可再生能源


  • 基于纳米流体的光伏热联用装置及其理论分析

    罗朋;白建波;李华锋;彭俊;张臻;曹飞;章国芳;

    利用纳米流体对太阳能辐射分频吸收与高效传热的性能,结合太阳能直接吸收(DAC)技术、菲涅尔聚光技术,构建了基于纳米流体的新型聚光太阳能光伏热联用(CPV/T)装置,并建立了装置的物理模型和能量平衡模型。采用计算流体力学方法进行模拟仿真和对比实验,分析了不同流速及流体工质下光伏组件及纳米流体的温度场。研究结果表明:基于纳米流体的CPV/T装置能够充分利用纳米流体辐射分频吸收与高效传热特性,取得对太阳能光伏组件冷却的更好效果,也获得了更高的光热部分流体出口温度;与仅背板冷却的普通光伏热装置相比,流体出口温度有较大幅度的提升,从而提高了光热部分的利用能级。

    2016年05期 v.34 633-638页 [查看摘要][在线阅读][下载 319K]
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  • 热管式太阳能PV/T热泵系统的性能研究

    陈红兵;张磊;褚赛;栾丹明;李强;

    文章搭建了热管式太阳能PV/T热泵系统的实验装置,并根据实验装置建立了系统的数学模型,通过实验测试对数学模型进行了验证。研究了系统的热效率、电效率和COP等主要性能参数在全天的变化规律,分析了系统COP偏低的原因和改进措施。结果表明,在测试工况下,日平均热效率为35.4%,日平均电效率为11.0%,日平均COP为2.77,实验值与模拟值的误差均在±15%以内。该研究为热管式太阳能PV/T热泵系统的设计优化与性能研究提供了参考。

    2016年05期 v.34 639-644页 [查看摘要][在线阅读][下载 301K]
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  • 直膨式太阳能热泵系统的数学建模及验证

    胡巍亚;侯亚祥;曹玉春;蒋绿林;陈孚江;

    文章建立了直膨式太阳能热泵系统的数学模型,其中包括有盖板的平板太阳能集热蒸发器数学模型、压缩机数学模型、冷凝器数学模型以及膨胀阀数学模型,并从两种角度对该数学模型进行求解,同时建立了实验平台,以实验数据来验证模型的正确性。结果表明,实验计算所得COP为6.18、集热效率η为0.65,模型的两种求解所得COP分别为7.11和6.95、集热效率η分别为0.71和0.68,将模型求解结果与实验计算结果进行对比,同时考虑理论与实际所允许的差距,可得该文建立的模型是正确的。

    2016年05期 v.34 645-649页 [查看摘要][在线阅读][下载 225K]
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  • 一种基于锁相角扰动的主动式反孤岛策略

    夏永洪;黄新;辛建波;余运俊;徐在德;

    为减小并网电流畸变率,提高孤岛检测的响应速度,以满足不同类型负载的要求,提出一种基于锁相角扰动的主动式反孤岛策略。通过对参考电流锁相角引入一个微小的随正弦规律变化的扰动,使得参考电流到达峰值的时间向左或向右偏移,同时其频率又不受影响,由于逆变器输出电流是跟随参考电流的变化而变化,因而在主电网断电时,公共点电压过峰值的时间会有一个小角度的偏移,当偏移程度超过设定阈值范围,逆变器断开,停止向主电网供电。在PSCAD中搭建了单相光伏逆变器孤岛检测仿真模型,对多种类型的负载进行了仿真,结果表明,该方法具有对电网产生的谐波小、无检测盲区、算法简单易实现等优点。

    2016年05期 v.34 650-655页 [查看摘要][在线阅读][下载 318K]
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  • 基于Bezier函数光伏阵列建模对比仿真研究

    师楠;周苏荃;李一丹;朱显辉;

    针对光伏阵列建模存在所需参数较多和计算较繁琐的弊端,基于一种新型的Bezier函数光伏阵列建模方法,利用厂商给定参数对BN20-M进行建模,并与传统迭代法的计算结果进行对比,利用已有的实测数据进行验证,结果表明,Bezier函数计算精度虽略低于迭代法,但具有参数获取方便和计算简单的特点,并能够有效地缩短仿真时间,提高计算效率,证明了Bezier函数在光伏阵列建模中的适用性和有效性。

