学能转化为热能和光能的过程。
2. 机械能的释放机械能的释放通常通过机械装置的运动来实现。
例如,飞轮储存的机械能可以通过连接其他装置,将能量传递给其他系统,并推动其运动。
物理实验技术中的能源储存与传输方法
物理实验技术中的能源储存与传输方法引言:能源储存与传输是一个古老而重要的课题,不仅在日常生活中扮演着至关重要的角色,也是科学研究不可或缺的一部分。
随着科技的发展,人们对能源储存与传输的需求越来越迫切。
本文将探讨物理实验技术中的能源储存与传输方法,让我们一起来了解其中的奥秘。
一、化学储能与传输化学储能是目前最常见的能源储存方式之一。
以电池为例,电池中的化学反应能够将化学能转化为电能,并储存起来。
在物理实验技术中,电池常被用于为实验提供能源。
例如,在电化学实验中,我们可以通过电池产生电流进行各种反应,实现物质的转化和分离。
此外,化学储能还被广泛应用于无线传输领域,如电动汽车和移动设备。
二、机械储能与传输机械储能是能源储存与传输的另一种重要方式。
弹簧是机械储能的典型例子。
在实验室中,我们经常使用弹簧进行压缩和释放,将机械能转化为其他形式的能量。
例如,在物理实验中,我们可以利用弹簧的弹性特性来测量力的大小,或者用其作为驱动装置。
此外,压缩空气也是机械储能的一种形式。
通过将空气压缩到高压状态,我们可以将机械能转化为储存的能量。
实验中,压缩空气通常被用于动力驱动和实验装置的运行。
三、热储能与传输热储能是指将热能转化为其他形式的能量并储存起来。
在物理实验中,热储能被广泛应用于实验室加热和实验装置的温控。
例如,实验室中的热水浴常用于加热反应体系,而恒温器则用于保持实验装置的恒定温度。
传热是热能传输的重要方式之一。
在物理实验中,我们经常使用传热技术来实现能量传输。
例如,热传导被广泛应用于热电材料的研究中。
热电材料能够将热能转化为电能,并用于能源的收集和转换。
四、电磁储能与传输电磁储能是指将电磁能转化为其他形式的能量并储存起来。
在物理实验中,电磁储能广泛应用于实验室电力供应和电子设备中。
例如,实验室中的电源能够将电能转化为其他形式的能量,为实验装置提供能源。
电磁传输是指通过电磁场来实现能量的传输。
在物理实验中,电磁传输技术被广泛使用于无线通信和能量传输。
新能源行业的清洁能源发电与能源存储技术
新能源行业的清洁能源发电与能源存储技术清洁能源发电已经成为全球能源行业的重要发展方向,它既能满足不断增长的能源需求,又能减少对环境的污染。
随着清洁能源发电技术的不断进步,能源存储技术也变得越来越重要。
本文将探讨新能源行业的清洁能源发电与能源存储技术的现状和未来发展趋势。
一、清洁能源发电技术1. 太阳能发电技术太阳能作为一种清洁、可再生的能源,已经在全球范围内得到广泛应用。
太阳能发电技术主要分为光伏发电和集热发电两种形式。
光伏发电通过太阳能电池板将光能转化为电能,而集热发电则通过反射镜将太阳能集中到发电设备上。
这两种技术都具有低碳、环保的特点,并且在效率和成本方面也不断取得突破。
2. 风能发电技术风能发电是利用风力将风能转化为电能的技术,已经成为清洁能源发电中的重要组成部分。
风能发电设备主要包括风力发电机和转子叶片,通过转子叶片的转动带动发电机发电。
风能发电技术具有可再生、无污染、资源丰富等优势,尤其适用于较为开阔的地区。
3. 水力发电技术水力发电是利用水能将水流动的动能转化为电能的技术,它是最早被广泛应用的清洁能源发电技术之一。
水力发电主要分为水轮发电和潮汐能发电两种形式。
水轮发电是利用流水推动水轮旋转带动发电机发电,而潮汐能发电则是利用潮汐的涨落改变水位高差从而产生动能。
水力发电技术具有规模大、输出稳定等优势,已经在全球范围内得到广泛应用。
二、能源存储技术虽然清洁能源发电技术的发展已经取得了巨大的进步,但由于清洁能源的不稳定性,能源存储技术成为解决清洁能源发电的重要手段。
能源存储技术主要分为物理存储和化学存储两种形式。
1. 物理存储技术物理存储技术主要包括蓄电池、超级电容器和储热设备。
