无机水合盐相变储能材料的过冷及相分离研究进展

无机水合盐是一类重要的相变储能材料,具有使用范围广、导热系数大、相变潜热大、毒性小、价格便宜等优点。但这类材料在使用过程中易出现"过冷"及"相分离"现象,严重制约了其在实际中的应用。介绍了通过添加成核剂和增稠剂等几种解决无机水合盐相变储能材料使用过程中"过冷"及"相分离"的新方法,并对今后的研究提出了几点建议。     

水合盐相变储能材料研究

水合盐相变储能材料具有原料丰富、储热密度高、价格低等优点,在太阳能高效利用、工业余废热利用、跨季节储热采暖、智能温室、食品储存保鲜、轻纺行业等方面有着广阔的市场前景及经济效益。但是,在实际应用过程中会遇到过冷、相分离、非协调性熔解、热传效率低(热导率低)、体积变化、循环稳定性、结晶速率慢以及热化学稳定性等问题。针对这些问题,通过密度泛函理论、成核剂"协同效应"、纳米导热粒子、微纳核壳结构构筑等研究提升水合盐相变储能材料性能及应用范围,该研究思路对于水合盐相变储能材料的开发具有重要意义。     

基于盐湖资源的硝酸熔盐储能材料性能研究

太阳能光热发电是可再生能源发展的主要方向。作为太阳能光热发电的核心技术,熔融盐以热容量大、粘度低、蒸汽压低、使用温度范围宽等诸多独特的性能优势,成为光热发电储能的首选。相比之下,硝酸熔盐具有优良的传热和流体流动等特性,使其在光热储热系统中的性能优势较为突出。我国盐湖地区具备太阳能光热发电的发展空间和优势,丰富的无机盐资源可以降低相关相变储能材料的生产成本,有利于推进太阳能的规模化发展、能源结构的调整优化。据此,立足于盐湖资源的开发利用,以硝酸盐系列传热蓄热介质的工业应用为背景,针对产业化的二元硝酸盐熔盐做了更深入的系统研究;在此基础上,通过添加硝酸镁,制备了低熔点的三元熔盐储能材料;并将碳纳米管引入到硝酸盐体系,进一步提升了其导热性能。这不仅为硝酸熔盐储热材料的制备提供了理论基础,也为其在光热发电的应用打开了更多的可能性。     

相变储能材料六水氯化钙的储热性能优化研究

六水氯化钙(CaCl2?6H2O)的相变温度约为29 ℃,相变潜热约180.0～190.8 J/g,因其潜热高,成本低,无毒等优点广泛应用于建筑材料中,但CaCl2?6H2O在实际应用中存在着储热性能差、衰减严重等缺点。通过差示扫描量热法(DSC)、原子力显微镜(AFM)、X射线衍射法(XRD)对比了CaCl2?6H2O在改性前后的潜热性能、形貌及晶体结构差异。结果表明,通过对CaCl2?6H2O的水含量进行精确调控,材料的相变潜热从158.6 J/g提升至194.8 J/g,潜热存储能力得到极大的提升。     

风能蓄热式土壤源热泵系统的研究

土壤源热泵技术的理论十分成熟,而蓄热技术是目前研究的热点,本文概述了土壤源热泵的基本原理及埋管的分类形式,同时介绍了蓄热技术的分类及蓄热材料,最后将风能发电的电热作为相变蓄热的热源,并将风能蓄热系统与土壤源热泵系统结合,保证了土壤源热泵的供热质量。     

生物质炭基硫正极材料的制备及其电化学性能研究

锂硫电池因较高的理论比容量和能量密度在动力汽车和储能装置等领域具有广阔的应用前景,因此设计制备低成本和高性能的锂硫电池正极材料具有重要研究价值。以廉价易得且可再生的红薯淀粉为生物质碳源,经水热反应、高温石墨化以及碱活化等方法,得到表面富含多孔的碳材料。再将其与硫单质按不同比例混合,通过熔融扩散法制备锂硫电池正极材料。运用X射线衍射、氮气吸附、X射线光电子能谱等手段对材料的表面形貌和结构进行了表征。另外,对利用该材料组装的电池进行电化学测试,结果显示碳/硫比为1∶2时,电池具有更优良的循环及倍率等电化学性能,其在0.1 A g^-1下的初始放电容量为1 470.6 mAhg^-1,恒电流循环300圈后容量为754.6 mAhg^-1;并在3 C下的放电容量达到864.1 mAhg^-1。研究成果为自然界中生物质转化为功能性碳材料提供了一种新思路。     