    2016年05期 v.34 656-659页 [查看摘要][在线阅读][下载 175K]
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  • 基于改进下垂法的光伏微电网并网控制策略研究

    孟凡姿;孟杰;潘巧波;马乐;李春来;

    基于光伏发电的特点,分别提出了光伏微网孤岛运行、并网运行模式下的电压型下垂法控制策略。实现了其在孤岛模式下的切入负荷的均匀分配和自身稳定运行,以及并网模式下的直流母线电压稳定和最大功率输出。针对由孤岛模式到并网模式切换瞬间对配电网造成冲击的问题,设计了基于改进下垂法控制的预同步器,确保光伏微网的安全并网。基于Matlab/Simulink的仿真实验,验证了所提控制策略的正确性、可行性和有效性。

    2016年05期 v.34 660-665页 [查看摘要][在线阅读][下载 341K]
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  • 垂直轴永磁同步风力发电机侧整流器的终端滑模控制

    孙黎霞;朱鹏飞;陈耀;陈宇;曹红;

    滑模控制在提高滑模面速度时会有较大抖振。文章设计了一种新型滑模控制器,该滑模控制器不需要微分估计器及额外的滤波装置,就可抑制系统的抖振。结合矢量控制技术,采用文章方法分别设计永磁同步发电系统的速度外环和电流内环的滑模控制器,保证转速和电流在有限时间内跟踪相应的给定参考,实现最大风能捕获。仿真结果表明:与PI控制器和线性滑模控制器相比较,该控制策略实现风力发电机侧的最大风能捕获的同时,提高了系统的动静态性能。

    2016年05期 v.34 666-673页 [查看摘要][在线阅读][下载 396K]
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  • 基于Matlab/Simulink的小型风力发电机电能质量指标仿真计算与分析

    孙凯;温彩凤;汪建文;张建勋;

    以小型风力发电机组为研究对象,依据IEC标准和国家标准,采用Matlab/Sumilink仿真与电能数据采集实验相结合的方法评价电能质量指标,提出影响电能质量评价指标的因素及优化对策,为提升小型永磁风力发电机组电能质量给予指导依据。研究表明:永磁发电机齿槽数和极对数等结构参数发生改变时,转子转动惯量增大导致频率偏差比增幅达1.37倍,并对发电机内部三相对称性有一定不利,转子磁通量增大使气隙磁场谐波畸变恶化但电压偏差减小;另外,风电机组防止超负荷提高转速可降低电压波动,同时限制高转速运行可避免三相不平衡度超标;此外,长时间温升超标运行导致的发电机绝缘老化和退磁,易使电压偏差和频率偏差比增幅分别达2.03倍和1.36倍。

    2016年05期 v.34 674-680页 [查看摘要][在线阅读][下载 506K]
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  • 水平轴风力机叶片的截面与动力特性分析

    区家隽;李学敏;徐林;

    风力机叶片在旋转过程中受重力和离心力作用,产生动力刚化导致固有频率增加。文章以NRELPhase VI风力机叶片为对象,在其内部分别添加圆形腹板、单腹板和双腹板,建立3种不同截面的叶片三维模型,并结合复合材料对叶片铺层进行动力学分析。结果表明,叶片采用的铺层方案能有效避免共振,并且3种叶片模型的重量均接近叶片的真实值。在额定转速下,3种腹板叶片的一阶频率增量随腹板的厚度增加而增加,但在两倍额定转速时,单腹板和圆形腹板的一阶频率增量随腹板厚度增加而减少;同时,腹板中的双轴向玻璃布材料以±45°铺设时,一阶固有频率最大,而由动力刚化引起的一阶频率增量较其他角度小。

    2016年05期 v.34 681-686页 [查看摘要][在线阅读][下载 317K]
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  • 基于EMD与Duffing振子的风机轴承早期故障诊断研究

