【摘 要】
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现代社会的快速发展激发了包括电动汽车、航空航天及军事等领域对高能量密度储能设备的需求,然而传统的锂离子电池已经接近其理论能量极限。锂硫电池因为具有极高的理论比能量和能量密度(分别为2600 Wh·kg-1和2800 Wh·L-1)、丰富的原料含量及较低的成本等优势,成为科学界和工业界普遍关注的重要研究内容。然而,锂硫电池存在的诸多问题一直困扰阻碍锂硫电池的进一步发展。活性物质硫和在放电产物硫化锂的
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现代社会的快速发展激发了包括电动汽车、航空航天及军事等领域对高能量密度储能设备的需求,然而传统的锂离子电池已经接近其理论能量极限。锂硫电池因为具有极高的理论比能量和能量密度(分别为2600 Wh·kg-1和2800 Wh·L-1)、丰富的原料含量及较低的成本等优势,成为科学界和工业界普遍关注的重要研究内容。然而,锂硫电池存在的诸多问题一直困扰阻碍锂硫电池的进一步发展。活性物质硫和在放电产物硫化锂的电子/离子绝缘性阻碍了电子/离子的有效传输,导致活性材料非常低的利用率。此外,硫充放电过程中存在巨大的体
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多端中压直流(medium voltage direct current,MVDC)配电系统作为交流配电系统的替代方案,业界对其在工业与商业相关应用的关注也在一直逐步增加。MVDC配电系统在抑制高压直流输电风险、提高交流配电网络成本效益、整合可再生能源、铁路运输应用以及城市电气化等方面具有广泛的应用前景,总的来说,MVDC配电技术给相关的技术研究、新的市场的开发以及先进的现代电力网络的构建带来了广
在压水堆和聚变堆的水冷回路中,结构材料与冷却剂接触时会不断发生腐蚀作用,腐蚀产物随冷却剂流经辐照区时产生的活化产物是核电厂在正常运行和停堆检修期间重要的放射性来源。对于活化腐蚀产物源项的准确计算有利于合理选择一回路材料和水化学参数,从而有效降低工作人员受到的辐射剂量。目前大部分的活化腐蚀产物计算模型或程序都依赖于实验或电厂运行数据,并且在核素种类、物质形态和空间区域上做了大量的简化处理。实际上,腐
随着柔性直流输电技术的快速发展,大规模风电场采用基于模块化多电平换流器的高压直流输电(Modular Multilevel Converter based HVDC,MMC-HVDC)进行送出已成为新能源消纳和并网的重要手段。然而,风电场与MMC换流站均包含大量的电力电子装置及多种控制环节,两个系统连接后的相互耦合作用机理复杂,增加了控制参数设计的难度;同时风功率波动的随机性、不可控性以及MMC内
随着化石能源枯竭和地球气候变化等问题的日益凸显,人类亟需破解能源危机和环境污染问题的有效手段。在这一背景下,以风电为代表的可再生能源在近二十年来实现了巨大的技术进步并在全球范围内被广泛使用。然而,受风能等自然资源特性的影响,可再生能源较传统能源普遍具有更强的随机性和波动性。随着风电在电力系统中渗透率的逐渐提高,系统中作为调峰调频主力的同步机组的占比进一步降低,这一改变对电力系统的安全稳定运行带来了
近一个世纪以来,内燃机一直占据着交通运输领域的主导地位,现在看来,电动汽车(EV)正处于快速发展的边缘,因为它具有许多有用的特性,例如降低运营成本和减少碳排放。电动汽车既可以作为负载,也可以作为电源,利用车辆到电网或V2G技术,V2G技术在调峰、电压控制和拥塞管理等方面为工业微电网增加了关键特性。通过V2G技术可以使用的另一个特性是对工业微电网的频率支持。电动汽车的V2G控制通过响应频率偏差信号来
随着能源清洁低碳转型的不断推进,可再生能源因具有清洁、安全、可持续发展等特点得到了快速发展。风能作为可再生能源之一,具有良好的经济性和大规模化开发利用价值。海上风能资源丰富、风速高且湍流强度小、不占用土地、风电场建设限制少等特点。但是,复杂海洋环境增加了海上风电机组设计难度,准确模拟复杂海洋环境下海上风电机组支撑结构动态响应对于海上风电发展具有重要意义。以5MW单桩式海上风电机组为研究对象,研究冲
相对于海上固定基础风电机组,漂浮式风电机组是面向深海风电开发的典型设备,在风/浪/流多场耦合作用下的运行环境恶劣,存在着显著的非定常三维流动特性。这种气动特性不仅取决于风轮工作条件,还与平台运动的振幅、频率等参数有关。传统的叶素动量理论(BEM)方法存在理论限制,无法充分描述这种三维特性,因此不适用于漂浮式风电机组的气动分析,而自由尾迹涡方法减少了模型对经验关系的依赖,能准确地计算出漂浮式风电机组
随着传统能源的枯竭以及环境问题的凸显,可再生能源的开发和利用逐渐受到了越来越多的关注。但是,可再生能源的间歇性和不确定性严重阻碍了其广泛开发利用。微电网(Microgrid,MG)作为一种新兴技术手段,通过利用其系统内部灵活多元化的结构以及控制方式,能够对可再生能源进行有效的整合,实现对资源的优化配置,已经成为电能有效供给的重要组成部分。同时,随着局部地区微电网数量的增加,具有相同利益或者目标的独
太阳能电池材料的发现与应用是半个多世纪以来人们持续关注的课题,体现了人类社会对可再生清洁能源孜孜不倦的追求。传统型四面体结构(如Si、GaAs、CdTe、CuInSe2、Cu2ZnSnSe4等)和新型八面体结构(如钙钛矿ABX3)代表了迄今为止两类成功的太阳能电池光吸收材料的晶体结构。通过第一性原理计算和晶体结构对称性分析,我们发现这两类半导体在化学键共价性/离子性、光学性质、缺陷容忍度和稳定性等
现阶段,如何提高可再生能源发电系统的发电功率以及有效控制发电系统的电力输出,已成为各国学者的主要研究内容。根据文献可知,基于太阳能热发电技术的复合系统具有提高系统发电功率、充分利用能源、持续不断供电、输出灵活可控等优势,因此得到了更多的关注。本论文以提高复合系统的可靠性、整体性能以及经济性为目的,对两个基于太阳能热发电技术的复合系统(10 MW太阳能聚光光伏/光热复合系统与大型离网式太阳能光伏-风