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氢储能系统关键技术及应用综述 被引量:66
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作者 霍现旭 王靖 +1 位作者 蒋菱 徐青山 《储能科学与技术》 CAS 2016年第2期197-203,共7页
随着国内以风电、太阳能为主的可再生能源快速增长,可再生能源消纳能力不足和并网困难等问题愈发突出,大规模储能系统被证实是解决该问题的有效方法。本文回顾了现有成熟储能系统的不足与限制,分析氢储能的优势特点,构建了电能链和氢产... 随着国内以风电、太阳能为主的可再生能源快速增长,可再生能源消纳能力不足和并网困难等问题愈发突出,大规模储能系统被证实是解决该问题的有效方法。本文回顾了现有成熟储能系统的不足与限制,分析氢储能的优势特点,构建了电能链和氢产业链融合的氢储能系统,为可再生能源的进一步发展提供良策。随后对氢储能系统三个环节(制氢、储运氢、氢发电)关键技术进行了梳理,对电解槽技术、燃料电池技术和储氢材料中的关键性能进行了比较和评估。在氢储能领域,部分发达国家已经初步形成了从基础研究、应用研究到示范演示的全方位格局,本文对德国和法国的重点示范工程进行了调研,为我国未来发展氢储能的提供参考。 展开更多
关键词 可再生能源发电 氢储能 氢产业链 电解槽 燃料电池
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利用制氢系统消纳风电弃风的制氢容量配置方法 被引量:35
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作者 黄大为 齐德卿 +1 位作者 于娜 蔡国伟 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1517-1525,共9页
在分析风电制氢系统结构和运行特性的基础上,提出一种利用制氢系统消纳风电弃风的制氢容量配置方法。采用区间估计方法建立风电年弃风电力统计模型,以经济收益最大为目标,运用区间优化理论确定制氢系统最优容量配置区间;通过建立多属性... 在分析风电制氢系统结构和运行特性的基础上,提出一种利用制氢系统消纳风电弃风的制氢容量配置方法。采用区间估计方法建立风电年弃风电力统计模型,以经济收益最大为目标,运用区间优化理论确定制氢系统最优容量配置区间;通过建立多属性决策模型,确定制氢系统最优电解槽配置方案。分别以东北某30 MW风电场和100 MW风电场群为例进行对比分析,结果表明风电场群共建制氢系统的方案其经济性更为显著。进一步量化分析电解槽电耗量、H2市场价格、弃风利用率和风电机组年利用小时数等关键因素对制氢系统配置容量的影响。 展开更多
关键词 风电消纳 制氢 电解槽 利用小时数 多属性决策
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我国钛阳极开发应用现状及水平 被引量:16
3
作者 潘会波 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1999年第6期337-339,共3页
我国有金属阳极电槽12多万台,大约有37万支隔膜阳极,离子膜阳极有17000m2,6400台单元槽,阳极用钛约4000t。国内氯碱阳极与国外同类阳极性能仍有差距,主要表现在寿命短,单耗高,运行电流密度及电流效率都低等。国内还开展了特种阳... 我国有金属阳极电槽12多万台,大约有37万支隔膜阳极,离子膜阳极有17000m2,6400台单元槽,阳极用钛约4000t。国内氯碱阳极与国外同类阳极性能仍有差距,主要表现在寿命短,单耗高,运行电流密度及电流效率都低等。国内还开展了特种阳极研究,并在次氯酸钠发生器,外加电流阴极保护,海水电解防污,PS版生产中得到应用,此类阳极性能水平与国外差距不大,但铜箔生产用阳极的性能远不如国外的。 展开更多
关键词 钛阳极 电解槽 隔膜 离子膜 多元氧化物
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10kA底部阴极稀土熔盐电解槽电场的模拟 被引量:25
4