    吕跃刚;李子民;

    针对风电机组滚动轴承早期故障诊断,文章提出了一种以改进的Duffing振子与经验模态分解(EMD)相结合的混沌检测系统对早期微弱的故障信号进行有效识别的方法。首先利用EMD将采集到的振动信号分解成几个内蕴模式函数分量IMF,将包含故障特征的IMF作为外加策动力输入混沌系统,通过正逆向检测过程观察相轨迹的变化情况来确定是否捕捉到轴承早期的微弱故障特征信号。Duffing振子不仅能很好地抑制噪声,而且对内部策动力同频的微弱周期信号非常敏感,信噪比可达-45 d B。EMD分解法对信号进行初步筛选进一步提高了检测门限。通过轴承实验数据验证了该方法的有效性。

    2016年05期 v.34 687-691页 [查看摘要][在线阅读][下载 308K]
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  • 考虑风速、风向变化及尾流效应的风电场建模

    杨培宏;胡庆林;付盼;胡忠林;

    对风电场建模过程中,确立准确的输入风速模型至关重要。风电场中机组排列密集,风机之间存在尾流效应使得各台风机的输入风速不可能完全相同,尾流效应的强弱与很多因素有关,如:风速、风向、机组的排列布置等。利用MATLAB程序实现在不同风速、风向、风机排列情况下输入风速的计算,模拟实现对风速、风向变化情况下风电场的快速建模。可以较准确地描述出当风速、风向变化时风电场功率输出的变化。通过仿真验证了此方法的正确性,该方法的可移植性高,可用于各种规模风电场输入风速模型的计算。

    2016年05期 v.34 692-698页 [查看摘要][在线阅读][下载 351K]
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  • 基于遗传算法的风力机可靠性优化分配方法研究

    孙涛;孙文磊;何连英;

    可靠性分配是可靠性设计的开端。对于风力机这种复杂的机械系统,为了在可靠性分配时实现资金投入最少的目的,首先,根据风力机结构和运行情况,考虑研究制造费用和使用维护成本与可靠度关系建立可靠性分配优化模型;其次,利用遗传算法对风力机可靠性优化分配模型进行优化;最后,进行实例分析和对比。研究结果表明:此方法优化效果明显,分配结果与实际运行基本相一致。提出风力机可靠性分配的意见,论证了此方法的可行性,为风力机可靠性设计提供了一定的参考价值。

    2016年05期 v.34 699-704页 [查看摘要][在线阅读][下载 268K]
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  • 基于神经网络和小波分析的超短期风速预测

    高阳;钟宏宇;陈鑫宇;耿爱成;张柳;雷彩娟;

    文章将神经网络和小波分析理论相结合,提出了一种基于神经网络和小波分析的超短期风速预测方法。利用神经网络的非线性学习能力和小波理论的多分辨分析能力实现对风电场的风速预测,为风功率预测提供理论依据。首先,通过搭建神经网络物理模型,用以预测风机轮毂处的风速信号;其次,将该风速信号进行小波多分辨分解,滤除高频分量,得到较为平稳的对风速预测起决定性作用的低频分量;最后,对基于神经网络和小波分析的组合预测方法进行了仿真,并与NWP风速模型和实测风速进行了对比。结果表明,提出的基于神经网络和小波分析组合预测方法更贴近实测风速,对超短期风速预测起到了良好的效果。

    2016年05期 v.34 705-711页 [查看摘要][在线阅读][下载 309K]
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  • 并网风电机组寿命分布拟合与维修方案评价

    霍娟;唐贵基;贾桂红;张穆勇;

    风电机组的寿命分布是制定维修策略和优化机组运行的重要依据,研究其寿命分布需要大量的完整寿命数据,然而我国风电机组投入运行的时间短,缺少完整寿命数据。文章首先提出了一种基于部件寿命信息的机组可靠寿命分布拟合方法,该方法根据部件运行寿命信息和机组系统可靠性框图,模拟产生机组的可靠寿命;然后利用灰色关联度定量地选择机组寿命分布拟合函数,对机组的可靠寿命进行分析;最后利用机组可靠寿命分布,提出了基于机组可靠度测度维修方案的量化分析模型。研究结果表明,风电机组寿命分布可用威布尔分布拟合;文章所提出的可靠度测度分析模型能够有效地评价机组维修方案的优劣。

