可再生能源


  • 氮磷共改性浒苔基多孔炭的制备及其电化学性能

    李明;韩奎华;滕召才;王梅梅;曹阳;李贤;

    文章以浒苔和磷酸氢二铵为原料,通过炭化和活化制备了氮磷共改性浒苔基多孔炭(EPAP-PC-3)。与未经氮磷共改性处理的浒苔基多孔炭(EP-PC)相比,其在2~6 nm内的中孔结构得到了显著发展,这有利于提高多孔炭有效比表面积和减小离子迁移的阻力;EPAP-PC-3的表面含有适量的含氮和含氧官能团,使其能够保持良好的表面润湿性,而C元素的原子百分比含量和石墨化N的相对强度百分比含量的增加能够增强其导电性,降低电阻;受益于发达的孔隙结构和优异的表面化学性质,在1 A/g的电流密度下,EPAP-PC-3的质量比电容高达311.9 F/g,比EP-PC提高了约29%,而且它具有卓越的倍率性能和长循环性能。

    2022年04期 v.40 427-434页 [查看摘要][在线阅读][下载 1214K]
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  • 喷油参数影响甲醇发动机燃烧特性的正交试验研究

    巩少鹏;朱建军;张其生;张翠平;李文睿;米一铭;

    文章基于一台三缸柴油机改造的甲醇发动机,选取预喷正时、预喷脉宽、主喷正时、主喷脉宽和轨压作为5个控制因素,设计正交试验对一次预喷下各喷油参数对甲醇燃烧特性的影响进行了研究。研究结果表明:对燃烧始点影响显著的因素的顺序为主喷正时>预喷脉宽>主喷脉宽,预喷着火可以使燃烧始点大幅靠近上止点;对最大压升率影响显著的因素的顺序为主喷正时>主喷脉宽>预喷脉宽,在预喷未发生着火情况下,增加预喷脉宽可以降低最大压升率,但预喷发生着火会使最大压升率大幅上升;轨压对最大循环波动率的影响最为显著。

    2022年04期 v.40 435-440页 [查看摘要][在线阅读][下载 893K]
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  • 寒区沼气工程增温保温方式经济效益估算

    史风梅;裴占江;王粟;李鹏飞;于秋月;赵跃坤;刘杰;

    文章采用能量平衡方法计算了在最适经济温度为20.6℃,水力停留时间为15 d,猪粪水固体浓度为7%的条件下,寒区沼气工程的挤塑聚苯板(XPS)、橡塑海绵、聚氯乙烯板(PVC)和聚氨酯保温层的厚度,在此基础上对加热方式的经济性进行了评价。结果表明:在寒区利用XPS作为沼气工程的保温材料是最经济的,当其厚度为50 mm时,沼气工程的最大温降可被控制在0.5℃/d以下;采用燃烧打捆秸秆的生物质锅炉供暖是沼气锅炉加热、生物质锅炉加热、太阳能加热和沼气发电余热回收利用等增温方式中最经济的。

    2022年04期 v.40 441-447页 [查看摘要][在线阅读][下载 678K]
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  • 生物质油替代路用石油沥青的适用性研究

    李宁利;朱壮壮;栗培龙;

    文章采用4类生物质油和6种常用石油沥青为原料制备生物沥青,基于三大指标试验、动态剪切流变(DSR)试验、弯曲梁流变(BBR)试验和红外光谱(FTIR)试验,分析不同生物质油在不同掺量下得到的生物沥青短期老化前后的针入度、软化点、延度变化以及对石油沥青高温性能、低温性能的影响,探究生物质油对6种石油沥青的适用性、合理替代范围以及生物沥青改性机理。研究表明:4类生物质油中,松木类和稻壳类生物质油替代路用石油沥青的适用性较好;随着生物质油掺量的增加,生物沥青针入度增大、软化点和延度降低,短期老化后,针入度和延度降低,软化点升高;随着松木类和稻壳类生物质油的替换,生物沥青高温性能较石油沥青有所降低,但降低程度较小,高温性能仍与石油沥青相近;生物沥青低温性能较石油沥青优劣程度不同,但两种生物质油的替换均能提高伦特70#沥青的低温性能,且两类生物质油与石油沥青共混过程主要为物理变化。松木类生物质油和稻壳类生物质油对6种石油沥青的推荐替代掺量均为10%~20%。

