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一种双工质气体压缩储能系统及其可行性分析

南方能源建设 2024年第2期11卷 154-161页

作者：郑开云池捷成张学锋势加透博(上海)能源科技有限公司上海201815

[目的]压缩空气储能系统储气库容大、储气压力高,往往需要采用地下盐穴储气库,项目开发受制于盐穴资源的稀缺性。压缩二氧化碳储能系统采用常压柔性气膜储气仓储存二氧化碳气体,气膜仓体积巨大,占地面积过大,难以满足建设用地指标有要... 详细信息

[目的]压缩空气储能系统储气库容大、储气压力高,往往需要采用地下盐穴储气库,项目开发受制于盐穴资源的稀缺性。压缩二氧化碳储能系统采用常压柔性气膜储气仓储存二氧化碳气体,气膜仓体积巨大,占地面积过大,难以满足建设用地指标有要求的工业园区。为了实现气体压缩储能在工业园区的广泛应用,提出了一种双工质气体压缩储能系统。[方法]系统整合压缩空气储能与压缩二氧化碳储能两个系统,并共用储气库。储气库采用特殊设计的承压容器,由柔性隔膜分隔成等压且可缩放的空气腔和二氧化碳气腔。系统通过压缩空气回路和压缩二氧化碳回路的协同工作实现储能和释能,并保持储气库维持恒压运行。为了评估系统的储能效果及能量密度,对基于3 MPa储气压力地面储气库方式的100 MW/400 MWh储能系统进行初步的热力学计算,并对工程可行性进行分析。[结果]结果表明:系统的储能效率为70.20%;能量密度为3.85 kWh/m^(3)。系统适合工业园区配套储能,并可发挥其电、气、冷、热多联供的功能,相比电化学储能,具有显著的商业竞争力优势。[结论]针对工业园区储能场景,双工质气体压缩储能选址灵活、技术可行、设备成熟、成本可控,具有重大的潜在商业价值。

关键词：压缩空气储能压缩二氧化碳储能能量密度储能效率多联供

冲击地压矿井充填工作面超前采动应力对充填体充实率的反馈机制

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煤炭学报 2024年第4期49卷 1804-1818页

作者：王兆会陈明振李强王伟李增强徐德生郑晓晨孙少龙吴传平郭心洋安君琦中国矿业大学(北京)能源与矿业学院北京100083 济宁市能源局山东济宁272000 兖矿能源集团股份有限公司山东煤炭科技研究院分公司山东济南250117 山东东山古城煤矿有限公司山东济宁272000 冀中能源峰峰集团有限公司梧桐庄矿河北邯郸056011

高应力是深部矿井冲击地压灾变频率走高的主要原因,充填开采则是控制岩层运动,缓解采动应力集中程度,降低围岩破坏和冲击风险的有效手段。为研究采空区充填体对超前采动应力的控制能力,以山东古城煤矿1123充填工作面为工程背景,采用理... 详细信息

高应力是深部矿井冲击地压灾变频率走高的主要原因,充填开采则是控制岩层运动,缓解采动应力集中程度,降低围岩破坏和冲击风险的有效手段。为研究采空区充填体对超前采动应力的控制能力,以山东古城煤矿1123充填工作面为工程背景,采用理论分析、室内试验、现场实测手段探究充填开采工作面采动应力分布规律,揭示超前采动应力对充填体充实率的反馈机制,指导冲击地压矿井充实率确定。结果表明:工作面开采初期充填体充实率低于80%,坚硬顶板下沉量大,超前采动影响范围大于30 m,应力集中系数达到1.5,断层影响区采动应力影响范围和集中系数分别增至60 m和1.65,片帮冒顶等围岩失稳现象增多;实测了采空区充填体承载应力全程动态演化特征,承载应力分布曲线划分为“快速降低—短暂稳定—快速升高—缓慢降低—二次稳定”5个阶段,低充实率条件下采空区上、中、下3个区域承载应力稳定值分别为1.9、5.2、2.8 MPa;将采空区充填体划分为非充分压实区和充分压实区,构建了充填体支撑作用下坚硬顶板连续沉降模型,得到了坚硬顶板“ʅ”型沉降曲线,非充分压实区范围随充实率近似呈线性减小;试验得到充填体弹性模量和单轴抗压强度随凝固时间的演化曲线,结合顶板沉降曲线和推进速度得到工作面前后采动应力全区域分布曲线;建立了超前采动应力集中程度与充填体承载能力的负指数函数关系,揭示了超前采动应力对充填体充实率的负向反馈机制,实现充填开采降载防冲效果的定量评价;提出了充填体充实率“三位一体”协同提升措施,将1123工作面充实率升高至90%,增强了充填体承载能力,超前采动应力集中系数降至1.3,厚顶煤膨胀变形量减少至50 mm,坚硬顶板破断致冲风险显著降低。