作者 王军 张作良 +1 位作者 涂赣峰 吴文远 《稀土》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期36-39,共4页
针对当前上插阴、阳极结构稀土熔盐电解槽存在的一些弊端,设计了10kA底部阴极电解槽,并用有限元ANSYS软件对该槽型中的电场进行了数值模拟,得到三种极距下电场的电位及电场强度分布,发现该槽型的设计是合理的。
关键词 稀土 电解槽 电场 底部阴极 数值模拟
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溶液电导率的绝对测量方法 被引量:18
5
作者 宋小平 《化学分析计量》 CAS 2004年第6期88-89,共2页
概括论述了三种溶液电导率绝对测量方法 :基于精确测量电导池几何参数的测量方法、基于电容测量的溶液电导率测量方法和基于VanDerPauw方法的溶液电导率测量方法。前一种方法用于许多国家的溶液电导率基准测量 ,后两种方法可发展为溶液... 概括论述了三种溶液电导率绝对测量方法 :基于精确测量电导池几何参数的测量方法、基于电容测量的溶液电导率测量方法和基于VanDerPauw方法的溶液电导率测量方法。前一种方法用于许多国家的溶液电导率基准测量 ,后两种方法可发展为溶液电导率测量的基准方法。 展开更多
关键词 溶液电导率 绝对测量方法 电导池几何参数 电容测量 VAN Der Pauw法
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电解铝整流系统建模与稳流协调控制策略 被引量:15
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作者 刘皓明 孟侠 +1 位作者 高元 袁晓玲 《中国电力》 CSCD 北大核心 2015年第1期121-126,共6页
介绍了大功率直流电解铝供电系统结构,建立了包括电解槽负载模型、饱和电抗器(SR)模型以及有载调压变压器(OLTC)的整流系统模型,提出了稳流协调控制策略:OLTC可对系列电流进行离散性的粗调,SR可在一定范围内实现对系列电流的连续性微调... 介绍了大功率直流电解铝供电系统结构,建立了包括电解槽负载模型、饱和电抗器(SR)模型以及有载调压变压器(OLTC)的整流系统模型,提出了稳流协调控制策略:OLTC可对系列电流进行离散性的粗调,SR可在一定范围内实现对系列电流的连续性微调,两者结合能有效地解决机组投入与退出、阳极效应发生等大扰动下的稳流精确控制问题。基于电磁暂态分析软件包(EMTDC)搭建了6机组整流系统,对网侧电压波动、负荷波动等工况进行了仿真分析,仿真结果表明:所提协调控制策略能保持直流系统处于最佳的运行状态,可实现电解铝生产过程中电流的平稳。 展开更多
关键词 饱和电抗器 电解槽 协调控制 阳极效应 电解铝 稳流 整流系统
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10kA底部阴极稀土熔盐电解槽温度场的模拟 被引量:14
7
作者 王军 孙树臣 +2 位作者 张作良 涂赣峰 吴文远 《稀土》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期35-38,共4页
针对当前上插阴、阳极结构稀土熔盐电解槽存在的一些弊端,设计了10 kA底部阴极电解槽,并用ANSYS软件对该槽型中的温度场进行了数值模拟,研究了电解槽槽半径为65 cm、极距为13 cm和槽半径为64 cm、极距为12 cm时的温度分布,结果表明,槽... 针对当前上插阴、阳极结构稀土熔盐电解槽存在的一些弊端,设计了10 kA底部阴极电解槽,并用ANSYS软件对该槽型中的温度场进行了数值模拟,研究了电解槽槽半径为65 cm、极距为13 cm和槽半径为64 cm、极距为12 cm时的温度分布,结果表明,槽半径为64 cm、极距为12 cm的电解槽槽型的设计较为合理。 展开更多
关键词 稀土电解槽 温度场 底部阴极 数值模拟
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稀土电解槽温度场的模拟分析与研究 被引量:12
8
作者 王海辉 逄启寿 郜飘飘 《稀有金属与硬质合金》 CSCD 北大核心 2017年第4期12-15,共4页