    2022年04期 v.40 448-454页 [查看摘要][在线阅读][下载 871K]
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  • 下击暴流冲击作用下定日镜风环境数值模拟

    吉柏锋;赵进新;姜峰;

    为研究下击暴流冲击作用下定日镜周围的风环境时变特性,文章利用计算流体动力学方法,对处于下击暴流瞬态风场中的定日镜风环境进行数值模拟与分析。结果表明:在下击暴流冲击过程中,定日镜周围环境风速呈现出先增大后减小的趋势,当下击暴流发展到最大强度时达到风速峰值,且风速峰值和谷值区域的范围随着下击暴流的演变先增大后减小;随定日镜俯仰角增大,风速峰值无明显变化,但周围环境风速的峰值和谷值区域范围明显增大,定日镜背后涡的影响范围也逐渐增大;俯仰角对定日镜周围绕流风场的时变特征影响较大。当定日镜处于小俯仰角时,定日镜后方涡的影响范围未发生显著变化,风环境相对稳定;当俯仰角增大,随着下击暴流冲击过程的演变定日镜背后涡数量由一个增加至两个,影响范围先增大后减小,周围环境风场的复杂性提高。当定日镜处于小俯仰角时,镜面上方的高流速区域范围可忽略不计,而下方的狭缝高流速区域范围很大,威胁程度高。

    2022年04期 v.40 455-462页 [查看摘要][在线阅读][下载 1647K]
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  • 现场试验工况对岩土热物性参数确定的影响

    张长兴;孙鹏堃;王新杰;徐航;

    土壤源热泵地埋管换热器系统设计的合理性取决于地埋管换热器热阻和岩土体热物性参数的准确性。为提高土壤导热系数及换热器热阻估算的准确性,文章基于现场热物性试验,利用正交试验方法确定了各因素对测试结果的影响情况,并进行了定量分析。结果表明:测试时间对热物性估算结果的影响最大。当测试时间由50 h增至100 h时,土壤导热系数估算结果与设定值的相对误差均值由12.11%降到0.75%,地埋管换热器热阻值由0.124 5(m·℃)/W变为0.107 7(m·℃)/W,而加热功率、流量、埋管深度等因素对结果影响程度远小于测试时间。

    2022年04期 v.40 463-467页 [查看摘要][在线阅读][下载 506K]
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  • 潮汐引发渗流作用下浅滩传热特性模拟研究

    林巍;崔红社;刘龙;吴筱晗;马倩倩;孙锐;左宗良;罗思义;

    为了研究沿海潮汐引发的周期性渗流对水平地埋管换热性能的影响,文章采用CFD模拟的方法,综合多孔介质中线热源理论和热渗耦合下的三维数值模拟,分析周期性渗流对水平埋管传热性能的影响。结果表明:渗流方向的周期性改变削弱了地埋管换热器周围的冷热堆积,增强了换热效果;随着潮汐渗流速度增大,热迁移范围增大;与无渗流相比,渗流速度在10~25 m/d内变化时,每延米换热量提高了177%~225%,平均换热量提高了236%~340%;提高渗流速度比减小孔隙率对地埋管换热的影响更大;管群水平排布比交错排布的换热结果更优。

    2022年04期 v.40 468-474页 [查看摘要][在线阅读][下载 637K]
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  • 一种基于空气源热泵的数据中心能量回收系统研究

    肖彪;常华伟;赵树男;舒水明;

    文章提出了一种基于空气源热泵的数据中心能量回收系统,其中空气源热泵蒸发器直接置于数据中心的回风通道中。该系统在提高空气源热泵蒸发温度的同时,降低了机房空调机组的负荷。文章构建了单级压缩空气源热泵模型,结合当地的气象参数,分别采用5种常用工质,研究了能量回收系统的性能随数据中心回风温度的变化规律。结果表明,空气源热泵的COP及能量回收系统的CO_2减排量均随回风温度的升高而升高。其中,回风温度每升高1℃,热泵总能耗降低2.6%~2.9%;当回风温度从16℃升高到24℃时,CO_2减排率约从20%提高到44%,具有较好的节能减排效果。