关键词：冲击地压充填开采坚硬顶板采动应力反馈机制

石墨烯在新能源汽车锂离子电池负极材料中的应用研究

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中国战略新兴产业 2024年第26期 101-103页

作者：陈本帅郑丰华潍坊新翰泽能源科技有限公司

石墨烯在新能源汽车锂离子电池负极材料中的应用时，石墨烯制备成本较高，且作为锂离子电池负极材料的电化学性能需要进一步优化，这些问题限制了石墨烯在新能源汽车领域的广泛应用。针对此问题，本文研究了石墨烯的制备流程，重点分析... 详细信息

石墨烯在新能源汽车锂离子电池负极材料中的应用时，石墨烯制备成本较高，且作为锂离子电池负极材料的电化学性能需要进一步优化，这些问题限制了石墨烯在新能源汽车领域的广泛应用。针对此问题，本文研究了石墨烯的制备流程，重点分析了单层二维结构如何提高导电性，并对石墨烯负极材料进行了表面改性和复合材料制备的探索。通过测试充放电循环性能，评估石墨烯负极材料的电化学性能，研究结果表明，经过改性和复合材料制备的石墨烯负极材料，在循环稳定性、能量密度和功率密度等方面均有显著提升，为石墨烯在新能源汽车锂离子电池中的应用提供了有价值的参考。

关键词：石墨烯新能源汽车锂离子电池负极材料

MW级飞轮阵列在新能源场站一次调频中的应用研究

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储能科学与技术 2024年第10期13卷 3569-3578页

作者：张志国王刚杨晶王书平刘东饶武峰国家电投集团河南电力有限公司技术信息中心国电投坎德拉(北京)新能源科技有限公司坎德拉(深圳)新能源科技有限公司

针对新能源场站一次调频技术的迫切需求，本文研究了MW级飞轮阵列在此场景下的创新应用，设计了飞轮储能阵列系统集成接入方案，提出了飞轮储能阵列参与新能源场站一次调频控制策略，并在新能源场站主变低压侧（35kV）独立接入了一套5MW... 详细信息

针对新能源场站一次调频技术的迫切需求，本文研究了MW级飞轮阵列在此场景下的创新应用，设计了飞轮储能阵列系统集成接入方案，提出了飞轮储能阵列参与新能源场站一次调频控制策略，并在新能源场站主变低压侧（35kV）独立接入了一套5MW/175kWh的飞轮阵列系统。为了全面验证该方案的可行性与性能优势，本文实施了一系列的试验测试，涵盖单机充放电快速切换、频率阶跃扰动响应、防扰动性能校验以及一次调频死区测试等多个维度的工况试验。此外，结合现场长期运行的实时监测数据，综合分析表明，采用MW级飞轮阵列显著增强了新能源场站的一次调频能力，提高了系统响应速度。

关键词：新能源场站一次调频飞轮储能飞轮阵列

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复杂岩性低渗透凝析气藏地质工程一体化设计

特种油气藏 2024年

作者：冉令博王佳鲁文婷南荣丽张任平中国石油新疆油田分公司新疆杰科能源科技有限公司

新疆油田前哨2井区侏罗系三工河组复杂岩性低渗透凝析气藏生产过程中，出现反凝析现象，直井试油效果差异大，水平井分段压裂合理施工参数需要进一步优化。针对上述问题，通过地质工程一体化的研究方法，建立目的区三维地质及三维地应... 详细信息