以15kA稀土电解槽为研究对象,利用COMSOL软件中的电热耦合模块对稀土电解槽的温度场进行模拟,对稀土电解槽内的温度分布规律进行分析。研究结果表明:稀土电解槽内横向温度分布为圆弧形阳极与其相邻的阴极之间温度最高,阴极与阴极之间温... 以15kA稀土电解槽为研究对象,利用COMSOL软件中的电热耦合模块对稀土电解槽的温度场进行模拟,对稀土电解槽内的温度分布规律进行分析。研究结果表明:稀土电解槽内横向温度分布为圆弧形阳极与其相邻的阴极之间温度最高,阴极与阴极之间温度稍低,纵向温度分布是从上至下先升高再降低。 展开更多
关键词 稀土电解 电解槽 温度场 温度分布 模拟分析 COMSOL软件
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高效电解水制氢发展现状与技术优化策略 被引量:11
9
作者 孟凡 张惠铃 +5 位作者 姬姗姗 李若鹏 徐昊 张锦秋 安茂忠 杨培霞 《黑龙江大学自然科学学报》 CAS 2021年第6期702-713,共12页
作为电解水过程的重要半反应,氢析出反应(Hydrogen evolution reaction,HER)自21世纪末就受到了研究人员的广泛关注。经过几十年的研究,人们对电解水制氢的影响因素有了一定的认识。本文主要从电解水制氢原理、电解水制氢催化剂、电解... 作为电解水过程的重要半反应,氢析出反应(Hydrogen evolution reaction,HER)自21世纪末就受到了研究人员的广泛关注。经过几十年的研究,人们对电解水制氢的影响因素有了一定的认识。本文主要从电解水制氢原理、电解水制氢催化剂、电解水溶液和电解池等方面入手,分析了目前国内外的研究进展,并讨论了电解水制氢技术发展过程中的关键问题。为进一步提高电解水制氢效率和明确产业化发展方向提供指导。 展开更多
关键词 电解水 制氢工业 催化剂 电解水溶液 电解池
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软测量技术及其在铝电解槽温度测量中的应用 被引量:11
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作者 杨欣荣 凌玉华 《中南工业大学学报》 CSCD 北大核心 2003年第5期551-554,共4页
软测量技术可以为一些无法直接测量的参数寻找一种测量方法.从辅助变量选择、数据处理、软测量模型建立和模型修正等方面系统地介绍了软测量技术;并针对铝电解槽温度高、腐蚀性强、温度难以直接测量的问题,选择电解槽的输入电功率和下... 软测量技术可以为一些无法直接测量的参数寻找一种测量方法.从辅助变量选择、数据处理、软测量模型建立和模型修正等方面系统地介绍了软测量技术;并针对铝电解槽温度高、腐蚀性强、温度难以直接测量的问题,选择电解槽的输入电功率和下料速度作为辅助变量,利用现代时间序列分析法建立了带受控项目的自回归数学模型,从而计算出电解槽的温度估计值.在160kA点式下料预焙阳极铝电解槽进行实验,结果证明了该方法的有效性. 展开更多
关键词 软测量技术 数学模型 铝电解槽 现代时间序列法
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电解槽二次槽焙烧启动技术的研究与应用
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作者 普建国 居镜松 +2 位作者 何绍文 李国民 李金苑 《云南冶金》 2024年第3期209-213,共5页
由于存在槽内衬修复不到位、铺焦厚度、挂极未找平阳极底掌、装槽物料配比不适当、启动后期工艺参数起伏波动等问题,电解槽二次槽启动存在风险,采取了相应的技术及管理措施后,二次槽启动实现“三零”目标,寿命≥90%设计寿命。
关键词 电解槽 二次槽 焙烧启动 物料配比 启动槽管理
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喷射床电解槽在锌电积中的应用 被引量:7
12
作者 魏昶 王俊中 姜琪 《矿冶工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期56-58,共3页
通过对湿法炼锌中锌电解沉积过程的具体分析 ,认为喷射床电解槽在电流效率、能耗和投资费用等方面比原有传统的电解槽有很强的优势。着重讨论了喷射床这种新型三维颗粒电极电解池的构造、特征。
