摘要：为了改善新能源发电波动对电网的影响,提出了一种光热-跨临界压缩二氧化碳储能(transcritical compressed carbon dioxide energy storage,TC-CCES)循环集成热力系统,采用模块化机理建模方法,基于能质平衡关系分别建立TC-CCES系统与光热系统的动态数学模型,获取TC-CCES系统在储释能阶段关键参数的动态响应曲线。研究结果表明,系统的储能密度达到28.43 kW/m3,储能效率与循环效率分别为58.01%和60.85%,动态数学模型的最大误差均小于5%。此外,太阳直射辐射变化促使系统热源温度变化,而系统负荷对热源温度变化非常敏感,热源温度升高2.29%,换热器负荷升高3.36%,而且在某地区四季典型日冬季比秋季机组负荷低了23.9%。提出的动态数学模型可用于分析太阳能发电的动态特性,可为控制系统的设计提供理论参考。

摘要：传统治疗肿瘤的方式包括手术、放疗和化疗。手术治疗创伤大、易复发,放疗周期过长,尽管化疗被认为是消灭肿瘤细胞的首选但其存在着明显的毒副作用,长期化疗会严重影响患者的生存质量。因而,设计一种响应型功能载体实现抗肿瘤药物的高效运输及协同抑瘤在临床上具有广阔的前景。本文以CuS为光热剂,采用溶剂热及去模板法在CuS表面包被上介孔二氧化硅(mSiO_(2)),借助mSiO_(2)的大比表面积制备出高负载盐酸阿霉素(DOX)的纳米药物体系CuS@mSiO_(2)-DOX。XRD、UV-vis、SEM、TEM及DLS结果证实成功的合成了颗粒尺寸约为300~400 nm的CuS@mSiO_(2)-DOX纳米体系,且DOX的负载效率可高达99.76%。CuS@mSiO_(2)-DOX在pH=5.5、45℃的条件下24 h时药物释放率达到63.44%,相比正常生理环境(pH=7.4、35℃)释放率提高了近20倍,呈现出明显的pH及温度响应释放特性。对纳米载药体系CuS@mSiO_(2)的光热性能及体外细胞毒性进行了测试,结果显示CuS@mSiO_(2)表现出良好的光热稳定性、光热转换效率达到31.67%,且对正常的人肝细胞(HL-7702)呈低毒性。CuS@mSiO_(2)纳米体系具有较好的生物相容性、良好的光热转换及载药性能,吸附DOX后体系表现出优异的pH及激光响应型药物控释性能,在联合光热-化疗协同抗肿瘤领域有望得到广泛应用。

摘要：光伏发电和光热发电是太阳能发电的2种典型形式。光伏开发成本相对较低,但为保证系统安全稳定运行,须配置一定比例储能和分布式调相机,造成发电成本提升,而光热自带储热和出力友好性,因此目前对于光伏与光热的发展技术路线仍存在较大争议。文中以青海海西地区为例,基于同一时空太阳能辐照资源和出力特性,比较光伏+储能与光热的电力保障能力;然后从电网安全稳定支撑能力角度对光伏+储能+调相机与光热进行比较;最后基于光热和光伏成本下降趋势预测进行二者的经济性对比。研究结果表明,若将光热和光伏放到技术对等层面,则光热由于同时具备储热和常规发电机功能,能够为系统提供短路容量、无功补偿和转动惯量支撑,在成本下降后经济性与光伏+储能+调相机基本相当,甚至更优。

摘要：本文结合矿物药炮制研究特色和光热纳米材料研究热点,设计了“矿物药自然铜光热纳米材料制备及光热性能研究”综合性实验。该实验以矿物药自然铜为原料,通过火煅醋淬制备炮制品,再通过球磨磁选方法制备纳米光热材料。该实验过程涉及纳米材料制备、光热性能测试、矿物药炮制与加工、表征与测试、数据处理等多方面知识,有利于学生深化所学理论知识、培养创新思维,并综合运用所学知识进行科学研究。

摘要：在大型风光基地项目中,配置电化学储能与光热熔盐储能可以较好地消纳项目光伏的弃电量,但如何耦合优化消纳以及项目的投资收益如何测算,直接影响项目的立项与投资决策。通过建立二元储能耦合消纳模型,对二元储能方式在不同耦合模式下消纳光伏弃电量进行计算,对比分析了电化学储能一体化配置模式、共享模式以及零收益模式下的项目资本金内部收益率等指标,提出了二元储能耦合消纳项目弃光的优化策略,为类似大型风光基地项目的立项与投资决策提供了可行的思路。

摘要：在大力推行新能源的背景下,太阳能光热是稠油注汽清洁替代的重要选择之一。针对油田稠油开采实现低碳转型的需求,分析稠油开采清洁替代的特点,以油田稠油注汽项目为例,简要分析包括熔融盐储罐、熔盐泵等在内的熔融盐储热系统的主要设备计算选型,测算熔融盐储热系统形成的蒸汽综合成本。研究表明,通过设计优化可以进一步控制系统投资。