新疆油田前哨2井区侏罗系三工河组复杂岩性低渗透凝析气藏生产过程中，出现反凝析现象，直井试油效果差异大，水平井分段压裂合理施工参数需要进一步优化。针对上述问题，通过地质工程一体化的研究方法，建立目的区三维地质及三维地应力模型，基于实际的储层特征、应力特征研究压裂液注入量对地层压力及温度的影响规律，通过实际相态图判断压裂过程中是否存在凝析现象，并完成水平井压裂方案优化。研究表明：水平井压裂对该凝析气藏开发有正向作用，大量压裂液注入使得地层压力升高，可以抵消温度场降低对凝析油析出的影响。目的层平均渗透率为1.86mD，储层物性好，水平井压裂射孔簇间距为25m、单簇加砂量为20～25m3左右时能取得较好压裂效果。该研究成果对类似地质特征的凝析气藏快速开发建产有重要的借鉴意义。

关键词：复杂岩性低渗透凝析气藏压裂温度场地质工程一体化

分子筛含量对多产乙烯原料型柴油加氢改质催化剂性能的影响

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石油炼制与化工 2024年第6期55卷 92-98页

作者：李慧胜徐景东艾子龙陈伟敏徐人威中化泉州石化有限公司福建泉州362103 中化泉州能源科技有限责任公司

为实现减油增化、降低柴汽比、拓宽乙烯原料来源,从而提高炼化企业经济效益,可将直馏柴油加氢改质后用作乙烯原料。考察了催化剂的分子筛含量在不同反应温度下对改质柴油收率与性质的影响。结果表明:随着分子筛含量增加,催化剂总酸量增... 详细信息

为实现减油增化、降低柴汽比、拓宽乙烯原料来源,从而提高炼化企业经济效益,可将直馏柴油加氢改质后用作乙烯原料。考察了催化剂的分子筛含量在不同反应温度下对改质柴油收率与性质的影响。结果表明:随着分子筛含量增加,催化剂总酸量增大,且弱酸占比增加;提高分子筛含量和提高反应温度均有利于降低改质柴油的芳烃指数(BMCI),但其收率也会降低;在收率为50%的情况下,得到的改质柴油BMCI最低可降至8.6,与原料相比降低25.7,是优质的乙烯原料。

关键词：直馏柴油乙烯原料加氢改质催化剂分子筛含量反应温度

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耐紫外老化透明PET薄膜的光学性能研究

现代塑料加工应用 2024年

作者：陈科侠赖垂林徐静涛宁波瑞凌新能源科技有限公司

在加速老化条件下，采用氙灯老化箱、高低温湿热试验箱、分光测色仪、紫外分光光度计研究了耐紫外老化透明聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜的光学性能。结果表明：紫外线引发的光氧化是该PET薄膜发生光学特性变化的主要原因。在氙灯老化... 详细信息

在加速老化条件下，采用氙灯老化箱、高低温湿热试验箱、分光测色仪、紫外分光光度计研究了耐紫外老化透明聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜的光学性能。结果表明：紫外线引发的光氧化是该PET薄膜发生光学特性变化的主要原因。在氙灯老化试验中，PET薄膜的黄蓝值差（Δb）基本呈现线性变化，亮度差（ΔL）、色差（ΔE）、可见光透射比在老化49 d内均变化较小，但49 d后均剧烈变化。抗紫外线助剂可在短期内提升PET薄膜的紫外线防护性能，但在长期紫外线照射下，抗紫外线助剂逐渐衰减，导致PET薄膜老化失效。

关键词：透明PET薄膜氙灯老化颜色变化光学性能紫外防护

1，3-丁二醇对电池涂布及电化学性能的影响

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电池 2024年

作者：王蓓蓓刘欢曾涛陈超薛有宝天津力神新能源科技有限公司

针对锂离子电池极片在厚涂情况下产生的开裂问题，研究1，3-丁二醇用量对锂离子电池负极极片涂布裂纹的改善效果，以及对电池倍率充放电、高温存储及循环性能等电化学性能的影响。针对高添加量下电池放电容量衰减快的现象，对拆解的极... 详细信息

