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
1秒前
1秒前
2秒前
2秒前
希望天下0贩的0应助Kahanto采纳,获得10
2秒前
drcheung发布了新的文献求助10
3秒前
任性的羽毛完成签到 ,获得积分10
3秒前
Norajjj发布了新的文献求助10
4秒前
wdx发布了新的文献求助10
4秒前
邪恶土拨鼠完成签到,获得积分0
4秒前
思源应助於傲松采纳,获得10
4秒前
5秒前
啵啵应助腼腆的之槐采纳,获得10
5秒前
6秒前
YYyMO完成签到,获得积分10
6秒前
上官若男应助生动的中道采纳,获得10
7秒前
sh完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
ccc发布了新的文献求助10
8秒前
CDEFGAB完成签到 ,获得积分10
8秒前
Miao发布了新的文献求助10
8秒前
充电宝应助dxtmm采纳,获得10
9秒前
幽默霆发布了新的文献求助10
9秒前
明理的寒梅完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
科研通AI6.2应助琪琪采纳,获得10
11秒前
11秒前
stupid发布了新的文献求助10
11秒前
小马甲应助KerwinLLL采纳,获得10
12秒前
咕噜咕噜完成签到 ,获得积分10
12秒前
长雁发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
12秒前
lei完成签到,获得积分10
12秒前
暖树发布了新的文献求助10
12秒前
品品完成签到,获得积分10
13秒前
健壮元龙完成签到 ,获得积分10
13秒前
14秒前
仁爱的雁芙给仁爱的雁芙的求助进行了留言
14秒前
wanci应助Dream采纳,获得10
14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
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 5000
Pediatric Dermoscopy Trichoscopy & Onychoscopy 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
Clinical effects of budesonide oxygen driving atomization on patients with chronic obstructive pulmonary disease at acute exacerbation phase 500
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 7568301
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9148127
关于积分的说明 19563697
捐赠科研通 7154174
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3263004
关于科研通互助平台的介绍 2429055
邀请新用户注册赠送积分活动 2253123