CO2

Electricity is central to the functioning of modern societies and economies – and its importance is only growing as technologies that run on electricity, such as electric vehicles and heat pumps, become increasingly popular. Power generation is currently the largest source of carbon dioxide (CO2) emissions in the world, but it is also the sector leading the transition to net zero emissions through the rapid expansion of renewable energy sources such as solar and wind power. Ensuring consumers have secure and affordable access to electricity while also reducing global carbon dioxide (CO2) emissions is one of the core challenges of the energy transition. Given these trends, the International Energy Agency’s Electricity 2024 is essential reading. It offers a deep and comprehensive analysis of recent policies and market developments, and provides forecasts through 2026 for electricity demand, supply and CO2 emissions. The IEA’s electricity sector report, which has been published regularly since 2020, provides insight into the evolving generation mix. In addition, this year’s report features in-depth analysis on the drivers of recent. 电力是现代社会和经济运行的核心——随着电动汽车和热泵等电力驱动技术越来越受欢迎，电力的重要性也与日俱增。发电目前是世界上最大的二氧化碳(CO2)排放源，但它也是通过太阳能和风能等可再生能源的快速扩张而引领向净零排放过渡的部门。确保消费者获得安全且负担得起的电力，同时减少全球二氧化碳(CO2)排放，是能源转型的核心挑战之一。 鉴于这些趋势，国际能源署的《2024年电力行业报告》是必读书。它对最近的政策和市场发展进行了深入而全面的分析，并提供了到2026年的电力需求、供应和二氧化碳排放预测。自2020年以来，国际能源署定期发布的《电力行业报告》提供了对不断发展的发电组合的洞察。此外，今年的报告对最近欧洲电力需求下降的驱动因素进行了深入分析；数据中心行业对电力消耗的影响；以及全球核能部门的最新发展。

SFs温室效应潜在值（GWP）是CO2的23500倍，在大气中的存活寿命为3200年。到目前为止，大气中SF6气体的含量以每年8.7%的速度增长，气体占温室气体总排量已经超过15%。我国的SF6排放的主要来源来自电气设备约占总含量的70%。 1997年《京都议定书》中，明确了CO2，CH4，N2O,PFC, HF和SF6等属于温室气体的范围，并要求发达国家首先将温室气体的排放量冻结在20世纪90年代的水平，要求到2020年基本限制SF6气体的使用。 2015年中国向联合国气候变化框架公约秘书处提交了应对气候变化国家自主贡献文件，提出到2030年温室气体排放比2005年下降60%-65%。巴黎协定气候大会上指出全球将尽快实现温室气体排放达峰，本世纪下半叶实现温室气体净零排放。

介绍了SF6气体特性、SF部分替代方案(SF6/N2混合气体)、SF,完全替代方案 (C4F7N/CO2混合气体)替代方案。

“基于移动场景清洁能源智慧储能全系列产品解决方案”主要由移动储能施工电源、移动智慧方舱、移动储能多功能电源车、充电式智能轨道机车组成。全系列产品采用高能量密度移动储能施工电源的集成及保护技术替代柴油机等高耗能低效率设备，减少化石燃料的使用。产品静音、环保，可大幅降低用户使用成本，并且无CO2、硫化物、烟尘等排放物。该方案在电力施工、电力设备改造以及户外作业、工矿企业短途运输作业等场景，实现对传统燃油发电的替代解决，满足各种生产生活需求。目前，“移动场景智慧储能解决方案”已在江苏广泛应用于不停电作业支撑、重要负荷保供电、配网设备增容、户外应急供电、钢厂钢包运输等。 

为揭示锅炉水冷壁壁面附近H2S浓度与CO、H2等还原性气氛浓度的关联关系，在某300 MW等级高温腐蚀锅炉上进行了水冷壁多组分气氛同步测试试验。结果发现：当CO体积分数在3.5%~13%时，CO浓度与H2S、H2浓度均存在较强的正相关性，CO浓度与CO2浓度存在较强的负相关性。另外，CO浓度与H2S浓度的正相关性与测点位置有关，随着炉膛高度增加，二者的正相关性逐渐减弱。在还原性气氛中，除了CO以外，还观察到大量H2，最大H2体积分数为4.7%。H2S浓度与H2浓度也存在较强的正相关性。最后，根据同步试验结果，分别给出了CO浓度与H2S、H2浓度的关联关系式，可供运行调整人员参考。

