大规模光伏接入对地区电网继电保护的影响

人类对于化石能源枯竭、能源安全和环境恶化的担忧,导致对清洁、可再生能源的需求增大,许多国家已经做出大规模开发利用太阳能发电、风力发电的决策和规划[1].欧盟计划到2050年,非化石能源在能源消费中的比重将达到75％,瑞典等国家明确提出到2040年前后,电力消费100％来自可再生能源.中国政府在《能源生产和消费革命战略(...     

中国海域的天然气水合物资源

天然气水合物是甲烷等天然气在高压、低温条件下形成的冰状固体物质。据估算,全球天然气水合物中碳的含量等于石油、煤等化石能源中碳含量的2倍。在人类面临化石能源即将枯竭的时候,各国科学家和政府都把目光投向这一未来能替代化石能源的新能源。新生代构造演化历史、沉积条件、沉积环境等显示,南海具有生成和蕴藏巨大天然气水合物资源的条件;南海海域的地震反射剖面多处显示存在BSR反射波;2007年已钻探见到水合物样品。东海冲绳海槽在第四纪的沉积速率高(10~40cm/ka),槽坡存在泥底辟构造和断裂活动,从上新世以来发生过两次构造运动,这些对天然气水合物的形成是十分有利的;因此,中国海域的天然水合物资源是十分丰富的,在不远的将来它可能成为新的替代能源。     

煤系关键金属矿产：来自乌金的馈赠

<正>煤炭是我国的主导能源,也是重要的工业原料,纵观当今全球石油、天然气和新能源的战略格局,能源发展正处于油气替代煤炭、非化石能源替代化石能源的双重更替期,新能源和可再生能源对化石能源,特别是对煤炭的增量替代效应明显。虽然如此,但煤炭在我国经济发展中的战略地位依旧不可动摇。基于我国“富煤、贫油、少气”的能源禀赋特征,在可预见的未来,以煤炭为主体的能源结构将保持不变。     

海洋天然气水合物氢氧同位素分馏初探

天然气水合物的形成会造成氢、氧同位素的分馏.在实验室合成研究中,利用天然海水 [(含 0.03%十二烷基硫酸钠 (SDS)]与甲烷气体反应,通过对水合物生成前后溶液中的 Cl-的质量浓度和氢、氧同位素组成的测定,研究了天然气水合物生成过程中氢、氧同位素的分馏情况.实验证明氢、氧的重同位素易于富集在水合物中,其在天然海水-甲烷体系中的分馏系数分别为 1.018～ 1.036和 1.003 4～ 1.006 3,这一分馏系数稍大于前人在纯水和 NaCl溶液中所测得的分馏系数.     

古地磁学、工作方法及其应用(一)

所有岩石均或多或少具有磁性.一部份是在现在地磁场感应磁化下获得的,这种磁性称为感应磁性.一部份是在岩石形成时的地磁场作用下获得的,其磁化强度向量方向与它形成时的地磁场一致,因为是把从前地磁场的情况作为"化石"保存下来,所以称为"化石磁性",或者称为天然剩余磁性(NRM).由于岩石天然剩余磁化强度与岩石形成时的地磁     

全球清洁能源发展现状与趋势分析

一次能源尤其是化石能源的大规模开发利用,导致环境破坏越来越严重,对人类生活造成了极大的负面影响,因此,清洁能源的开发利用引起全球的广泛重视,美国、日本、欧盟、中国、印度等国家或地区从20世纪开始开展清洁能源的开发利用工作.本文在前人的研究基础上,首先明确了清洁能源的概念和能源种类.其次,从投资、装机容量和消费变化等方面...     