蓄电池是最常见的物理存储设备,通过电化学反应将电能转化为化学能储存起来,当需要使用电能时再把储存的能量释放出来。
超级电容器则是利用电场存储电能,它具有快速充放电、长寿命等特点。
储热设备是利用热能的特性进行能源存储,常见的储热设备有水箱储热和熔盐储热等形式。
新能源系统储能原理与技术
新能源系统储能原理与技术嘿,朋友们!今天咱来聊聊新能源系统储能原理与技术这个超有意思的事儿!你想想看啊,电就像个调皮的小精灵,有时候多到用不完,有时候又不够用。
那咋办呢?这时候新能源系统储能就出马啦!就好比咱家里有个大仓库,电多的时候就把它存起来,电少的时候再拿出来用,多棒啊!新能源系统储能的原理呢,其实并不复杂。
简单说,就是把能量储存起来,等需要的时候再放出来。
这就像咱小时候攒零花钱,平时一点点攒起来,等看到喜欢的东西就可以拿出来买啦!比如说电池,那就是个很常见的储能设备呀,就像个能量小盒子。
再说说技术方面,那可真是五花八门啊!有各种各样的储能方式呢。
比如说电化学储能,就像个厉害的魔法盒子,能把电能转化为化学能存起来。
还有物理储能,像个大力士,能把能量用特别的方式储存起来。
咱举个例子哈,太阳能大家都知道吧?白天太阳晒得厉害,发出来好多电,可这时候大家可能都在上班上学,用不了那么多电呀。
那这些电咋办呢?这时候储能系统就来帮忙啦!把多余的电存起来,等晚上大家都回家了,需要用电了,再把存起来的电放出来,是不是很神奇?这就好比咱白天努力工作赚了好多钱,先存起来一部分,晚上再拿出来花。
而且啊,新能源系统储能技术的发展那可是前途无量啊!随着科技的不断进步,储能的效率会越来越高,成本会越来越低。
以后啊,咱家里的电器都能靠储能系统供电,还不用担心停电啥的,多好呀!你说这新能源系统储能是不是很厉害?它就像我们生活中的好伙伴,默默地为我们服务。
以后的世界,肯定到处都有它的身影。
咱可得好好支持这项技术的发展,让我们的生活变得更加绿色、更加美好!这不就是我们一直追求的吗?所以啊,大家都要多多了解新能源系统储能原理与技术呀,它真的能给我们带来很多惊喜呢!。
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能源的储存方式与技术能源的储存方式与技术邓树洪中南大学化学化工学院应化0903 1505091021摘要:作为清洁、对环境友好的绿色能源,太阳能技术推广和应用备受瞩目。
太阳能热储存技术是一项复杂的技术,无论从技术层面和投资成本来看,太阳能热储存技术都是太阳能利用中的关键环节。
本文介绍了几种太阳能的储存方式。
关键词:太阳能储存方式与技术能源是社会和经济发展的重要物质基础,也是提高人们生活水平的先决条件。
人类社会要发展,必须建筑在大量消耗能源的基础上。
人类利用能源的历史经历了几个阶段:18世纪以前,木材在世界一次能源消费结构中长期占据首位;到19世纪下半叶,煤炭取代木材等成为主要能源;1965年,石油首次取代煤炭在世界能源消费结构中占据首位,由此开始了“石油时代"。
石油、煤炭等这些当前人们使用的主要能源都属不可再生的矿物燃料。
在当今世界,矿物燃料提供世界91%的一次商品能源,其中煤炭占28%,石油超过40%。
在亚澳地区能源消费结构中,矿物燃料占93.5%,其中煤炭占48.3%,石油占3 7.3%,然而,地球上矿物燃料的储量是有限的。
作为清洁、对环境友好的绿色能源,可再生能源的规模开发利用已经成为21世纪解决化石能源造成的能源短缺、环境污染和温室效应等问题的重要途径。
其中,太阳能技术推广和应用备受瞩目。
地面上接受到的太阳能,受气候、昼夜、季节的影响,具有间断性和不稳定性。
因此,太阳能贮存十分必要,尤其对于大规模利用太阳能更为必要。
太阳能不能直接贮存,必须转换成其它形式能量才能贮存。
大容量、长时间、经济地贮存太阳能,在技术上比较困难。
1 储存方式与技术1.1太阳氢系统储存太阳能可再生能源,特别时太阳能、风能都具有时间不稳定和空间不稳定的特点,而氢作为重要的能源载体,可以解决可再生能源的稳定性问题,也就格外引起人们的关注。
科学家对可再生能源-氢能源系统抱有很大的期望。