关键词 三维颗粒床电极 喷射床电极 电解池 炼锌 电积
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隔膜电解技术的应用与发展 被引量:7
13
作者 董永全 黄万抚 《江西有色金属》 2002年第3期35-38,共4页
隔膜电解技术是电渗透技术和电解技术结合在一起的一门技术 ,它广泛的应用于化工、环保、有色冶金等领域。本文介绍了隔膜电解技术的基本原理 ,评述了它的研究现状和研究发展方向。
关键词 湿法冶金 隔膜电解 矿浆电解 电解槽 回收 再生
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“绿氢”工业化碱性催化剂研究现状及未来展望 被引量:5
14
作者 徐斯然 吴奇 +3 位作者 卢帮安 唐堂 张佳楠 胡劲松 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2023年第2期38-63,共26页
电解水制氢技术的发展对于加快实现全球碳中和目标具有重要意义。然而,碱性介质中缓慢的析氢/析氧反应动力学过程目前是阻碍该技术发展的瓶颈问题。基于此,本文首先综述了碱性环境下析氢反应与析氧反应不同的动力学理论机制,总结了针对... 电解水制氢技术的发展对于加快实现全球碳中和目标具有重要意义。然而,碱性介质中缓慢的析氢/析氧反应动力学过程目前是阻碍该技术发展的瓶颈问题。基于此,本文首先综述了碱性环境下析氢反应与析氧反应不同的动力学理论机制,总结了针对改善动力学反应过程的理论设计策略。随后,介绍了目前电解水催化剂的设计理念及方向。对新兴的“绿氢”技术而言,探索在高电流密度下高性能电催化剂对这项技术在工业化应用推广中起着核心作用。同时,大规模合成策略是辅助合成工业电极的关键技术。进一步,我们在推进“绿氢”工业化应用的基础上总结了目前常用三种电解槽,介绍了目前电解槽设计的局限性及对应解决方案。总之,深入研究适用于碱性环境中的工业电催化剂、商业膜或电解槽的设计,提高对工业设计原则的理解,对于获得效率更高、安全性更高、实用性更强的工业电解槽具有重要意义。 展开更多
关键词 碱性介质 “绿氢” 电解水 析氢反应 析氧反应 工业电极 电解槽
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乙烯基树脂混凝土电解槽的性能及在湿法冶金中的应用 被引量:9
15
作者 陈自江 《中国有色冶金》 北大核心 2011年第5期29-33,共5页
分析了传统钢筋水泥混凝土加玻璃钢内衬电解槽存在的问题,叙述了乙烯基树脂混凝土电解槽的技术优势、经济优势,国内外的应用现状以及我国企业研发和生产概况。
关键词 聚合物混凝土 电解槽 乙烯基树脂 湿法冶金 经济性 防腐
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电解水制氢技术的研究现状及未来发展趋势 被引量:3
16
作者 陈颖 《太阳能》 2024年第1期5-11,共7页
氢能作为向绿色低碳能源转型的重要抓手,受到了世界各国的广泛关注和极大重视。电解水制氢作为重要的绿色制氢技术,尤其是利用可再生能源转化的电力制氢,未来具有广阔的市场前景。通过分析4种主要电解水制氢技术和电解槽技术的研究现状... 氢能作为向绿色低碳能源转型的重要抓手,受到了世界各国的广泛关注和极大重视。电解水制氢作为重要的绿色制氢技术,尤其是利用可再生能源转化的电力制氢,未来具有广阔的市场前景。通过分析4种主要电解水制氢技术和电解槽技术的研究现状,总结了电解水制氢技术的未来发展趋势。以期本研究可为碱性电解水制氢、质子交换膜电解水制氢、固体氧化物电解水制氢和阴离子交换膜电解水制氢技术的研究方向提供参考思路,助力电解水制氢技术的研发和商业化进程。 展开更多
关键词 电解水制氢 电解槽 可再生能源 绿氢 碳达峰 碳中和
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高中化学实验的改进与创新研究 被引量:8
17
作者 孙奇文 《化学教育》 CAS 北大核心 2016年第5期67-72,共6页
