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坚固且可调的氧化物纳米卷用于太阳能驱动的氢气生成与存储
Robust and tunable oxide nanoscrolls for solar-driven H2 generation and storage
Adway Gupta · Nano Energy · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126
氢气因其高能量输出和环境友好的副产物，被视为化石燃料的理想替代品。已有研究探索了多种光催化材料形貌以实现高效产氢，例如具有高比表面积的准一维纳米卷结构。近期我们预测了直接从二硫属化合物前驱体逐层形成稳定氧化物纳米卷的可能性，避免了二维氧化物合成及卷曲工艺的高成本。本研究通过激发态理论结合Bethe–Salpeter方程模拟，系统评估了MoO3、WO3、PdO2、HfO2和GeO2等氧化物纳米卷在太阳能驱动光催化产氢与存储中的适用性，揭示其电子与光学性质随层间卷曲间距的调控呈现优异的光催化潜力。
解读: 该氧化物纳米卷光催化制氢技术为阳光电源光伏-氢能一体化系统提供了材料创新路径。研究中MoO3/WO3纳米卷的可调光学带隙特性，可启发SG系列光伏逆变器配套的电解制氢系统优化，通过层间距调控实现与光伏输出光谱的精准匹配，提升光电-化学转换效率。纳米卷的氢存储功能与PowerTitan储能系统形成互补，...
数据驱动的电-氢-炼油耦合系统多阶段分布鲁棒调度
Data-driven multi-stage distributionally robust scheduling for coupled electricity-hydrogen-refinery systems
Chao Ninga · Aokai Maa · Zhaoyang Dongb · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.401
摘要 通过电解水制取绿色氢气为炼油厂的脱碳提供了动力，揭示了电力-氢气-炼油一体化发展的前景。本文针对可再生能源出力不确定性下的电-氢-炼油耦合系统，提出了一种新颖的多阶段分布鲁棒调度框架。该框架将电力系统、氢能设备与炼油工艺单元无缝集成，实现了炼油过程的整体优化，兼顾经济性与可持续性效益。为有效应对因调度阶段增多和不确定类型多样化所带来的高维不确定性问题，本文构建了一种创新的基于结构化矩-Wasserstein的模糊集，并给出了相应的集合包含关系及概率保障的理论分析。基于该模糊集，将炼油调度问...
解读: 该电-氢-炼化耦合调度技术对阳光电源ST系列储能变流器及氢能系统集成具有重要价值。多阶段鲁棒优化框架可应用于PowerTitan储能系统的能量管理策略,通过分布鲁棒决策应对新能源不确定性。电解制氢与储能协同调度思路可拓展至iSolarCloud平台的源网荷储氢一体化优化,提升系统经济性3.77%、降...
混合储能太阳能-风能综合能源系统的性能优化
Performance optimization of solar-wind integrated energy system with hybrid energy storage
Yu Xu · Jianhui Zhao · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.300
提出了一种集成混合储能的综合能源系统（H-IES），用于向典型的能源消费中心（ECC）同时供应电力、热能和冷能。该系统集成了风电-太阳能发电、双有机朗肯循环（DORC）、喷射式制冷循环（ERC）以及基于热能/氢气/CO2的储能技术。与传统的有机朗肯循环（ORC）相比，DORC在高温条件下表现出更优的热经济性能，其中甲苯被确定为最优的工作流体。参数分析表明，设计参数之间存在强烈的非线性与耦合关系，凸显了在效率、成本和储能规模之间进行权衡的必要性。结果表明，在四种元启发式算法中，灰狼优化器（GWO）...
解读: 该风光储多能互补系统对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan储能系统具有重要参考价值。研究中的混合储能(热/氢/CO2)协同优化策略可应用于我司储能PCS的多时间尺度能量管理算法,通过GWO优化算法提升系统经济性(NPV达1.22亿美元)。系统将可再生能源波动率从10.31%降至8.37%...
枯竭气藏中氢气储存的水文地球化学模拟：基于局部与全局敏感性分析的启示
Hydrogeochemical modeling of hydrogen storage in depleted gas reservoirs: Insights from local and global sensitivity analysis
Zitong Huang · Katharine Maher · Anthony Robert Kovscek · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.391
摘要 地下氢气储存（UHS）通过应对可再生能源在地理位置依赖性、波动性和预测性方面的固有挑战，为大规模能源储存提供了可行方案。为了将可再生能源的储能能力从吉瓦时（GWh）提升至太瓦时（TWh），有必要对具备大容量且易于进入的潜在场地进行研究。氢气（H₂）在地下环境中可作为氧化还原反应中的还原剂，与矿物和水相组分发生反应。因此，建立气–卤水–矿物三相反应网络的模型，对于理解氢气（H₂(g)）在地下储存过程中的行为至关重要。为满足这一需求，我们使用PHREEQC进行了时间依赖性的批处理模拟，以研究地...
解读: 该地下氢储能研究为阳光电源储能系统提供重要参考。研究揭示石英砂岩储层氢损失率低于1%,验证了大规模TWh级氢储能可行性,可与PowerTitan储能系统形成互补方案。温度和水饱和度敏感性分析对ST系列PCS热管理优化具有指导意义。氢-硫化氢转化机理研究可启发电化学储能安全监测策略,提升iSolarC...
一种创新的太阳能-木质纤维素生物质集成多联产系统，结合生物炼制与固体氧化物电解池
An innovative optimal integrated solar-lignocellulosic biomass polygeneration system with biorefinery and solid oxide electrolyzer cell
Mehdi Mori · Mohammad Hasan Khoshgoftar Manesh · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.327
摘要 多联产系统通过整合多种能源和工艺，在统一系统中生产多种产品，以满足居民和工业需求，相较于单一工艺系统具有更高的可持续性和韧性。优化此类系统可最大化能源资源的利用效率。本研究提出了一种综合性的多联产系统，能够生产八种产品，以满足电力、制冷、供热以及淡水、氢气、氧气、二氧化碳和乙醇等副产品的需求。该系统基于两种可再生能源——太阳能和生物质能，并结合传统的甲烷能源。通过对能量、㶲、㶲经济、㶲环境、能值经济和能值环境等多个维度进行综合评估，对该系统进行了全面评价。采用MATLAB进行数学建模，评估...
解读: 该多能互补系统整合太阳能与生物质能源,对阳光电源ST储能系统和SG光伏逆变器产品线具有重要参考价值。固体氧化物电解池制氢技术可与我司储能PCS协同,实现电-氢耦合优化。研究中的多目标优化方法(机器学习+遗传算法)可应用于iSolarCloud平台,提升能效2.54%、降低成本1.88%的成果验证了智...