    2016年05期 v.34 712-718页 [查看摘要][在线阅读][下载 302K]
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  • 基础环埋深和法兰宽度对风机基础承载性状的影响

    李大钧;黄竹也;高海飞;杨柳;赵艳;

    风力发电机的基础在外部荷载作用下承受巨大的弯矩作用,基础应力分布比较复杂,在基础环法兰附近存在应力集中问题。文章通过ABAQUS有限元对风机基础进行数值模拟,计算了基础环不同埋深和基础环下法兰不同宽度情况下的基础混凝土应力、钢筋应力和基础环位移等,讨论了基础环埋深和下法兰宽度对基础承载性状的影响,为风机基础设计提供参考。

    2016年05期 v.34 719-724页 [查看摘要][在线阅读][下载 261K]
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  • H_2O/LiBr双吸收式热变换器系统多目标参数优化

    王汉治;李华山;王令宝;王显龙;卜宪标;

    以双吸收式热变换器作为研究对象,综合考虑系统总传热面积Atot、热效率COP、总损失I和热源输入Exin,通过线性加权法建立了以Atot/COP和I/Exin为目标函数的多目标评价模型。利用多目标模型对系统进行参数优化的结果表明,多目标评价模型能同时考虑多个优化目标,相比单一目标更为合理;在给定的工况范围内,存在最优的发生温度、蒸发温度、吸收温度、吸收/蒸发温度以及第一溶液热交换器效能,使多目标函数最小;尽可能降低冷凝温度和提高第一溶液热交换器效能有利于提高系统的整体性能。

    2016年05期 v.34 725-731页 [查看摘要][在线阅读][下载 348K]
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  • 高原地区空气源热泵及辅助热源复合系统能耗研究

    王亮;李欣林;

    高原地区空气源热泵系统供暖时应考虑设置辅助热源进行补充,常用的辅助热源包括太阳能集热器、电加热器、燃气锅炉供暖等。文章采用负荷频率法,对高原地区空气源热泵供暖系统,及采用不同辅助热源供暖的复合式系统等4种供暖方案的能耗和热源利用效率进行了对比研究,结果表明:采用空气源热泵+太阳能集热器供暖能耗明显小于其他方案,又充分利用可再生能源,为最优化运行方案;采用单纯空气源热泵机组供暖受到室外低温的影响,设备性能显著下降;采用空气源热泵+燃气锅炉供暖,节电但不节能,一次能源利用率较低,节能效益亦低;采用空气源热泵+电加热器供暖,二次能源利用率低,节能效益亦低。

    2016年05期 v.34 732-736页 [查看摘要][在线阅读][下载 177K]
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  • 运行模式对地埋管换热器热交换性能的影响试验

    曾召田;赵艳林;吕海波;徐云山;张研;

    运行模式对地埋管换热器的热交换性能具有显著影响。文章借助桂林理工大学建立的地源热泵实验平台,对桂林地区地源热泵制冷工况下3种运行模式进行试验,研究地源热泵的运行状况及管壁温度变化特性,分析运行模式对地埋管热交换性能的影响规律。研究结果表明:3种运行工况下,地源热泵机组的性能系数COP分别为4.30,4.03,3.48,竖埋管单位管长换热量为14.4~32.8 W/m,水平埋管单位管长换热量为14.8~17.9W/m;地埋管的管壁温度随着地源热泵的运行发生变化,其恢复程度与停机时间的长短有关;间歇运行模式有利于土壤温度场的恢复,提高地埋管换热器的热交换性能;停运比Ps-o由0变化到1时,热泵机组性能系数COP增加了15.8%。

    2016年05期 v.34 737-744页 [查看摘要][在线阅读][下载 499K]
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  • 剩余污泥与生活有机垃圾联合厌氧消化产沼气研究

    韩文彪;王毅琪;徐霞;赵玉柱;陈灏;