硼酸铝晶须的性质、制备和开发前景

无机材料在国民经济和国防建设中均占有重要地位。简单介绍了一种重要的新型无机功能材料——硼酸铝晶须的性能、制备和应用前景。     

钠离子电池产业化进展

随着电动汽车普及和大规模储能应用,锂离子电池将面临资源短缺的问题。钠离子电池作为一种新型二次化学电源,具有资源丰富、成本低廉、能量转换效率高、循环寿命长、安全性高、高低温性能优异、高倍率充放电性能良好、维护费用低等优势,在大规模电化学储能和低速电动车领域有望与锂离子电池形成互补。目前国内外已开始对钠离子电池进行产业化相关布局,钠离子电池已经具备了大规模产业化的市场条件和技术条件。     

六氟磷酸锂的水分测定

六氟磷酸锂是锂离子电池电解液材料中应用最为广泛的一种 ,水含量的多少对其品质好坏有着决定性作用 ,在此介绍了用卡尔·费休法来测定电解质材料六氟磷酸锂中的水分 ,方法简便、准确 ,结果满意     

纳米钛酸锶及其系列功能材料研究概述

简要地叙述了钛酸锶及钛酸锶基纳米功能材料的制备、结构、性能及应用价值概况。并对其主要研究内容和国内外研究状况做了简单地介绍。     

“组织-贸易”视角下全球能源治理网络的基本结构及其边界重构

全球能源治理是当前能源话语权塑造的重要形式,其本质是能源利益主体间围绕多元能源议题而构建的关系网络。在以往相关研究中,各能源组织的架构、功能、绩效以及所产生的复杂影响占据了主要内容,而对于全球能源治理的整体结构以及内部关系却未能有进一步探索。本研究认为,能源组织与实际贸易存在交互关系,将二者相结合来进一步呈现和解释全球能源治理架构是有必要的。基于此,本研究以2019年为时间节点,收集主要能源组织的属性数据与各国之间的石油和天然气贸易数据,将国家间在能源治理组织的常态化合作关系与实际发生的能源贸易关系作为分析基础;并利用社会网络分析方法构建全球能源治理网络,探析其基本结构以及出现的“边界重构”现象。研究发现：(1)能源组织网络与能源贸易网络存在显著的结构性差异,在两种网络对比中,美国与俄罗斯均占据主导地位。(2)中国已经成为能源贸易大国,但在全球能源组织合作中不具优势,与传统能源利益集团之间缺乏正式的治理合作。(3)全球能源治理体系呈现出典型的“核心-边缘”结构,主要被划分为欧盟以及亚太-北美“社区”,其中OECD（经济合作与发展组织）国家占据“核心”地位;而以单一能源输出为主导功能的出...     

巴基斯坦能源发展演变特征分析

以巴基斯坦能源为研究对象,在对巴基斯坦各类能源发展情况进行概述的基础上,通过能源生产、能源消费和能源结构变化,总结了1971—2016年巴基斯坦能源发展演变特征。结果表明：巴基斯坦能源种类丰富,但本国能源生产不足,难以满足经济社会发展对能源需求,能源短缺现象严重,本国能源供需差额处于逐年扩大态势,供需差额平均年增加5.7%。巴基斯坦能源生产和消费结构以天然气占主导,其次为石油,水能、煤炭和核能以及新能源,各类能源生产结构占比分别为80:9:6:4:1:0.14;各类能源消费结构占比为49:33:9:6:2:1。巴基斯坦能源进口量日益增加,但随着本国能源大量开采,巴基斯坦对外依存度整体减弱,从1971年的75%下降至2016年的32%。     