针对气电综合能源系统低碳调度问题，气网混氢、碳捕集、电转气均是有效的技术手段，同时碳交易机制也是控制碳排放的有效经济手段。因此，本文构建了含富液罐和贫液罐的碳捕集电厂模型，结合电转甲烷技术模型，灵活回收利用系统中的CO2；同时，构建了气网混氢技术模型提高能效，并考虑气网混氢时节点热值变化约束，以奖励式碳交易成本和运行成本之和为目标函数；最后基于改进的比利时20节点天然气系统和IEEE 39节点电力系统模型开展算例测试，结果显示综合考虑碳捕集、气网混氢和奖励式碳交易机制能提高系统低碳经济调度水平，同时调节碳价和奖励系数能灵活调节系统碳排放水平。

为揭示锅炉水冷壁壁面附近H2S浓度与CO、H2等还原性气氛浓度的关联关系，在某300 MW等级高温腐蚀锅炉上进行了水冷壁多组分气氛同步测试试验。结果发现：当CO体积分数在3.5%~13%时，CO浓度与H2S、H2浓度均存在较强的正相关性，CO浓度与CO2浓度存在较强的负相关性。另外，CO浓度与H2S浓度的正相关性与测点位置有关，随着炉膛高度增加，二者的正相关性逐渐减弱。在还原性气氛中，除了CO以外，还观察到大量H2，最大H2体积分数为4.7%。H2S浓度与H2浓度也存在较强的正相关性。最后，根据同步试验结果，分别给出了CO浓度与H2S、H2浓度的关联关系式，可供运行调整人员参考。

针对燃煤机组燃烧后脱碳能耗高的问题，基于膜冷凝器对烟气中低品位热的回收潜力，提出一种耦合膜冷凝器的碳捕集新系统。运用化工流程模拟软件Aspen plus，以Tarong常规碳捕集系统为参照，对比分析膜冷凝器用于流程改造前后碳捕集冷热负荷变化，为装置的设计和运行提供依据。在碳捕集率为90%时，相比常规碳捕集系统4.341 MJ/kg CO2的再生能耗，新系统再生能耗降低到4.275 MJ/kg CO2。通过改变新系统的关键参数发现：膜冷凝器进出口烟温和CO2捕集率一定时，烟气水回收率增加，再生能耗降低；膜冷凝器出口烟温、烟气水回收率和CO2捕集率一定时，入口烟温增加，再生能耗降低。此外，冷负荷随水回收率的增大而减小，随热回收量的增大而增大。

为了研究气化剂CO2质量流量、气化温度、气化压强对杜氏盐藻气化的影响规律，通过使用Aspen Plus软件模拟了杜氏盐藻在CO2气氛下的热解过程。结果为：杜氏盐藻在CO2气氛下气化时，随着CO2质量流量的增大，H2体积分数先增大后减小；当CO2质量流量为350 kg/h时，H2体积分数达最大值40.06%；当气化温度从400 ℃增大到900 ℃时，H2、CO体积分数增加，CH4体积分数减小；当气化温度大于900 ℃时，H2、CH4、CO体积分数趋于稳定；当气化温度从400 ℃增加到1 200 ℃时，压强越大，CH4生成量越多，H2和CO生成量越少；当气化温度为700 ℃时，压强对燃气产量的影响最为显著。故适当地改变CO2质量流量，可以提高H2的产量；适当升高气化温度和减小气化压强可以提高H2和CO的产量，但是CH4的产量会有所下降。

工业发展带来了CO2的大量排放，在实现碳达峰碳中和目标的过程中，碳捕集、利用与封存(carbon capture, utilization and storage，CCUS)技术是不可或缺的关键技术。现阶段技术成熟度较高且未来发展潜力大的碳捕集方法为燃烧后碳捕集技术，主要有吸收法、吸附法、膜法以及深冷法等。对最常用的4种碳捕集方法的发展与工业应用情况进行介绍，分析了几种方法的工业适用场景，尤其是目前正在运行的大型碳捕集项目中应用最多的化学吸收法与物理吸附法。化学吸收法、吸附法以及膜法碳捕集技术的未来发展潜力巨大，能够快速推进双碳目标的达成，助力碳的近零排放。