专家预测：2050年我国非化石能源消费将达到30％

新华网北京5月28日消息 中国科学院电工研究所研究员、中国科学院院士严陆光预测，为实现我国2050年能源需求与保障供应的可能性，化石能源在我国能源消费结构中的比重将由现今的超过90％降低到2050年的70％，而非化石能源比例将达30％。     

天然气水合物--石油天然气的未来替代能源

天然气水合物是甲烷等天然气在高压、低温条件下形成的冰状固体物质。据估算,全球天然气水合物中碳的含量等于石油、煤等化石能源中碳含量的两倍,这是一个非常诱人的数字。在人类面临化石能源即将枯竭的时候,科学家和各国政府都把眼光投向这一未来能替代化石能源的新能源。南海在新生代构造演化历史、沉积条件、沉积环境等方面都显示这里具有生成和蕴藏巨大天然气水合物资源的条件,因此,这里可能成为中国在不远的将来之新能源基地。     

我国华东、华南地区核电长远发展战略的思考

华东、华南地区[注]解决能源问题是当务之急,也是长远发展的一个战略问题。 一、发展核电是逐渐缓解和不断解决华东、华南地区未来电能需求的主要途径 世界能源的发展经历了由薪炭向化石能源转换的第一次能源革命,现在正在进行着以核能为主(包括太阳能、海洋能,地热能、水电、生物质能)替代化石能源的第二次能源革     

《中国北部能源盆地构造》出版

王桂梁、琚宜文、郑孟林、曹代勇、秦勇和朱炎铭合著的《中国北部能源盆地构造》一书,作为国家“十五”重点图书,最近由中国矿业大学出版社出版。该书在总结中国大陆非稳态特征与动力学机制以及中国北部能源盆地叠加、复合和盆一山耦合特征的基础上,重点论述了这些盆地的构造背景、特征、形成和演化,以及盆地构造对化石能源赋存的控制作用。本书强调把地球系统的整体性和复杂性融人能源盆地之研究,对不同类型盆地中多种化石能源（包括煤、石油、天然气和煤层气等）进行综合分析。     

Origin,discovery, exploration and development status and prospect of global natural hydrogen under the background of “carbon neutrality”

Global energy structure is experiencing the third transition from fossil energy to non-fossil energy, to solve future energy problems, cope with climate change, and achieve net-zero emissions targets by 2050. Hydrogen is considered to be the most potential clean energy in this century under the background of carbon neutrality. At present, the industrial methods for producing hydrogen are mainly by steam-hydrocarbon (such as coal and natural gas) reforming and by electrolysis of water, while the exploration and development of natural hydrogen had just started. According to this literature review: (1) Natural hydrogen can be divided into three categories, including free hydrogen, hydrogen in inclusions and dissolved hydrogen; (2) natural hydrogen could be mainly from abiotic origins such as by deep-seated hydrogen generation, water-rock reaction or water radiolysis; (3) natural hydrogen is widely distributed and presents great potential, and the potential natural hydrogen sources excluding deep source of hydrogen is about (254±91)×10⁹ m³/a according to a latest estimate; (4) at present, natural hydrogen has been mined in Mali, and the exploration and development of natural hydrogen has also been carried out in Australia, Brazil, the United States and some European countries, to find many favorable areas and test some technical methods for natural hydrogen exploration. Natural hydrogen is expected to be an important part of hydrogen energy production in the future energy pattern. Based on a thorough literature review, this study introduced the origin, classification, and global discovery of natural hydrogen, as well as summarized the current global status and discussed the possibility of natural hydrogen exploration and development, aiming to provide reference for the future natural hydrogen exploration and development.©2022 China Geology Editorial Office.     

鲁北平原地下咸水浅层地热能开发利用条件研究

为了解决鲁北平原区农村冬季清洁供暖问题,扩大地下水地源热泵系统的应用规模,以区内广泛发育的咸水体为研究目标,在简述第四纪地层特征的基础上,阐明了第四纪含水砂层与咸水体的分布特征,总结了区内以往开展的4个浅层地热能勘查项目所施工的水文地质勘探孔抽水试验与回灌试验成果。结果表明: 研究区咸水含水层单井涌水量320~475 m³/d,单位涌水量12.76~28.3 m³/(d·m),自然回灌条件下单井回灌量30~56 m³/d,单位回灌量5.85~17.5 m³/(d·m); 单眼开采井可供暖面积为3 481.02 m²,可满足约35户农村住宅的冬季供暖需求; 研究区在进行浅层地热能开发时建议优先选择地下水地源热泵系统,对于供暖/制冷能耗需求较小的农村单户建筑,可选择地埋管地源热泵系统进行分散式供暖/制冷。     