中国新能源产业技术创新能力时空格局演变及影响因素分析

基于中国367个城市单元的太阳能和风能专利申请数据测度中国新能源产业技术创新能力,采用基尼系数、空间自相关、空间计量模型等方法,对2001—2018年中国新能源产业创新发展阶段、总体分异、空间分布、空间关联以及影响因素进行探究。研究发现：① 中国新能源产业技术创新发展整体呈现增长态势,同时存在明显的阶段性特征,与“石油危机”“金融危机”等重要节点事件有密切关系。② 中国新能源技术创新能力的区域总体分异特征明显,全国尺度下内部空间差异大。东部地区基尼系数维持相对稳定,创新能力较弱的西部地区,新能源技术创新能力差异也最大。而中、东北部地区内部空间分异相对均衡且差异不断缩小。③ 高、较高水平的新能源技术创新城市空间分布具有较强的经济依赖性,且广泛分布在经济较发达城市。④ 太阳能和风能技术创新能力Moran's I值均为正且呈不断上升趋势,说明新能源技术创新能力在城市间存在显著的空间相关性。高-高集聚区主要集中分布在京津冀、长三角、珠三角地区,而高-低集聚区主要分布在中西部地区的省会城市,对周边城市的带动辐射作用不明显。⑤ 经济发展基础、教育水平、工业化水平、用电需求、人力资本、科技投入、资源禀赋、环境规制等9个方面因素不同程度影响着全国层面和四大地区层面城市的新能源产业技术创新能力的形成。     

中国能源安全研究进展

作为世界最大的发展中能源消费和生产大国,能源安全成了21世纪中国资源持续开发的核心问题,能源安全主要由能源供应的稳定性和能源使用的安全性两个部分组成。过去中国在影响能源安全的生产、运输、消费各环节及能源安全的法律保障等方面研究取得了一定进展,但是由于我国大规模工业化时间还很短,对能源安全这一复杂的系统研究不够,导致了对国家能源形势判断屡屡出现失误。中国能源安全正在经历从供应保障的稳定性为主向使用的安全性为主过程的转变,迫切需要重新思考中国能源安全问题,重点对国家能源安全的阶段性及特征、能源消费变化和环境破坏代价、能源保障空间组织、能源管理体制、能源价格、能源对外依存及代价、替代能源开发及风险等问题作全面系统研究。     

青藏高原农区农户的家庭能源消费研究

农村能源转型是能源消费革命的重要组成部分。基于问卷调查和入户访谈,对青海省10个县（区）的318户农区家庭用能信息进行调查,辨识了青海省农区不同收入分层家庭的能源消费模式,并通过建立典型家庭能源流模型,总结了家庭能获取-消费-废弃过程的形态变化。结果显示：青海省农区家庭能源消费以煤炭、薪柴和秸秆为主,非商品能源消费占比为49.6%,清洁能源使用率低。煤炭消费在5类家庭中均占比最高,薪柴和秸秆消费在低收入家庭占比较高。高收入家庭能源消费类型更多,消费量也大,能源流动更复杂。最后,根据青海省的经济地理特征,提出相应政策建议。     

哈萨克斯坦能源效率变动及其影响因素实证分析

基于哈萨克斯坦1992-2013年能源相关数据,分析该国近年来能源利用效率变动的基本情况,并与我国做出了比较;借助模型工具,选取技术进步、产业结构、能源价格、能源消费结构四因素探讨其对能源效率的影响,在此基础上利用脉冲响应和方差分解模型进一步从动态视角审视能源效率与影响因素之间的变动关系。研究表明:(1) 1992-2013年哈萨克斯坦能源效率呈现逐渐上升的趋势,2013年达到0.597 t标准煤·(10⁴元)^-1,高于2013年我国的能源效率水平0.701 t标准煤·(10⁴元)^-1,且两国都处于能源效率低水平的国家行列。(2)从长期来看,哈萨克斯坦能源消费结构、产业结构、能源价格每降低1%,能源效率则会分别提高3.17%、1.85%、1.26%,能源消费结构对能源效率影响最大,而技术进步每提高1%,则能源效率将提高0.25%。(3)哈萨克斯坦能源消费结构与技术进步对能源效率的冲击效应呈倒U型分布,分别是缘于边际递减效应与技术自身滞后性及回弹效应,且方差分解表明能源价格对能源效率贡献最大。哈萨克斯坦能源效率变动趋势与我国有类似规律,说明在能源价格改革和能源结构调整领域内,我国与哈萨克斯坦有共同的难题,有进一步合作的需要,这些结论为我国与哈萨克斯坦国家能源合作领域开辟新空间,为今后丝绸之路经济带沿线国家能源领域合作提供研究基础。     