针对锂离子电池极片在厚涂情况下产生的开裂问题，研究1，3-丁二醇用量对锂离子电池负极极片涂布裂纹的改善效果，以及对电池倍率充放电、高温存储及循环性能等电化学性能的影响。针对高添加量下电池放电容量衰减快的现象，对拆解的极片进行扫描电镜-能谱、X射线衍射、差示扫描量热分析。当1，3-丁二醇添加质量分数大于0.2%时，可以显著改善极片涂布裂纹，且添加1，3-丁二醇质量分数在0.4%时，最有助于提升电池的各项电化学性能。与未添加1，3-丁二醇方案相比，1，3-丁二醇添加质量分数为0.4%时，2.00 C倍率充电下的放电容量保持率提高了1.5个百分点，60 ℃高温存储30 d残余容量率提高0.7个百分点，恢复容量率提高0.9个百分点，常温以1.00 C在2.50～3.65 V循环1 500次后，电池放电容量保持率提高1.1个百分点。但是当1，3-丁二醇添加质量分数达到1.0%时，固体电解质相界面（SEI）膜的钝化层加厚和副反应的发生会导致容量衰减。

关键词：锂离子电池负极极片添加剂涂布裂纹 1,3-丁二醇容量衰减电化学性能

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冲击地压主控因素及孕灾机制

煤炭学报 2024年第1期49卷 367-379页

作者：谭云亮张修峰肖自义范德源尹延春陈洋刘学生山东科技大学能源与矿业工程学院山东青岛266590 山东能源集团有限公司山东济南250101 国家矿山安全监察局山东局山东济南250031

随着我国煤矿逐步向深部开采转移,冲击地压灾害日趋严重。在冲击地压从机理认知走向防冲工程进程中,首要的任务是厘清冲击地压孕灾主控因素,并进行风险程度判识。在上百个冲击地压矿井致灾评价分析基础上,提出了导致冲击地压发生的4类... 详细信息

随着我国煤矿逐步向深部开采转移,冲击地压灾害日趋严重。在冲击地压从机理认知走向防冲工程进程中,首要的任务是厘清冲击地压孕灾主控因素,并进行风险程度判识。在上百个冲击地压矿井致灾评价分析基础上,提出了导致冲击地压发生的4类客观主控因素:煤岩冲击倾向性、开采深度、坚硬顶板、地质构造,以及3类人为主控因素:煤柱、采空区及采掘卸荷,并对各主控因素对冲击地压孕灾的力学机制进行了分析讨论。在客观主控因素方面,煤岩冲击倾向性是煤岩积聚变形能进而诱发冲击破坏的自身属性;开采深度与巷道围岩内积聚的变形能呈正相关关系,是冲击地压发生的必要条件;坚硬顶板大尺度周期断裂形成的冲击动载及动能是诱发冲击地压的“导火索”;地质构造对冲击地压的影响显著,对于断层构造而言,断层两盘将在开采扰动造成的突发卸荷影响下产生相对“回弹”;煤层变薄区等效弹性模量变大,超前支承压力呈“双峰值”分布,使得冲击影响范围扩大。在人为主控因素方面,煤柱作为高应力集中区,其尺寸、倾角及相对位置等将直接影响冲击地压发生的概率和强度;采空区会诱发超前支承压力集中区内围岩积聚弹性能的突然释放,尤其是在采高较大、顶板垮落不充分的情况下;采掘卸荷会导致应力集中区快速“迁移”,引发煤体内弹性应变能的大量释放,是造成冲击地压的重要外因条件。在此基础上,对山东新汶、山东鲁西、内蒙古鄂尔多斯、陕西彬长、新疆和甘肃等矿区冲击地压孕灾主控因素差异性,进行了对比分析,强调按层次对矿井、采区和工作面进行冲击地压主控因素及其影响程度判识重要性,构建了从降能、释能、阻能到抗能的冲击地压治理工程路径。

关键词：冲击地压主控因素孕灾风险判识递进式防治