对化学实验进行不断改进和创新,实验才能充满生命和活力,保持其在化学教学中的独特地位。从化学反应原理的模拟、化学实验的深化与完善、化学实验的创新、化学实验中非专业仪器的合理使用等4个方面对高中的30个实验进行了不同程度的改... 对化学实验进行不断改进和创新,实验才能充满生命和活力,保持其在化学教学中的独特地位。从化学反应原理的模拟、化学实验的深化与完善、化学实验的创新、化学实验中非专业仪器的合理使用等4个方面对高中的30个实验进行了不同程度的改进和创新。 展开更多
关键词 高中化学实验 合成氨 电解池 原电池 乙醇催化氧化 蔗糖炭化
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氟氧化钕耐火材料的研制与应用 被引量:5
18
作者 任永红 陈国华 +3 位作者 张志军 孔向民 侯复生 唐凤凰 《耐火材料》 CAS 北大核心 2003年第3期147-149,共3页
为给大型稀土金属电解槽提供一种抗氟盐侵蚀和高温抗氧化性好 ,且对稀土金属产品无污染的内衬材料 ,以氧化钕、氟化钕及钕电解槽炉底的结瘤物为主要原料 ,将氧化钕和氟化钕或炉底料按一定比例混合、压制成块和烧成来制备熟料 ,再将熟料... 为给大型稀土金属电解槽提供一种抗氟盐侵蚀和高温抗氧化性好 ,且对稀土金属产品无污染的内衬材料 ,以氧化钕、氟化钕及钕电解槽炉底的结瘤物为主要原料 ,将氧化钕和氟化钕或炉底料按一定比例混合、压制成块和烧成来制备熟料 ,再将熟料破粉碎 ,配料成型 ,最后烧成 ,制备了以氟氧化钕为主要组成的新型耐火材料。通过实际应用表明 ,该材料具有一定的抗氟盐侵蚀能力和高温下的抗氧化能力 ,应用于大型稀土氟化物熔盐电解槽 。 展开更多
关键词 氟氧化钕 耐火材料 研制 应用 电解槽 稀土氧化物
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10kA底部阴极稀土熔盐电解槽流场的模拟 被引量:8
19
作者 王军 张作良 +1 位作者 涂赣峰 吴文远 《稀土》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期64-68,共5页
针对当前上插阴、阳极结构稀土熔盐电解槽存在的一些弊端,设计了10kA底部阴极电解槽,并用商业CFD软件FLUENT对该槽型中的流场进行了数值模拟,得到三种极距下电解质和阳极气体的速度分布,发现该槽型的设计是合理的。
关键词 稀土 电解槽 流场 底部阴极 数值模拟
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碱性电解水用隔膜材料的优选研究
20
作者 刘艳莹 尚蕴山 +3 位作者 程小波 许壮 何广利 缪平 《低碳化学与化工》 CAS 北大核心 2024年第3期111-117,共7页
碱性电解水制氢作为一种清洁高效的氢能生产途径,技术相对成熟,应用最为广泛。隔膜是电解池的重要组成部分,对电解池的电解性能影响较大。基于降低电解水制氢电解电压的目的,通过对不同种类隔膜的结构特性和电导率进行分析与测试,并结... 碱性电解水制氢作为一种清洁高效的氢能生产途径,技术相对成熟,应用最为广泛。隔膜是电解池的重要组成部分,对电解池的电解性能影响较大。基于降低电解水制氢电解电压的目的,通过对不同种类隔膜的结构特性和电导率进行分析与测试,并结合其在电解池中的电解性能的综合评估,探究了隔膜的结构与性能的关系,进而优选出适用于碱性电解水的隔膜材料。根据碱性电解水所需隔膜性能的指标(包括膜电导率、孔隙率、耐碱性、气泡渗透性、润湿性、机械强度和热稳定性等)进行了高分子隔膜的筛选。通过对几种不同规格、型号的国产和进口商用高分子隔膜进行综合比较,发现进口的AGFA-IV隔膜性能最优,其孔隙率为60%±10%,膜电导率为51.7 cm^(-1)·Ω^(-1)。在此基础上组装成电解池并测试了AGFA-IV隔膜的电解性能。结果表明,基于进口的AGFA-IV隔膜的电解池在电解测试过程中具有最低的水电解电压,当电流密度为0.4 A/cm^(2)时,其电解电压为1.841 V,因此确定进口的AGFA-IV隔膜为该体系的最优隔膜材料。该研究有助于更好地理解隔膜在碱性电解池电解过程中的性能特点,并对设计和构建用于碱性电解水的高性能隔膜有一定借鉴作用。 展开更多
关键词 碱性电解水 电解池 隔膜 电导率 电解电压
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