Study on the development and utilization prospection of shallow geothermal energy of saline underground water in Northern Shandong Plain

In order to provide a way to expand clean heating energy and promote the utilization scale of groundwater heat pump system, the authors focused on the widespread saline water body in the study area, based on the stratigraphic characteristics of Quaternary strata. The distribution patterns of sand and saline water body of Quaternary were analyzed, and the pumping tests and reinjection hydrogeology tests from four previous shallowing geothermal energy exploration projects were summarized. The results show that the yield of a single well is 320-475 m³/d in saline water layers, with the unit yield of 12.76-28.3 m³/(d·m). And the natural reinjection rate is 30-56 m³/d, with the unit reinjection of 5.85-17.5 m³/(d·m). The total allowable heating floor area is 3 481.02 m² for one well, which could satisfy the heat load of 35 rural houses in winter. The groundwater heat pump system is preferable in the shallow geothermal development in the study area, while the scatter distributed ground-coupled heat pump system is optional for single rural building with less energy need for space heating/cooling.     

国内外氢能发展战略及其重要意义

为应对世界气候变化并丰富能源供给手段,实现碳中和目标,世界主要发达国家和地区均在2020年制定了本国的氢能战略,将发展氢能产业提升到国家能源战略的高度,旨在于2030—2050年间完成CO2减排目标.详细介绍了世界各国的氢能发展战略、发展氢能在解决能源安全和生态安全中起到的作用、氢能制取的技术路线以及发展氢能带来的经济...     

油田地热资源评价研究新进展

油田地热资源评价和开发利用一直是我国陆上沉积盆地内中-低温水热型地热资源研究的重点工作。本文介绍了油田地热资源评价的基本思路和评价方法,并以大庆油田、华北油田和辽河油田为例,通过地温场研究、热储特征分析、岩石热物性测试,按照新建立的油田地热资源评价分级体系,重新评价了油田区的地热资源量。3大油田区11个层系地质资源总量为10 934×10¹⁸ J,地热水资源量为86 607×10⁸ m³,其中,可采水资源量为19 322×10⁸ m³,可采地热能资源为425×10¹⁸ J。根据油田采出水和综合利用等5种开发利用方式,评估了油田地热能开发潜力,为我国地热资源评价和油田地热规模化开发奠定了基础。     

Hydrogen from coal gasification: An economical pathway to a sustainable energy future

Although hydrogen is the most abundant element in the universe, it does not occur naturally in large quantities or high concentrations on Earth. Hydrogen must be produced from other compounds such as fossil fuels, biomass, or water and is therefore considered an energy carrier like electricity. Gasification of carbonaceous, hydrogen-containing fuels is an effective method of thermal hydrogen production and is considered to be a key technology in the transition to a hydrogen economy. However, for gasification to play a major role during the transition period, capital and operating cost must be reduced and reliability and performance must be improved.Analyses show that hydrogen produced from coal-based gasification can be competitive with production from natural gas provided the cost of natural gas remains above $4/10⁶ Btu and the high reliability of gasification-based processes can be demonstrated. But for coal to be considered in a carbon-constrained environment, the cost of natural gas would have to be greater than $5.50/10⁶ Btu. The development of advanced technologies, however, offers the potential for significant reductions in capital costs, improved thermal efficiencies, and increased reliability. If these advanced technologies are capable of achieving their goals, the cost of producing hydrogen from coal could be reduced by 25–50%, even with the capture and sequestration of CO₂. With these reductions, the cost of natural gas would have to be less than $2.50/10⁶ Btu to compete, a scenario that is very unlikely to occur in the future. This potential cost reduction provides considerable impetus for continuing research and development in the production of hydrogen from coal.     

