Inisiatif tri-lab memimpin inovasi dalam sistem energi hybrid baru
Energy

Inisiatif tri-lab memimpin inovasi dalam sistem energi hybrid baru


Dalam kolaborasi bersejarah antara laboratorium Energi Nuklir, Energi Terbarukan, dan Energi Fosil, para peneliti menjelaskan sistem yang secara signifikan dapat berkontribusi pada upaya dekarbonisasi skala luas. Kredit: Laboratorium Nasional Idaho

Sistem energi hibrida baru di masa depan dapat menyebabkan perubahan paradigma dalam produksi energi bersih, menurut sebuah makalah yang diterbitkan minggu lalu di Joule.

Para peneliti dari tiga laboratorium energi terapan Departemen Energi AS (DOE) — Laboratorium Nasional Idaho (INL), Laboratorium Energi Terbarukan Nasional (NREL), dan Laboratorium Teknologi Energi Nasional (NETL) —co menulis makalah yang menjelaskan sistem energi terintegrasi tersebut.

Upaya mereka menguraikan konsep baru untuk secara bersamaan memanfaatkan berbagai pembangkit energi — termasuk terbarukan, nuklir, dan fosil dengan penangkapan karbon — untuk menyediakan tenaga, panas, mobilitas, dan layanan energi lainnya. Kolaborasi bersejarah antara laboratorium Energi Nuklir, Energi Terbarukan, dan Energi Fosil bertujuan untuk mengatasi tantangan nasional besar dari perspektif yang obyektif dan holistik.

“Desain sistem energi terintegrasi merupakan tantangan — dan peluang yang signifikan,” kata Direktur INL Mark Peters, Ph.D.. “Kolaborasi oleh tiga laboratorium nasional terapan, dan pengaturan serta pengoperasian eksperimen dunia nyata di fasilitas pengujian mereka, mewakili upaya komprehensif dan terfokus yang transparan dan objektif. Pekerjaan ini akan membantu mewujudkan sistem energi canggih di masa depan yang akan membantu kami negara memperluas pilihan energi yang terjangkau dan secara signifikan berkontribusi pada upaya dekarbonisasi skala luas. “

Artikel baru ini menyajikan kerangka kerja baru yang obyektif untuk pemodelan dan analisis berbasis teknik untuk mendukung optimalisasi kompleks pembangkit energi, transmisi, layanan, proses dan produk, serta interaksi pasar.

Singkatnya, ini menguraikan jalan yang layak untuk sistem energi hibrida. Sistem semacam itu mampu memanfaatkan berbagai sumber energi untuk memaksimalkan nilai masing-masing. Mereka melakukan ini dengan menciptakan produk bernilai lebih tinggi, mengirimkan energi rendah emisi ke industri, dan mengkoordinasikan permintaan dengan produksi energi secara lebih baik.

“Bekerja sama, para peneliti di laboratorium energi terapan negara telah mengidentifikasi sinergi kritis di antara berbagai sumber pembangkit listrik, yang akan sangat penting untuk mengubah ekonomi energi kita. Kami berharap dapat memajukan solusi kreatif ini, secara kolaboratif,” kata Martin Keller, Ph.D ., direktur NREL.

Makalah ini menjelaskan satu contoh dari sifat multi-input, multi-output dari sistem ini: taman energi industri hipotetis, berpasangan erat yang menggunakan panas dan listrik dari reaktor nuklir canggih yang sangat fleksibel, generator fosil skala kecil, dan teknologi energi terbarukan untuk menghasilkan listrik dan hidrogen dari elektrolisis.

“Dalam skenario ini, tergantung pada harga pasar, listrik dan atau panas dapat dijual ke jaringan, digunakan di tempat atau disimpan untuk distribusi dan penggunaan nanti,” kata David C. Miller, Ph.D., rekan senior NETL untuk bidang strategis. analisis sistem & teknik dan penulis bersama artikel. “Selain itu, aliran keluaran juga dapat digunakan untuk menghasilkan hidrogen atau bahan kimia dan produk berharga lainnya.”

Fleksibilitas ini dapat menyediakan pasokan energi bersih yang melimpah untuk sistem energi netto-nol-emisi yang lebih besar. Sistem seperti itu dapat mendukung sektor ekonomi yang lebih sulit dekarbonisasi, seperti industri dan transportasi.

“Mempertimbangkan atribut pelengkap di antara berbagai teknologi energi membuka peluang baru untuk pengoptimalan penggunaan aset yang memenuhi berbagai layanan energi dan memaksimalkan nilai ekonomi,” kata Douglas Arent, Ph.D., direktur eksekutif NREL, kemitraan publik-swasta strategis dan penulis utama studi tersebut. .

Dasar untuk artikel ini dimulai pada tahun 2018, ketika NETL, NREL dan INL menyelenggarakan lokakarya tiga lab pertama sebagai tanggapan atas seruan Deputi Sekretaris DOE Mark Menezes untuk pekerjaan yang lebih terkoordinasi di seluruh lab energi terapan DOE. Membangun pengetahuan yang diperoleh selama kolaborasi itu, lokakarya terfokus diadakan pada April 2019 dengan topik prioritas Pemodelan & Analisis Sistem Energi Saat Ini & Masa Depan. Lokakarya tri-lab ketiga, diadakan 31 Juli-Agustus. 1, 2019, berfokus pada mengatasi tantangan sains dan teknologi yang terkait dengan desain, pengembangan, dan penyebaran bahan dan komponen baru dan canggih yang akan memungkinkan sistem energi hibrida terintegrasi.

“Laboratorium Teknologi Energi Nasional bangga bermitra dengan INL dan NREL dalam pekerjaan dasar ini,” Direktur NETL Brian J. Anderson, Ph.D., mengatakan. “Keahlian gratis di tiga laboratorium membawa ide-ide revolusioner ke meja tentang bagaimana merancang dan mengoptimalkan sistem energi terintegrasi di masa depan.”

Seperti yang diilustrasikan oleh penelitian NETL-NREL-INL hingga saat ini, desain sistem energi hibrida akan membutuhkan masukan dari para ahli di seluruh spektrum penelitian energi. Untuk tujuan ini, tubuh bekerja oleh tiga laboratorium nasional terapan, termasuk bengkel tri-lab dan terbaru Joule Artikel, merupakan langkah maju yang signifikan untuk mewujudkan sistem energi maju di masa depan.

“Laboratorium nasional menawarkan keragaman keahlian yang akan memungkinkan kita mencapai kolaborasi lintas sektor yang efektif yang diperlukan untuk memecahkan tantangan besar energi dan lingkungan yang sebenarnya di zaman kita,” kata Shannon Bragg-Sitton, Ph.D., INL memimpin sistem energi terintegrasi dan rekan penulis artikel.


Laboratorium nuklir AS bermitra dengan utilitas untuk menghasilkan hidrogen


Informasi lebih lanjut:
Douglas J. Arent dkk, Sistem Energi Hibrid Multi-masukan, Multi-keluaran, Joule (2020). DOI: 10.1016 / j.joule.2020.11.004

Informasi jurnal:
Joule

Disediakan oleh DOE / Idaho National Laboratory

Kutipan: Inisiatif tri-lab memimpin inovasi dalam sistem energi hibrida baru (2020, 9 Desember) diakses 9 Desember 2020 dari https://techxplore.com/news/2020-12-tri-lab-hybrid-energy.html

Dokumen ini memiliki hak cipta. Selain dari transaksi yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.


Halaman Ini Di Persembahkan Oleh : Togel HK