摘要：氧化钨(WO_(3))一直是太阳能驱动CO_(2)减排领域的一种备受关注的催化剂.作为一种无毒、廉价的n型半导体,WO_(3)可以吸收大约12%的太阳光,因此被认为是最具吸引力的光催化候选材料之一.然而,WO_(3)的红外响应性能受到带宽(Eg=2.5‒2.8 eV)的限制,从而影响其光热催化条件下CO_(2)的还原活性.因此,在太阳能驱动的WO_(3)催化CO_(2)还原反应中,主要生成C1产物(包括CO,CH_(4)),很少有C2烃类产物的报道.本文采用一锅法合成了WO_(3‒x)纳米片,并利用X射线衍射、X射线光电子能谱、透射电镜、电子自旋共振和拉曼光谱表征了其基本结构.光致发光光谱表明,WO_(3‒x)比WO_(3)有更强的光生载流子分离能力和更弱的载流子复合能力,这与WO_(3‒x)更强的光电流响应和更小的阻抗一致.此外,CO_(2)吸附和程序升温脱附结果表明,氧空位的存在使WO_(3‒x)具有更强的CO_(2)吸附能力和更弱的CO_(2)脱附能力,这为CO_(2)高效参与反应并实现C‒C偶联生成C2产物提供了条件.另一方面,氧空位的引入有效地拓宽了WO_(3)材料的光响应范围,漫反射光谱结果表明,WO_(3‒x)材料对红外光的吸收能力更强.由此造成的热效应通过热成像数据显示出来,WO_(3)的光热平衡温度为92.3°C,WO_(3‒x)的平衡温度可达177℃.在光热协同催化下,辐照4 h后,WO_(3‒x)产生的C_(2)H_(4)和C_(2)H_(6)分别达到5.30和0.93μmol·g^(–1),生成C2产物的选择性大于34%.采用光热催化CO_(2)还原生成产物的产量远高于同样温度下热催化反应结果,说明WO_(3‒x)较好的CO_(2)还原性能得益于光诱导的光热催化性能.最后,通过原位傅里叶红外光谱以及理论计算,进一步考察了WO_(3‒x)光热催化得到C2产物的反应路径:催化剂吸附CO_(2)后,光生电子还原CO_(2)得到-COOH,-CHO,-CH3中间体,WO_(3)上的中间体容易发生脱附,并生成CH4和CO产物;而WO_(3‒x)表面存在的大量氧空位为-CH2/-CH3进一步偶联生成C_(2)H_(4)/C_(2)H_(6)提供了条件.具体反应路径为:CO_(2)→COOH→CHO→CH2/CH3→C2H4/C2H6.综上,本文采用WO_(3‒x)光热催化CO_(2)还原可高效制备C2产物,分析了反应机理,为设计太阳能驱动的高活性CO_(2)还原C‒C偶联催化剂提供了新思路.

摘要：设计了基于水热法制备高分散纳米粒子Fe_(3)O_(4),并在其外层包覆具有介孔结构的二氧化硅(MSN)和光热转换能力的聚吡咯(PPy),并将井血清蛋白(BSA)修饰到纳米粒子外层,形成具有良好生物相容性的复合材料。利用扫描电镜、透射电镜、EDS、X射线衍射等仪器对材料进行结构和组成的表征。模拟在肿瘤微环境下生成具有细胞毒性的羟基自由基并评价其催化活性,测试了其光热转换的性能。实验结果表明,在近红外光照射下,复合纳米粒子的光热转换效率为24.13%,具有良好的光热转换能力。复合材料展现出的顺磁性和介孔结构,为其在肿瘤治疗应用中具有良好磁靶向性和高载药能力提供了前提,特别是其外层包覆PPy后具有的光热转换能力为近红外激光消融肿瘤提供了良好的治疗平台,同时结合其自身的催化能力进一步拓展了材料应用化学动力学疗法杀死肿瘤细胞的新思路。

摘要：综合采用太阳跟踪聚光技术和热工原理,设计加工了一种聚光型光电光热一体化装置,并对其进行了实验研究。结果表明,采用层压技术将电池片与热交换器组合在一起,不仅可有效降低电池片的工作温度、确保其光电转换效率、延长其使用寿命,而且可获得一定温度的热水。通过集热板的二次加热,可获得更高温度的热水,从而实现高效、低成本太阳能光电-光热的综合利用。同时,研究还表明,气候条件或空气质量对实际聚光比影响较明显,但对该装置的光电转换效率以及所获得的热水温度无显著影响。

摘要：太阳能光热的充分利用是发挥可再生能源价值的有效途径。通过对建筑中太阳能光热和市电耦合的相变蓄能地板的供暖情况进行实验分析。结果表明:同时加热5 h,普通房间较相变房间室温温升较快,但冷却相同时间发现相变房间的温度更高;相变房间的垂直温差更小,温差最大仅为1.05℃,平均垂直温差为0.32℃,平均垂直温差远小于人体所能感知的温度变化最小值。总体而言相变房间升温过程相对缓慢,保温效果更好,能延长保温时间,房间热舒适性也相对更加良好。