Methanol steam reforming reactor with fractal tree-shaped structures for photovoltaic–thermochemical hybrid power generation

光伏系统 核工程 能量转换 发电 传热 吸热过程 热能储存 多物理 能量转换效率 储能 工艺工程 太阳能 材料科学 混合动力系统 热力学 化学 功率(物理) 工程类 电气工程 光电子学 有机化学 计算机科学 物理 机器学习 有限元法 吸附
作者
Kai Zhao,Zhen‐Yu Tian,Jinrui Zhang,Buchu Lu,Yong Hao
出处
期刊:Applied Energy [Elsevier BV]
卷期号:330: 120220-120220 被引量:14
标识
DOI:10.1016/j.apenergy.2022.120220
摘要

The photovoltaic–thermochemical (PVTC) hybrid system converts thermal energy dissipated by concentrating photovoltaic cells to gain in power generation via the endothermic methanol steam reforming (MSR) reaction. Conventional MSR reactors are challenged by undesirable performances in heat transfer and methanol conversion, impacting the performances of power generation and energy storage of PVTC systems. In this work, an innovative fractal tree-shaped structure is introduced into the flow channels configuration of an MSR reactor to enhance heat transfer performance and methanol conversion. The methanol conversion of the novel reactor is experimentally assessed, which is 12.1 percentage points (relative improvement of 26.5%) higher than that of conventional reactors with serpentine flow channels design. A 3-D multiphysics model of the MSR reactors coupling heat transfer, gas flow, and chemical reaction is developed to reveal the mechanism of methanol conversion improvement. The fractal tree-shaped structure can improve the net solar-electric efficiency of the photovoltaic–thermochemical hybrid system by 5.6–7.5% (up to 36.6%). The efficient solar energy power generation of the PVTC system with energy storage ratio ensures considerable dispatchability for hybrid solar power generation.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
王晨旭发布了新的文献求助10
刚刚
王晨旭发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
王晨旭发布了新的文献求助10
刚刚
王晨旭发布了新的文献求助10
1秒前
王晨旭发布了新的文献求助10
1秒前
王晨旭发布了新的文献求助10
1秒前
liang发布了新的文献求助30
2秒前
zz发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
科研通AI2S应助庐州月采纳,获得10
4秒前
诃诃发布了新的文献求助10
5秒前
英俊的铭应助帅气的草莓采纳,获得10
6秒前
qizhia发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
HHH发布了新的文献求助10
7秒前
科研通AI6.4应助花灯王子采纳,获得10
8秒前
十三号失眠完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
在水一方应助lyt采纳,获得10
9秒前
慕青应助羽翮采纳,获得10
9秒前
9秒前
10秒前
10秒前
12秒前
14秒前
科研通AI6.4应助character577采纳,获得10
14秒前
奕青完成签到,获得积分10
14秒前
深情安青应助无聊的莺采纳,获得20
15秒前
qizhia完成签到,获得积分10
16秒前
搞怪人雄发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
Hello应助gurdeva采纳,获得10
17秒前
painx完成签到,获得积分10
18秒前
Firsterchao发布了新的文献求助10
19秒前
研友_ZzrwqZ完成签到,获得积分10
19秒前
20秒前
自信小丛发布了新的文献求助10
20秒前
21秒前
水寒完成签到,获得积分10
21秒前
高分求助中
Markov Chain Monte Carlo 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Bend stiffness of submarine cables – an experimental and numerical investigation 5000
Advanced Weaponeering Fourth Edition, Volume 2 1000
Weaponeering: An Introduction Fourth Edition, Volume 1 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7541727
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9125886
关于积分的说明 19497166
捐赠科研通 7137976
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3258351
关于科研通互助平台的介绍 2425632
邀请新用户注册赠送积分活动 2246454