我国在氢能的开发方面做了大量的工作并取得令人瞩目的成果。
不过,还没有研究过可再生能源-氢能系统。
为填补国内研究的空缺,清华大学核能与新能源技术研究院与壳牌氢能公司合作开展“太阳氢-燃料电池”项目,确定试验为:由太阳能光伏电池发电,用此电供应住房正常使用。
同时将不能及时用完的电驱动水电解设备制备氢气和氧气。
用高压储罐和储氢合金储存氢气。
在住户需要电时,再由燃料电池系统发电,提供给用户。
由此,太阳能光伏电池-水电解设备-储氢及燃料电池发电设备组成“太阳氢-燃料电池”系统。
由于太阳氢系统是未来的能源系统,人们对之认识有限。
因此,安全是第一位。
本实验设置了五个氢气检测装置,当其中任一氢气检测器的数值超标,都予以报警,并在延续三分钟无人应答时,自动切断电源,关闭系统,以确保安全。
太阳氢系统是长远项目,目前尚无经济性可言。
特别希望本太阳氢系统能达到最高的效率,具有和其他能源系统竞争的能力。
1.2 利用植物能量储存系统贮存太阳能一直以来太阳能只能作为白天使用的能源。
直到如今,贮存额外的太阳能,供以后使用,由于受制于昂贵和低效的能量贮存系统,实际是不易实现的。
美国麻省理工大学的研究人员受植物光合作用的启发,发明了一种简单、廉价且高效的存储太阳能的方法。
这种方法需要的只是无公害的,且丰富的自然界的物质。
美国麻省理工学院研究人员发现的这个方法,能够存储太阳能的能量,供没有阳光的时候使用,可以克服太阳能要被大量应用的最大屏障。
这项研究具有革命性飞跃的转变,它将把太阳能从边缘的非主流的替代能源转变为主流能源。
麻省理工学院的能量学教授和高级研究人员Daniel Nocera和Henry Dreyfus,声明:这是我们期待了多年的愿望。
一直以来,太阳能只能作为有限的遥不可及的能源,供人类使用。
不久的将来,我们把太阳能作为无限量能源的来源,就能实现了。
Nocera与Matthew kanan在研究的过程中,开发了将太阳的能量,用于把水分解成H2和O2的流程。
随后,再将H2和02重新组合的能量,贮存在质子交换膜燃料电池中,创造出无碳的电力,实现白天或晚上,都能为建筑或电动汽车供电。
这个流程的关键部分,是利用放置在水中的钴金属、磷以及电极,构成一种催化装置,利用钴和磷的催化作用,从水中生产02和H2。
不管电能来自于光伏、风能涡轮机,或是其他来源,当电流流过电极以及钻和磷酸构成的催化剂,就会形成薄膜电极对。
在其催化作用下,如,铂,能够从水中生产出H2。
整个系统仿佛完成光合作用下的,水的分解过程。
这种新的催化系统,工作在pH中性环境和室温条件下,是很容易实现的。
阳光是解决世界能源问题,最具有潜力的能源。
伦敦皇家学院的生物学教授Ernst chain是光合作用研究领域的领军人物。
他认为“这是一项重大的发现,它将对人类未来的繁荣昌盛起到巨大的影响。
这项发现的重要性是不容忽视的。
因为它打开了能源开发新技术的大门,从而提供减少人类对化石燃料的依赖以及应对全球气候变化的手段。
这项发现是朝着清洁、无碳能源方向发展的里程碑。
”当然还有更多的事情需要继续深入研究。
虽然这只是个好的开端,因为现有的水和电流、电解反应以及人工光合作用,还不能适宜工业化生产。
这些都是非常昂贵的,且需要很严格的环境条件作为基础,才能运行。
1.3 沼气发酵、沼气化学能储存太阳能沼气是有机物质在隔绝空气和保持一定水分、温度、酸碱度等条件下,‘经过多种微生物(统称沼气细菌)的分解而产生的。
沼气细菌分解有机物质产生沼气的过程,叫沼气发酵。
沼气是一种混合气体,可以燃烧,因为这种气体最早是在沼泽中被发现的,所以称之为沼气。
厌氧发酵过程中,温度过低或温度波动过快,会降低厌氧发酵的产气效率以及所产沼气中CH4的含量,利用太阳能集热系统收集太阳能热能,以热水为媒介将热量提供给发酵系统,并通过控制装置维持发酵系统温度的稳定,使得发酵系统高效稳定运行,提高了有机物分解利用率和产气效率,与未加太阳能集热系统的发酵系统相比较,同周期内所产CH4量大幅增加,所增产的该部分CH4的热值,我们即可将其等效的认同为该周期内整套系统所储存的太阳能,即一部分太阳能经由该系统转化成了沼气化学能。