能源地缘政治与能源权力研究

围绕油气资源的权力博弈仍然是当今世界最主要的能源权力争夺,但不同时代的能源权力的属性有所不同,能源安全与能源战略内涵也有所不同。论文在系统梳理能源地缘政治基础上,提出了能源权力的概念,并从地缘政治格局、能源安全观、能源网络和全球能源治理4个方面进行了具体阐述。研究认为：① 以能源分布、产销空间变化及其规律性总结是传统能源地缘政治研究的核心,油气资源地理分布的不平衡性是能源权力产生的最直接因素。② 从石油危机时代到未来新能源时代,能源安全观的不同是影响国际能源地缘政治权力变化的重要因素。③ 能源的商品属性和地缘属性决定了能源贸易不仅是经济行为,其空间的流动与国际政治关系密切。生产与消费的分离使得油气二次分配过程中的贸易控制和通道控制对能源权力重构产生重要影响。④ 全球能源权力巨变和复杂错综的能源权力网络将引发全球能源治理体系的新秩序。权力的主体从国家、国际组织、跨国公司转变为全球能源网络中利益共同体,能源治理的主题从一国之利益走向了全球能源权力的再分配过程。展望未来,如何在理论上建构新时代的能源权力的理论体系,深化气候变化和新能源等因素影响下的世界能源权力的演变、地理空间与权力的相互依赖关系、权力秩序的重构及其效应、全球能源治理机制及其治理模式等研究,对科学认知和研判世界能源形势与能源战略的演化具有重要的意义,也是能源地缘政治学研究的重要方向性命题。     

世界能源保障基本形势探讨

国家能源保障主要由能源供应的稳定性和能源使用的安全性两个部分组成。论文从影响能源保障的资源基础、能源生产与消费、能源贸易与运输、能源消费对环境的破坏等方面分析了世界能源保障的基本形势,世界能源保障还主要停留在能源供应的稳定性层面上,对使用安全性尽管在思想已经认识到,但是在行动上还远不尽人意,世界能源保障应该从目前主要追求供应稳定性向追求供应稳定性和使用安全性的双重目标转变。由能源生产、消费、贸易与运输等组成的世界能源保障基本格局,随着中国、印度等发展中国家能源国际化的进一步推进,正受到巨大的冲击并不断进行重组。     

中国城乡家庭能源平等变化特征分析

能源转型是中国如期实现碳中和、碳达峰目标的必然路径,也是缩小城乡居民能源消费差距、实现能源平等的关键举措。基于2013年和2017年的家庭追踪调查数据,运用基尼系数、局部加权回归以及逐步回归等方法,在揭示中国城乡家庭能源平等的时空特征、能源转型效果基础上,定量评价影响地区间、城乡间家庭能源平等的驱动因素。结果表明：① 中国城乡家庭的能源消费水平总体呈明显不平等特征,但随着能源转型政策实施以及城乡融合进程加速,城乡家庭间能源不平等程度有所减小。② 对10609个城乡家庭样本、9类分区的比较显示,除长三角地区的家庭能源平等性较高外,其他地区均呈不同程度的非均衡性,尤其在云贵等西南地区的家庭能源不平等现象尤为突出。③ 家庭收入、家庭规模、城乡居住区位、气候条件以及现代化能源可获得性显著影响家庭能源支出,进而对区域间的家庭能源平等性造成影响,而当地的能源资源禀赋对家庭能源支出的影响并不显著。④ 尽管农村地区气态能源、电力资源普及有效推动了城乡家庭能源转型,但农村家庭需担负相较于城镇家庭居民更大的能源转型经济压力。     

乌兹别克斯坦可再生能源现状及中乌合作建议

乌兹别克斯坦是位于中亚腹地的“双内陆国”,是古代丝绸之路沿线的重要国家之一。针对“一带一路”倡议实施框架内中国与乌兹别克斯坦在可再生能源领域合作的需要,利用文献、数据等分析法,从太阳能、水能、风能、地热能、沼气能等可再生能源的发展现状、国家发展规划、优惠激励措施和可再生能源领域的最新投资项目等角度,对乌兹别克斯坦可再生能源发展总体情况和需求进行了分析。结果表明：乌兹别克斯坦拥有良好的可再生资源条件,未来可再生能源利用比例也将逐渐提高。近年来,乌兹别克斯坦政府高度重视可再生能源发展,接连出台有关政策,大力推进可再生能源发电项目建设,以期实现能源多样化。中乌可再生能源利用领域合作前景广阔,双方在人才、技术、资金、设备等方面合作空间巨大,在提高可再生能源利用效率、发展绿色经济和开展低碳能源合作领域将大有作为。