分散型エネルギーシステムは、高効率、環境保護、経済性、信頼性、柔軟性の特性を有しており、省エネ・排出削減に大きな意義を持つクリーンエネルギーの現地利用と排除を実現します。 分散型エネルギーシステムは、ユーザーのニーズに直接、大規模なパワーグリッドと組み合わせることにより、効果的に大電力グリッド上の電力負荷変動の影響を低減することができます、ユーザーの停電の影響を減らす指向です。 ボーダー保護、島および他のエネルギー供給の困難な区域のために、エネルギー保証問題を解決するために複数エネルギーの補足の分散エネルギーは重要である手段である。 再生可能エネルギーは、将来のエネルギーシステムの重要な構成要素として、再生可能エネルギーの分散や不安定化などの困難を乗り越えることができる、多エネルギー相補型分散供給システムによる利用に適しています。 マルチエネルギー補完的な分散型エネルギーシステムは、国家のエネルギー構造調整と省エネルギーと排出削減の戦略的ニーズを満たしており、また、電力供給システムを集中するのに便利です。
中国科学院熱物理学研究所分散エネルギー供給と再生可能エネルギー研究チームは、マルチエネルギー相補分散型エネルギー供給を目指して、システム効率の良い統合、太陽熱化学燃料の変換、水素を豊富に持つ燃料発電、エネルギー貯蔵、システム規制などの主要技術が得られ、一連の重要な成果が出てきました。 「学年相応、カスケード利用」という科学エネルギーの思想に基づいて、本稿では, 太陽エネルギーとクリーン燃料熱相補システムを効率的に統合するための鍵技術を研究し, 中・低温の太陽熱変換結合化学熱還元に基づく分散型エネルギー供給システムを開発し, 太陽エネルギーと電力廃熱の効率的かつ補完的な利用を実現する. 太陽熱化学燃料の変換過程を目指して、複数の物理電界結合モデルを構築し、太陽光吸収/原子炉の動作性能を向上させるために、太陽熱吸収・原子炉構造の最適化解析と運転制御戦略を実施しています。 太陽燃料 (水素が豊富な燃料) の有効利用を目指し、水素を豊富に持つ燃料発電技術の研究を行い、水素を豊富に持つ燃料エンジンの可変作動状態性能を検討し、太陽光発電の安全性と信頼性を向上させる。 動的煙供給技術によって駆動される電力排熱の吸収冷凍の過程に存在する温度障害を目指して、化学熱還元に基づく高効率廃熱回収フォームを提案し、高品位燃料化学エネルギーへの動的廃熱の変換を実現し、廃熱回収過程における不可逆損失を低減する。 本稿では, 太陽光入力とユーザ負荷のミスマッチの問題を目的として, エネルギー貯蔵とシステム変数の動作条件の制御モデルを構築し, 太陽光照射強度と負荷変化を条件としたシステムの制御方法を研究し、化学エネルギー貯蔵と物理エネルギー貯蔵モードの制御効果と性能改善機構をシステムの可変動作条件で解析する。 デュアルエネルギー貯蔵ユニットの規制と補完的な運用戦略を最適化する目的は、統合された太陽分散型エネルギー供給システムの動作安定性と信頼性を改善することである。 研究チームは、ランファン研究開発センターの太陽熱化学発電実験プラットフォームにおける熱変換、発電、変動労働条件規制などの主要技術に関する実験的研究を実施し、そのすべてが期待される目標を達成した、関連するモデルと制御戦略を検証した。
研究チームは、太陽熱化学分散エネルギー供給システムを提案, 統合された太陽熱化学燃料変換, 化学熱リターン, 水素豊富な電力とエネルギー貯蔵およびその他のキープロセス. 集中太陽エネルギーの熱および動的廃熱は統合された太陽熱/吸収リアクターおよび固定ベッドのリアクターによって運転される、それぞれ、高品位水素リッチ燃料の化学エネルギーに、太陽エネルギーと電力廃熱の効率的な利用を実現する緻密で安定した貯蔵で行われています。 なかでも、太陽光発電効率は 20% 以上、システムエネルギー利用率は 80% 以上。 太陽熱化学分散型エネルギー供給の主要技術の研究開発を通じて、我々は、低密度の固有の欠点を克服することができます, 断続的な不安定な太陽エネルギー, 動的廃棄物の熱回収温度障害の制限を破る, 大きな不可逆的な損失, 太陽熱化学燃料の変換を征服, 水素豊富な発電と変数の労働条件, 等, 設計から最適化へ, 技術的な難しさの適用への理論から、太陽熱化学の独立した知的財産権の形成は、エネルギー供給の統合方法と主要な技術、20以上の国際および国内発明特許へのアクセスを分散し、中国優秀特許賞を受賞したが、また、高品質の学術論文の数を発表した。
図 1. 太陽熱化学燃料変換の構造形態とその熱力学的特性
図 2. 分散型エネルギー供給システムの化学的熱帰還過程の解析と変動運転条件の性能評価