在能源短缺的大环境下,从提出可再生能源利用的新方法入手,针对太阳能热储存和沼气生产中存在的问题,将太阳能中低温集热沼气化学能快速高效储存太阳能的初步研究装置和沼气发酵装置进行组合,设计了一套沼气化学能储存太阳能的装置。
装置可利用丰富的生物质能和太阳能资源,冬季采用太阳能集热装置加热厌氧发酵装置生产沼气,满足用户用能需求;夏季温度较高,太阳能热水可以直接用于用户生活需要;实现了全工况条件下太阳能的稳定储存和沼气化学能的供应。
本研究对改善农村人居环境和生态环境,推进农村城镇化建设步伐,缓解农村生活用能和工业用能之间的矛盾。
1.4 跟踪太阳且定向输出光能的太阳能收集与高温储能技术在太阳能热开发利用中,要达到良好的使用效果及更高的经济效益,就必须同时解决3个问题,:①当太阳方位改变时,需要对跟踪系统中小的反光镜进行微调,跟踪系统比较复杂;②反光镜的有效反光面积会产生很大的变化,导致了整体效率较低及系统的输出功率变化较大;③对于这种每一个跟踪系统对应着一个集热器,不利于防止热能的散失和大规模统一利用及储存热能。
目前的槽式、碟式和塔式太阳能发电装置存在的也是上述部分或全部问题。
太阳灶中存在的问题主要是用热设备需要随着跟踪运动而运动,造成使用不便;或者利用工质将集热器收集到的热能转移到固定的地方,造成热损失较大,热能利用温度较低,进而影响其热效率和使用范围。
为此设计并试制了该太阳能收集与储存装置。
此装置利用凹面镜聚光,在精确跟踪太阳的同时利用光能传输管向定点输出收集到的光能,光能在储热容器中转化为热能进行高温储存或利用。
此装置可用于太阳能炊事,也具有太阳能热水器的功能;多个聚光系统与大型储热容器组合在一起还可以用于一定规模的太阳能热发电。
整个太阳能收集与储存装置包含三大系统:光学系统、机械跟踪系统、光热转换和热能储存及利用系统。
光热转换、储存及利用系统的核心是储热容器。
储热容器中心安置光热转换空腔,该空腔外面填充储热介质,再利用一层厚度适当、导热率低、耐高温的隔热介质将储热介质与容器壁隔开。
在隔热介质中安置两层连通的簧状冷却水管,两层簧状冷却水管下端连接在一起,冷却水从外层的上端进,最终通过内层的上端出。
通过这两层簧状冷却水管在绝热材料中的合理布置,使冷却水既能充分吸收向外传递的能量,又能把冷却水加热到一定的温度。
向外传递的热量几乎全部被循环冷却水吸收,将此冷却水储存在保温水箱中加以利用,从而充分利用收集到储热容器中的热能。
利用耐高温、热容较大的耐火材料作为高温储热介质,采用材料的显热高温储能,为能量的高温利用做好准备。
从外壁到中心有适量的孔,用来把光能通入到光热转换空腔中。
2 结语太阳能热储存技术是一项复杂的技术,无论从技术层面和投资成本来看,太阳能热储存技术都是太阳能利用中的关键环节。
从现有的研究来看,显热储存研究比较成熟,已经发展到商业开发水平,但由于显热储能密度低,储热装置体积庞大,有一定局限性。
化学反应储热虽然具有很多优点,但化学反应过程复杂、有时需催化剂、有一定的安全性要求、一次性投资较大及整体效率仍较低等困难。
随着各种储存方式与技术的快速发展,希望太阳能在我们的生活中利用越来越多。
参考文献[1] 毛宗强;刘志祥;王诚;、万年坊“太阳-氢”系统设计 [期刊论文]-化工装备技术2010,31(1)[2] 周旭;何攀;郑卫刚飞雕太阳能收集与高温储能技术装置制作 [期刊论文]-ENERGY CONSERVATION 2010,29(8)[3] Ann Steffora Mutschler 利用植物能量储存系统贮存太阳能的创新 [期刊论文]-山西能源与节能 2009(3)[4]何攀,周旭,戴燕,欧阳浩,田林雳,胡骅,郑卫刚新型太阳能收集与储存装置——适时跟踪太阳且定向输出光能的太阳能收集与高温储能技术[会议论文]-2011[5]马涛沼气化学能快速高效储存太阳热能的初步研究硕士论文[6] 张学庆.刘波储能装置在风光储联合发电系统中的应用[会议论文]-2011。