發(fā)布時間：2024-12-21 23:20

　　隨著化石能源消耗不斷加快以及環(huán)境污染問題不斷加劇,太陽能作為當(dāng)前最清潔和最豐富的可再生能源,有望取代化石能源,成為能源消費的主流,促進社會的可持續(xù)發(fā)展,但太陽能間歇性的特點阻礙了其進一步的發(fā)展和應(yīng)用。利用太陽能制備燃料例如利用太陽能分解H20和CO2,把太陽能轉(zhuǎn)化為燃料中化學(xué)能有利于太陽能的固定、儲存和運輸,并且太陽能燃料氫能是最基本也是最優(yōu)質(zhì)的一種清潔能源。然而,太陽能制燃料實際效率依然很低:利用太陽能驅(qū)動的光伏電解器、光伏光電電池以及光化學(xué)電池等光化學(xué)和電化學(xué)過程的效率分別為6.5%,2%和1%,太陽能驅(qū)動的熱化學(xué)循環(huán)效率為5.25%。從戰(zhàn)略的角度,為提高太陽能-燃料轉(zhuǎn)換效率,,促進能源利用的可持續(xù)發(fā)展,太陽能化石能源互補是可再生能源利用從當(dāng)前到中期階段較為實際的方式,借助于化石能源降低反應(yīng)壁壘,H2O和CO2可以轉(zhuǎn)化成H2和CO,為此本文提出了電-熱化學(xué)耦合的太陽能燃料制備系統(tǒng)和太陽能分頻光伏-光熱-SOEC聯(lián)合制氫系統(tǒng)。(1)基于高效制備太陽能燃料目的,本文提出了一種新型的電-熱化學(xué)耦合的制氫系統(tǒng)。通過一種集成光子增強熱電子發(fā)射(PETE)光伏/光熱(PVTC)裝置將太陽能轉(zhuǎn)化為...

【文章頁數(shù)】：95 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．２世界各類能源消耗情況占比Ｐ］??

１．１研究背景及意義??能源是社會進步和經(jīng)濟發(fā)展的動力。而人口的激增和工業(yè)化的快速發(fā)展對能??源消耗特別是化石能源有了更高的需求。圖１．１展示了?１９９２－２０１７年世界能源消??耗情況，從圖中可以看出世界化石能源在總能源消耗中處于支配地位。煤、石油、??天然氣等化石能源的消耗占....

圖１．３太陽能熱化學(xué)制氫溫度示意圖??

１．２．１太陽能熱化學(xué)制氫??太陽能熱化學(xué)制氫的方式隨著集熱溫度不同而形式多樣。常見的反應(yīng)類型如??圖１．３所示。??２００°Ｃ?８００°Ｃ?１５００°Ｃ?２３００°ｃ｜＾??甲重１乙裂１？甲麵熱化贏循環(huán)麵分解??圖１．３太陽能熱化學(xué)制氫溫度示意圖??１．２．１．１太陽能高溫直接....

圖１．５太陽能熱化學(xué)分解二氧化碳反應(yīng)器：ａ）反應(yīng)器結(jié)構(gòu)示意圖；ｂ）反應(yīng)器實物圖［３１］??２氫化物：??

?Ｍ０ｆｅｄ?＋?Ｈ２０－＞Ｍ０ＯＫ＋Ｈ２??ｗａｔｅｒ?ｓｐｌｉｔｔｉｎｇ??圖１．４兩步法金屬氧化物循環(huán)制氫示意圖Ｐ５］??如圖１．４所示，還原步，在高溫的作用下氧氣從金屬氧化物中脫離，金屬氧??化物中有氧空位的產(chǎn)生；氧化步，含有氧空位的金屬氧化物奪取水分子中的氧原??子生成....

圖１．４兩步法金屬氧化物循環(huán)制氫示意圖Ｐ５］??

ｗａｔｅｒ?ｓｐｌｉｔｔｉｎｇ??圖１．４兩步法金屬氧化物循環(huán)制氫示意圖Ｐ５］??如圖１．４所示，還原步，在高溫的作用下氧氣從金屬氧化物中脫離，金屬氧??化物中有氧空位的產(chǎn)生；氧化步，含有氧空位的金屬氧化物奪取水分子中的氧原??子生成氫氣。常見的金屬氧化物有單金屬氧化物如Ｆｅ３０....

本文編號：4019067