    以污水处理厂剩余污泥和生活垃圾为发酵原料,研究了不同原料配比对厌氧消化过程及消化效率的影响。结果表明,剩余污泥和生活垃圾联合厌氧发酵可以提高垃圾的消化效率,当剩余污泥和生活垃圾TS比为1∶4时厌氧消化效果最好,经过66 d消化后,COD去除率为59.79%,TS去除率为56.92%,VS去除率为66.87%。

    2016年05期 v.34 745-748页 [查看摘要][在线阅读][下载 189K]
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  • 内在碱金属钠对稻秆与塑料PE共气化产气特性的影响

    李静;

    为研究稻秆内在碱金属钠对稻秆与塑料PE共气化产气规律的影响,文章选取稻秆和塑料PE为研究对象,通过水洗和浸渍法对稻秆进行预处理,在研究温度和PE含量对气化产气影响的基础上重点研究了二者共气化过程中钠对气化产气的影响。结果表明:随着钠含量的增加,H2的最大瞬时产量表现出增多的趋势,钠含量为0.11%,0.49%,0.97%时H2的体积分数对应为4.5%,8.5%,9.5%;钠含量由0.11%增至0.97%时,总产气组分中H2和CO的体积分数分别提高了1.64倍和1.35倍,热值和碳转化率分别提高了1.8倍和2.3倍。

    2016年05期 v.34 749-753页 [查看摘要][在线阅读][下载 310K]
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  • 大豆绝缘油的热老化特性与分解产物研究

    胡远翔;袁帅;余辉;于萍;罗运柏;

    以大豆油为原料,通过活性白土吸附、碱性氧化铝降酸和减压蒸馏等工艺得到精炼大豆绝缘油,其主要理化性能与进口库柏油相当,能满足电气设备对绝缘油的要求。以库柏油为参照,对大豆绝缘油进行了加速热老化试验,研究了其老化特性。试验结果表明:两种植物绝缘油在热老化过程中产生了大量的烃类气体和较多的CO和CO2,不产生C2H2气体;随着热老化时间的延长,两种植物绝缘油的酸值和介质损耗因数均呈增大趋势。

    2016年05期 v.34 754-758页 [查看摘要][在线阅读][下载 205K]
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  • 计及碳税的发电权与碳排放权组合交易模型

    赵文会;宋亚君;高姣倩;

    基于发电权与碳排放权交易机制,文章构建了计及碳税的发电权与碳排放权组合交易双层规划模型。在模型中综合考虑了碳税、发电量、发电权交易价格以及碳交易价格等因素,上层模型为政府制定碳税,下层模型为发电企业确定最优的发电量及交易价格。研究表明:征收碳税不仅对发电企业碳减排起到有效的激励作用,还会对发电权交易价格与碳交易价格产生影响,随着碳税的变化,发电权交易价格与碳交易价格波动较大;征收碳税并结合发电权与碳排放权组合交易,能够实现降低碳排放与增加利润的双赢。这说明在科学合理的政府政策配置下,通过市场机制能够实现低碳环保和经济发展的和谐统一。

    2016年05期 v.34 759-764页 [查看摘要][在线阅读][下载 219K]
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  • 城市污泥热解及能量平衡分析

    边潇潇;张海鹏;孙翔;于英民;李青松;

    为了研究污泥热解特性,利用铝甑反应器对城市污泥进行了热解实验。实验结果表明:随着温度逐渐升高,热解程度逐渐加深,高温时热解液体的收率略有降低;热解过程可分为3个阶段,即水分析出阶段、挥发分析出阶段和残留有机物继续分解碳化阶段。在热解实验基础上进行能量平衡分析,结果发现,采用热解油气循环供热,既可以完全满足污泥热解过程的能量需求,还可为干燥过程节约51.43%的能量。

    2016年05期 v.34 765-770页 [查看摘要][在线阅读][下载 244K]
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  • 城市生活垃圾等离子体辅助热解气化发电经济性分析

    麦伟仪;唐兰;赵矿美;郝海青;王云鹤;

