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新能源进展
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双月刊

新能源进展/Journal Advances in New and Renewable EnengyCSTPCDCSCD
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    阴离子交换膜电解水制氢技术的研究进展

    钱圣涛何勇翁武斌王智化...
    1-14页
    查看更多>>摘要：氢能是我国2060年"碳中和"的关键支撑,氢气制备又是氢能产业链"制、储、输、用"四大环节中的首要环节,绿色高效地制取氢气是氢能发展的基础.阴离子交换膜电解水(AEMWE)作为新兴的"绿氢"技术,充分结合了碱性水电解技术与质子交换膜电解技术的优势,有望成为最具发展潜力的可再生能源制氢技术.对AEMWE 的原理与研究现状做了简要分析,详细论述阴离子交换膜(AEM)水电解槽关键部件的研究进展与发展方向,包括阴离子交换膜、阳极、阴极催化剂、双功能催化剂、离聚物、膜电极、多孔传输层、双极板及电解液.最后结合研究现状,展望了AEMWE制氢技术的研究方向.

    阴离子交换膜电解水制氢电解槽膜电极

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    污泥热解气/氨旋流火焰燃烧特性

    吴宁陈达南郭怡君李军...
    15-23页
    查看更多>>摘要：污泥热解气因难以被有效利用导致了大量的能源浪费,而其中所含的氢气、甲烷等可燃组分可有效提升氨燃料的燃烧性能.对污泥热解气掺氨旋流火焰的结构及燃烧特性进行分析,基于化学发光法,通过实验考察当量比、掺氨比对火焰结构的影响.结果表明,旋流燃烧火焰中的OH* 在化学当量条件(φ = 1.0)下辐射强度最大,CH*在富燃条件(φ = 1.2)下辐射强度最大,OH* 可以对火焰稳定性进行更好地表征;污泥热解气/氨气混合燃料中,随着氨气比例增大,旋流火焰稳定性下降.

    热解气氨气化学发光旋流火焰稳定性污染物控制

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    具有泡沫金属流场的燃料电池研究进展

    艾贤魏魏琳郭剑车帅...
    24-34页
    查看更多>>摘要：泡沫金属是一种具有高孔隙率、高电导率、良好传热性和重量较轻等优点的新型多功能材料,在质子交换膜燃料电池(PEMFC)中嵌入泡沫金属作为流场的应用受到越来越多的关注.重点综述PEMFC流场的研究进展,探讨泡沫金属结构参数、流场设计和环境因素等对功率密度、气体分布、压降和水热管理等性能的影响.进一步讨论泡沫金属流场在PEMFC应用中所面临的腐蚀和水淹问题,以及具备耐腐蚀涂层泡沫金属的研究进展,为PEMFC泡沫金属流场的发展和优化提供有益的启示,以期推进泡沫金属在PEMFC中的应用.

    泡沫金属质子交换膜燃料电池流场设计腐蚀水热管理

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    电流密度和运行温度对PEM水电解制氢能耗的影响

    朱宁伟赵京辉谢海洋宋学平...
    35-39页
    查看更多>>摘要：质子交换膜(PEM)水电解制氢技术是采用绿电制取绿氢的重要方法,对我国实现双碳目标具有重要意义.优化运行参数是降低PEM水电解制氢系统能耗的一种重要途径.建立一套工业级PEM水电解制氢实验装置,通过现场实验,考察电流密度和运行温度对PEM水电解制氢系统能耗的影响,探讨优化运行参数降低运行能耗的方法.结果表明,当电流密度为0.2～1.4 A/cm2、运行温度为20～60℃,PEM水电解制氢系统单位能耗分别与电流密度、运行温度负相关.提高运行温度会引起电解电压下降,系统单位直流能耗显著降低.提高电流密度会造成系统单位直流能耗升高,而单位交流能耗降低.

    质子交换膜水电解电流密度运行温度能耗

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    光热复合催化Trombe墙性能及百叶角度调控策略研究

    樊苗苗顾涛李念思余本东...
    40-47页
    查看更多>>摘要：太阳能热催化技术利用太阳全光谱产生集热和降解甲醛,太阳能光热复合催化技术是一种可以同时利用光和热产生热量并降解甲醛的高效技术.分别将热催化、光热复合催化百叶技术应用到Trombe墙系统,实现采暖的同时,能够利用太阳光降解室内气态污染物.建立热催化、光热复合催化百叶Trombe墙传热传质模型并进行实验验证,基于模型探究热催化百叶Trombe墙和光热复合催化百叶Trombe墙在南京和北京冬至日(9:00-17:00)气象参数下百叶全天最佳调控策略.结果表明,建立的传热传质模型预测与实验数据符合度较高.同一百叶Trombe墙系统,不同地区的最佳百叶角度不同;对于热催化百叶Trombe墙,南京全天最佳百叶角度下,产生的热量和干净空气量分别为5.6 MJ/d、196.7 m3/d,北京分别为4.6 MJ/d、167.9 m3/d;对于光热复合催化百叶Trombe墙,南京全天最佳百叶角度下,产生的热量和干净空气量分别为6.7 MJ/d、205.6 m3/d,北京分别为5.4 MJ/d、174.8 m3/d;在全天最佳百叶角度调控策略下,其南京冬至日产生的热量和干净空气量分别为热催化百叶 Trombe 墙系统的1.20 倍和1.05倍;系统位于北京时,分别为热催化百叶Trombe墙系统的1.17倍和1.04倍.

