2020年12月10
根据上周发表的一篇论文，未来的新型混合能源系统可能导致清洁能源生产的范式转变焦耳．
来自美国能源部(DOE)的三个应用能源实验室——爱达荷国家实验室(INL)、国家可再生能源实验室(NREL)和国家能源技术实验室(NETL)的研究人员共同撰写了这篇论文，描述了这种集成能源系统。
他们的努力概述了同时利用多种能源发电机的新概念，包括可再生能源、核能和碳捕获化石能源，以提供电力、热能、流动性和其他能源服务。
美国核能、可再生能源和化石能源实验室之间的历史性合作，旨在从客观、全面的角度应对国家面临的重大挑战。
“综合能源系统的设计是一个重大的挑战，也是一个机遇，国际法学院主任马克·彼得斯博士说。“三个应用国家实验室的合作，以及在他们的测试设施中建立和运行真实世界的实验，代表了一种全面和集中的努力，透明和客观。这项工作将有助于实现未来的先进能源系统，帮助我们国家扩大可负担的能源选择，并为大规模脱碳努力做出重大贡献。”
这篇新文章提出了一个基于工程的建模和分析的客观新框架，以支持能源生产、传输、服务、过程和产品以及市场互动的复杂优化。
简而言之，它为混合能源系统勾勒出了一条可行的前进道路。这样的系统能够利用多种能源，使每种能源的价值最大化。
他们通过创造更高价值的产品，向工业提供低排放的能源，更好地协调能源生产与需求。
“美国应用能源实验室的研究人员通过合作，确定了不同发电来源之间的关键协同作用，这对转变我们的能源经济至关重要。我们期待通过合作推进这些创造性的解决方案，”国家实验室主任马丁·凯勒博士说。
这篇论文描述了这些系统多输入、多输出特性的一个例子:一个假设的、紧密耦合的工业能源园区，利用高度灵活的先进核反应堆、小型化石发电机和可再生能源技术，通过电解生产电力和氢。
“在这种情况下，根据市场定价，电力和(或)热量可以卖到电网，就地使用或储存起来供以后分配和使用，”NETL战略系统分析与工程高级研究员、该文章的合著者David C. Miller博士说。此外，输出流还可以用于生产氢或其他有价值的化学品和产品。”
这种灵活性可以为更大的净零排放能源系统提供充足的清洁能源供应。这种系统可以支持经济中较难脱碳的部门，如工业和交通。
“考虑到各种能源技术之间的互补属性，为满足多种能源服务并实现经济价值最大化的资产使用优化开辟了新的机遇。”NREL战略公私伙伴关系执行董事、该研究的主要作者道格拉斯·阿伦特博士说。
这篇文章的基础工作始于2018年，当时NETL、NREL和INL主办了第一次三方实验室研讨会，以响应美国能源部副部长马克·梅内塞斯(Mark Menezes)的呼吁，加强能源部应用能源实验室之间的协调工作。
在合作期间获得的知识的基础上，2019年4月举行了一个重点研讨会，主题是当前和未来能源系统的建模与分析。
第三次三实验室工作坊于7月31日至8月举行。2019年1月1日，专注于解决与设计、开发和部署新先进材料和组件相关的欧洲杯线上买球科学和技术挑战，以实现集成混合能源系统。欧洲杯足球竞彩
“国家能源技术实验室很荣幸能与INL和NREL合作开展这项基础性工作，NETL主任Brian J. Anderson博士说。“三个实验室的互补专业知识为如何设计和优化未来的综合能源系统带来了革命性的想法。”
正如NETL-NREL-INL迄今为止的研究所表明的，混合能源系统的设计将需要来自各个能源研究领域的专家的投入。
为此目的，三个应用国家实验室的工作，包括三个实验室讲习班和最近的焦耳文章中，代表了迈向实现未来先进能源系统的重要一步。
“国家实验室提供了多样化的专业知识，这将使我们能够实现有效的跨部门合作，这对解决我们这个时代真正的能源和环境重大挑战是必要的。”国际实验室综合能源系统负责人、这篇文章的合著者Shannon Bragg-Sitton博士说。
国际实验室是美国能源部(DOE)的一个国家实验室，在能源部的每个战略目标领域开展工作:能源、国家安全、科学和环境。欧洲杯线上买球INL是美国的核能研发中心。巴特尔能源联盟负责实验室的日常管理和运作。
来源:https://inl.gov/