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钙循环热能储存与吸附增强制氢耦合系统
Coupling system of calcium looping thermal energy storage and adsorption-enhanced hydrogen production
Haocheng Sun · Zhiwei Geab · Zhihan Yao · Liang Wang 等8人 · Energy Conversion and Management · 2025年1月 · Vol.325
摘要 基于钙循环（CaL, Calcium Looping）的吸附增强蒸汽甲烷重整（SE-SMR）是实现低碳氢气生产的重要方法。然而，现有的原位反应器难以长期连续稳定地生产氢气。本研究提出了一种基于CaL的新型准原位SE-SMR反应器，并建立了包含多反应耦合的多物理场模型。研究阐明了该反应器中传热传质及反应强化的作用机制，识别了影响制氢过程的关键参数。在穿透前期阶段，储存的热量驱动重整反应进行，使氢气平均纯度维持在95.62%，同时实现较高的碳捕集率；氢气产率达到3.61，表明甲烷得到了高效重整...
解读: 该钙循环储热-制氢耦合技术对阳光电源储能系统具有重要启示。其多物理场耦合建模方法可应用于PowerTitan储能系统的热管理优化,特别是波动热源下的稳定性控制与ST系列PCS的能量调度策略。准原位反应器的连续产氢机制为光伏制氢一体化方案提供技术参考,可结合iSolarCloud平台实现预测性维护。该...
推进基于钙的热化学储热：双反应策略对系统性能的影响
Advancing calcium-based thermochemical heat storage: Impact of a dual-reaction strategy on the system performance
Haocheng Sunab1 · Zhiwei Geabc1 · Zhihan Yao · Liang Wanga 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.396
摘要 热化学储热技术因其高能量存储密度和低热损失而具有巨大的应用潜力，非常适合长周期、大规模的能量储存应用。然而，在反应器的可扩展性、放热效率以及系统整体性能评估方面仍存在挑战。本研究提出了一种基于钙的热化学储热顺序式双反应策略，并采用一种灵活且可扩展的壳管式反应器进行实现。本文深入探讨了基本单反应放热过程中涉及的多物理场耦合机制及影响反应动力学的关键因素。除了验证壳管式结构在传热性能上的优越性外，研究结果还揭示了不可逆熵产显著增加的现象。在理想的恒压条件下，我们识别出控制基本单反应放热过程的关...
解读: 该钙基热化学储能技术为阳光电源PowerTitan储能系统提供长时储能技术路径参考。其双反应级联策略降低15%熵增损失、提升30.60%综合能效的优化思路,可启发ST系列PCS的多级能量转换控制策略设计。壳管式反应器的可扩展性与模块化理念契合阳光大规模储能系统架构。研究中的多物理场耦合机制分析方法,...