    文章利用净现值法建立了等离子体辅助热解城市生活垃圾发电厂生活垃圾的处理价格模型,参考现有垃圾焚烧发电厂的设备组成、投资运行成本和收益,对模型中的投资运行成本、售电收入以及回收金属和炉渣带来的收入进行了估算。处理价格模型通过计算得到收支平衡时的垃圾处理价格为212元/t,投资额和电价对垃圾处理价格的影响较大。对财务指标的计算和分析表明,该项目具有一定的经济可行性。

    2016年05期 v.34 771-779页 [查看摘要][在线阅读][下载 345K]
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  • 不同发酵原料沼液的氨挥发特性研究

    薛文涛;林聪;孙钦平;邹国元;李吉进;刘本生;

    通过使用抽气法探究牛粪沼液、猪粪沼液、鸡粪沼液在密闭储存状态下的氨挥发特性,并通过检测沼液温度、p H值和氨态氮浓度,分析影响沼液氨挥发的因素。实验结果表明:在储存过程中,鸡粪沼液的氨挥发量最高,猪粪沼液次之,牛粪沼液最低;在储存前期,3种沼液的氨挥发量都是逐渐上升,并在第7天达到顶峰,分别为3 896.97,1 214.50,431.86 mg/m2,随后开始下降,实验结束时,3种沼液的氨挥发量分别为1 068.64,463.70,138.27 mg/m2;3种沼液的氨挥发率分别为22.64%,12.84%,18.42%,且沼液的氨挥发量和氨氮浓度成正相关;3种沼液的p H值均随着储存时间的延长呈上升趋势,沼液的温度的变化幅度都不大;实验结束后,沼液的氨态氮、硝态氮浓度都有所下降,但是并无明显的变化规律。

    2016年05期 v.34 780-785页 [查看摘要][在线阅读][下载 274K]
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  • 高效燃用生物质成型燃料新型炉膛的设计与研究

    管泽运;刘圣勇;翟万里;王鹏晓;夏许宁;刘洪福;

    针对我国生物质锅炉燃烧效率低、积灰结渣严重的问题,设计了一种高效燃用生物质成型燃料的新型炉膛结构。为判断新型炉膛的运行水平,将该炉膛应用在额定蒸发量为1 t/h、额定蒸汽压力为1.25 MPa的蒸汽链条锅炉上,在8个不同过量空气系数(αpy)下,与传统炉膛进行燃烧效率、炉膛出口烟温、炉膛出口含氧量的对比试验研究。结果表明,在αpy=1.5时,新型炉膛的燃烧效率为97.04%,炉膛出口烟气温度为799℃,炉膛出口含氧量为5.2%,性能明显优于对比锅炉,证实设计的新型炉膛能实现生物质燃料稳定、持续、高效的燃烧。

    2016年05期 v.34 786-790页 [查看摘要][在线阅读][下载 264K]
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  • 科技论文参考文献编排格式

    <正>1专著、论文集、学位论文、报告[序号]主要责任者.文献题名[文献标识类型].出版地:出版者,出版年.起止页码(可选项).[1]刘长浥,王伟胜,赵海翔,等.风力发电机[M].北京:中国电力出版社,2009.42-76.[1]L iu Changyi,Wang Weisheng,Zhao Haixiang,et al.Wind Driven Generator[M].Beijing:China Electric Power Press,2009.42-76.[2]江涛.信息技术国际研讨会论文集[C].北京:中国社会科学出版社,1994.

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  • 《可再生能源》杂志自办发行启事

    <正>尊敬的读者:为提高期刊发行效率,扩大期刊影响,方便读者与编辑部的联系,自2016年起,《可再生能源》杂志将自办发行。《可再生能源》杂志自1983年创刊以来,得到了可再生能源与新能源领域广大科技工作者的全力支持和倾心爱护,使《可再生能源》杂志取得了长足的进步。目前,《可再生能源》杂志是全国中文核心期刊(能源与动力工程类)和中国科技核心期刊,是美国《化学文

    2016年05期 v.34 792页 [查看摘要][在线阅读][下载 24K]
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