多种能源矿产的地球物理判识标志及其在协同勘探上的应用

石油、天然气、煤炭和砂岩型铀矿在同一盆地共同富集成藏为多种能源矿产的协同勘探提供了有利条件。地震和测井方法在各个能源矿产的勘探开发中都得到了广泛的应用。多种能源矿产的协同勘探应该利用现有的丰富的油气煤勘探开发资料(地震资料和测井资料)寻找砂岩型铀矿。鄂尔多斯盆地周边西缘逆冲带、天环凹陷、伊盟隆起和晋西挠折带这些砂岩型铀矿的远景区,据资料统计钻探油气井已达300口以上,为砂岩型铀矿勘探积累了丰富的地震和测井资料。     

黄河流域水资源-能源-粮食的协同优化

黄河流域是中国重要能源和粮食主产区,然而水资源短缺已成为制约能源、粮食发展的关键要素。为优化流域水资源、能源、粮食之间的关系,引入协同学原理构建水资源-能源-粮食整体分析框架,建立具有总分结构、互馈关联的协同优化模型,采用多要素均衡智能算法,提出黄河流域粮食生产、能源开发与水资源调配一体优化的布局方案。结果表明,通过水资源-能源-粮食协同优化,2030年增加流域供水量23.98亿m3;优化了流域粮食生产布局,人均粮食产量提高12%;优选了能源产业规模和结构,煤炭开采、石油加工和火电总装机分别增加了2.86倍、4.08倍和0.80倍;在满足生活、生态环境用水的同时实现了粮食增收、能源增产。     

重金属污染土壤修复的Pb2+钝化产物稳定性

自然状态下土壤中重金属元素是否稳定存在是重金属污染固化修复技术中的核心问题。本文以常见重金属离子Pb²⁺为例,分析土壤中重金属离子与常见离子基团结合的稳定性。将第一性原理应用于Pb的存在形态和稳定性的分析,计算了PbCO₃、PbSO₄、PbCl₂、Pb₃（PO₄）₂、PbAl₂O₄和Pb₃Fe₂（PO₄）₄的自由能、能带和态密度。首先推断Pb²⁺和CO₃^2-、SO₄^2-、Cl^-、PO₄^3-等土壤中常见阴离子的结合稳定性,再判断加入金属阳离子Al³⁺和Fe³⁺对体系稳定性的影响。结果表明：铅化合物自由能从高到低趋势为PbCl₂、PbAl₂O₄、PbCO₃、PbSO₄、Pb₃（PO₄）₂、Pb₃Fe₂（PO₄）₄,其相应的结构稳定性顺序从大到小为Pb₃Fe₂（PO₄）₄、Pb₃（PO₄）₂、PbSO₄、PbCO₃、PbAl₂O₄、PbCl₂。通过对能带和态密度的分析,首先确定了SO₄^2-和PO₄^3-的引入能够增强含Pb体系的稳定性,进一步加入金属阳离子Fe³⁺会使体系更稳定。推测SO₄^2-、PO₄^3-为治理Pb²⁺污染合适的官能团,应选择容易释放SO₄^2-、PO₄^3-的物质作为合适的钝化剂。在实际应用中可选择磷酸二氢钠、无水硫酸钠、脱硫石膏等作为钝化剂。     

我国油气资源潜力、分布及重点勘探领域

我国地质结构具有3大板块、3大构造域多旋回构造演化特征,造就多种类型叠合沉积盆地,构成克拉通+前陆、断陷+坳陷、前陆+坳陷3种主要类型。大型叠合盆地是油气资源分布与勘探开发主体。我国常规与非常规油气资源十分丰富,常规石油地质资源量1 075×10⁸ t,常规天然气地质资源量83×10¹² m³;致密油地质资源量134×10⁸ t,致密砂岩气地质资源量21×10¹² m³,页岩油地质资源量335×10⁸ t,页岩气地质资源量56×10¹² m³。陆上油气资源主要分布于渤海湾(陆上)、松辽、鄂尔多斯、塔里木、四川、准噶尔、柴达木7大盆地。海域油气资源主要分布于渤海湾(海域)、东海及南海北部的珠江口、北部湾、莺歌海、琼东南6大盆地。未来我国油气勘探应始终坚持“资源战略,稳油增气”战略,坚持“非常并进、海陆统筹”积极进取勘探思路;常规勘探领域,陆上地层-岩性、前陆、海相碳酸盐岩与潜山领域;海域为渤海海域构造与基岩潜山,深水构造与岩性;非常规油气主要是立足陆上7大含油气盆地,立足致密油气与页岩油气,强化勘探开发与技术配套。