《多模式努力突出可再生能源建模的进展和未来需求》

  • 来源专题:集成电路
  • 编译者: Lightfeng
  • 发布时间:2018-01-14
  • 美国电力部门的模型是部门利益相关者和决策者所依赖的,但近期风能和太阳能等可再生能源(VRE)的激增导致一组建模专家研究这些模型将如何代表高风险VRE的渗透。包括美国能源部国家可再生能源实验室在内的四个机构主办了两个研讨会,导致了一个新的报告,其中小组确定了VRE建模的重要领域,进行了实验以确定关键假设。

    NREL分析师兼项目负责人Wesley Cole表示:“拥有四个国家认可的建模团队共同讨论可再生能源建模是非常有价值的。通过这份报告,我们可以分享我们从这次合作演习中学到的东西。”

    该报告还突出了15个需要长期建模的研究和开发的领域,其中包括存储和可再生能源如何在每种技术的渗透水平提高的情况下相互作用的方法。

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  • 《海洋碳封存:可再生能源和多途径碳转化引导未来绿色发展模式》

    • 来源专题:深海资源开发
    • 编译者:彭皓
    • 发布时间:2023-10-12
    • 海洋碳封存是一种富有前景的,将二氧化碳永久且安全封存于深海沉积物中的策略。本文提出了利用多种可再生能源系统驱动的双水平井群将收集的CO2注入至海底沉积物中,并使其经过多途径转化而最终以固态形式完成高效、永久碳封存的概念。该封存方法为构建海洋零碳捕集和储存系统提供了新视角。 随着全球变暖趋势日益加剧,我们迫切需要实现"碳达峰"和"碳中和"目标。海洋在控制气候变化方面发挥着重要的正向调节作用。过去几十年,海洋碳捕集和封存技术已受到广泛关注,该技术的有效性取决于能否永久、安全储存CO2。此外,降低对化石能源依赖和CO2的封存成本也需重点考虑。以往技术主要通过陆地管道或海上平台将CO2流体注入至枯竭的天然气/油藏,或沉积盆地中的盐水含水层。然而这类方法存在由于浮力作用上升而导致CO2泄漏的风险。将CO2转化为固体形式是实现永久碳封存的关键。利用碳酸盐和水合物形成等原位固相转化方法,可以克服CO2封存依赖地质结构和地层圈闭的难点,并且这种固体转变方法可使固体水合物或矿物填充至海底沉积物的空隙和裂缝中,从而进一步降低CO2流体在沉积物中的逃逸能力,同时增强储层的稳定性。为增强碳封存能力,关键在于选择有利于CO2水合物形成和碳酸盐沉淀的适宜沉积物环境,并采用有效的封存技术。可通过选择合适深度范围,在CO2负浮力区进行水合物的形成,通过负浮力作用阻止CO2上升迁移,并促进CO2水合物的转化,从而实现增强的封存效益。然而,将含CO2流体注入至较深的海底负浮力区成本较高。相比之下,选择位于负浮力区以上但可形成水合物的较浅区域进行大规模碳捕集和储存是一种更有前景的方法。可通过在相对较浅的水合物形成稳定域内构建CO2水合物盖层,以阻止下部CO2流体上升,其中可利用对流体注入、流体流动和热传递效率更高的双水平井群来增强盖层固化效果。在CO2盖层构造完成后,可在其下部区域注入更多CO2以实现更大规模的碳封存。为进一步强化CO2水合物封存效果,可通过改变CO2注入参数、水平井注入位点、CO2形成动力学等方法来开发更优异的水合物形成策略。另外,可进一步通过水合物形成和碳酸盐矿物沉淀的协同作用,增强碳封存效果。为降低碳注入成本以及解决大量用水等问题,不应忽视当地海上能源和资源的重要性。当前,太阳能、波浪能、风能甚至海洋热能等海上可再生能源的共同运用可为大规模海上生产和海洋资源环境调查活动提供更廉价的能源。这些海上可再生能源的多能互补系统可满足海水养殖平台的电力需求,实现构建海水养殖的零碳排放系统。随着海上可再生能源技术的进步,单机发电能力的效率和水平将得到提高,从而为海上碳封存和储存提供可靠且可持续的能源供应体系。