    Trombe墙光热复合催化热催化净化百叶采暖甲醛

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    椭圆扭曲管能量回收器性能数值模拟及其节能应用

    王雨婷朱冬生叶周吴子龙...
    48-56页
    查看更多>>摘要：为解决目前传统新风系统常用的纸芯能量回收器存在新风、回风交叉污染及能量综合回收率低的问题,将椭圆扭曲管应用于空调新风系统,基于铝合金传热元件研发了一种新型高效的能量回收器.设计椭圆扭曲管和圆管两种不同结构的能量回收器,应用Fluent软件进行数值模拟,对比分析其换热和流动性能,并对其应用于空调新风系统的节能效果进行分析.结果表明,相对于圆管能量回收器,空气在通过椭圆扭曲管能量回收器时壳程温度下降得更快,管程温度提升也更快,换热系数更高,换热效果更好,尤其是处于夏季工况时换热效果较为明显.增设了能量回收器的新风机可以有效提升室内环境的舒适性,在夏热冬冷和寒冷地区节能效果显著.

    椭圆扭曲管数值模拟能量回收器强化传热低碳节能

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    三维变形管MVR蒸发器用于纤维素生产末端废水零排放项目

    涂爱民陈二雄黄炫杰朱冬生...
    57-64页
    查看更多>>摘要：蒸发器的换热性能对机械蒸汽再压缩(MVR)系统投资及运行均有着重要影响.MVR蒸发器的管内传热与压降性能在基于三维变形管和直圆管的情况下存在明显差异.建立了考虑盐水浓度修正的三维变形管MVR蒸发器性能准则关联式,设计一套用于纤维素生产末端废水零排放项目的新型蒸发器.应用实践表明,相对于传统直圆管的MVR蒸发器,基于三维变形管的新型MVR蒸发器节材节能效果显著,其在节省29％换热面积的情形下仍能完全满足工程实际需要.在现场调研期间MVR系统处理每吨废水的压缩机耗电量在18.81～23.78 kW·h之间,体现出新型蒸发器高能效的技术特性,极具应用推广价值.

    MVR蒸发器三维变形管强化传热废水零排放纤维素生产

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    生物质活性炭的制备及其在有机废水处理中的应用

    范炜林王闻余艳鸽亓伟...
    65-73页
    查看更多>>摘要：生物质活性炭是一种功能性多孔碳材料,以高碳生物质资源作为原料,经炭化、活化加工制成,具有原料来源广、表面官能团与孔结构丰富、吸附性能与改性潜力优良等特点.近年来许多学者以生物质为原料制备了功能多样的活性炭,实现了活性炭在多种有机废水处理场景的应用,对有机废水的处理取得了显著的成果.综述了活性炭制备过程中常用的炭化和活化方法,对比分析了表面酸碱改性、氧化与还原改性、金属负载改性、微生物负载改性等活性炭改性方法,总结了活性炭在吸附净化、絮凝沉降、厌氧消化、生物滤池与人工湿地过滤等有机废水处理场景的应用,并对活性炭制备技术发展前景做了展望.

    活性炭有机废水化学需氧量

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    基于风光互补发电系统的压缩空气混合储能系统容量优化

    虞启辉高胜昱孙国鑫刘晓辉...
    74-81页
    查看更多>>摘要：压缩空气储能系统可以有效减少因风能和太阳能随机性造成的弃风弃光现象,但其动态响应时间长,且存储规模配置不合理会影响其发展.为此首先提出液流电池与压缩空气储能组成混合储能系统解决并网型风光互补发电系统输出波动不稳定的问题;其次基于典型小时负荷、风力机发电功率和光伏发电功率,针对不同场景,以系统最大收益为目标函数,利用猫群算法优化压缩空气储能系统的容量配置;最后分析压缩空气储能系统的额定容量与额定功率对系统最大收益的影响,验证算法可靠性.结果表明,基于风力机与光伏系统的装机功率分别为20 MW和3.42 MW的场景,压缩空气储能系统容量配置为4 MW和46.5 MW·h时,其经济性最佳,每周可节约购电成本183 688.24元,周最大收益为30 543.86元.

    压缩空气储能系统混合储能系统猫群算法容量配置经济性

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    质子交换膜燃料电池金属双极板流道结构及制造工艺

    王瑞川张杰王继
    82-90页
    查看更多>>摘要：金属双极板因具有强度高、导电性和传热能力好、能量损失小、密封性好等优势,且加工方便、加工成本低、可制造超薄厚度及高体积比功率等特性,逐渐成为双极板材料的首选,而流道结构设计和制造工艺是影响金属双极板成形质量和工作性能的关键.对比了金属双极板常用传统流道结构与新型流道结构,分析了结构变化对燃料电池性能的影响;梳理了金属双极板的冲压成形、液压成形、软膜成形、辊轧成形、电磁成形、特种成形等塑性成形工艺技术及成形装备;最后对金属双极板的流道结构设计与制造工艺进行了展望.

    燃料电池金属双极板流道结构制造工艺成形质量

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