    2022年04期 v.40 475-480页 [查看摘要][在线阅读][下载 772K]
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  • 基于边界适应和风电场间影响的海上风电场微观选址优化研究

    王凯;许昌;韩星星;焦志雄;李彤彤;

    海上风电场用海面积有限,同时湍流低、尾流恢复慢,风力机的优化排布是增加收益的有效手段和关键技术之一。针对现有排布方法难以充分利用海上风电场规划区域,同时海上风电场集中开发,风电场之间往往相互影响等问题,文章利用基于边界适应和风电场间影响的海上风电场微观选址优化方法,结合实际算例进行分析。分析结果表明:周边风电场对目标风电场的影响程度较大,使得目标风电场的全场年净发电量比不考虑周边风电场影响时减少了1.08%;而采用边界适应优化方法后,相对于优化前遗传算法优化网格参数得到的规则排布,使得目标风电场的全场年净发电量提升了1.04%。表明该方法具有一定的应用价值,可以为风电场微观选址提供参考。

    2022年04期 v.40 481-486页 [查看摘要][在线阅读][下载 806K]
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  • 兆瓦级风力发电机组后机架结构形式分析与研究

    宋培龙;葛春丽;侯骅玲;焦守雷;刘子哲;游慧鹏;董营;

    风力发电机组后机架是机舱内重要的钢结构部件,其与主机架一起承载了机舱内大部分零部件的重量和外力载荷,其可靠性和经济性对机组具有重要意义。文章通过分析与研究箱型梁和工字梁结构的各截面尺寸参数对梁的抗弯强度和经济性的影响,为后机架结构设计过程中相关参数的选择提供了参考。

    2022年04期 v.40 487-491页 [查看摘要][在线阅读][下载 870K]
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  • 基于NSGA-Ⅱ的风电机组叶片可靠度多目标优化

    魏超;王晓东;上官炫烁;刘颖明;

    针对风电机组增功提效技改中叶片及其粘结部分可靠度的问题,文章采用Clayton-Copula函数对叶片主要可靠性参数进行量化,分析了极限强度、纤维间失效、疲劳强度和粘接强度的分布状态,并研究了各类失效函数对叶片总可靠系数的影响,提出了一种基于多目标遗传算法的叶片可靠度优化方法。该方法以多类型材料失效函数为设计变量,以作用力设计值、总可靠性系数和许用载荷循环次数为优化目标,采用非支配排序遗传算法求解不同条件下的Pareto最优解集。针对风轮直径为82 m的1.5 MW风电机组叶尖延长算例进行分析,算例分析结果表明:Clayton-Copula模型可以有效表征各强度参数的影响规律;基于多目标遗传算法的叶片可靠度优化方法能够合理调整叶片的许用载荷循环次数和许用作用力;模型可有效提高叶片在循环载荷下的寿命可靠度。

    2022年04期 v.40 492-498页 [查看摘要][在线阅读][下载 914K]
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  • 风力发电机组液态阻尼器减振设计研究

    葛文澎;苗得胜;吴迪;王亚娥;

    风电机组的大型化发展趋势伴随着叶片加长、塔筒增高会产生塔筒与叶轮共振、塔筒涡激振动现象,从而引发安全风险。为抑制机组振动,文章提出了一种3柱液态阻尼器减振装置。首先,基于STAR-CCM+软件计算阻尼器的最佳抑振设计水位;然后,对低阻尼下机组减振效果进行数值模拟,并通过风电场实地测试对阻尼器抑振效果进行验证。验证结果表明,阻尼器最佳装液高度为6.2 m,仿真计算的液柱频率与实际测量值吻合;流固耦合仿真计算得到的阻尼器减振效果与测试结果基本一致,现场实测减振幅度达到24.4%,证明了所述阻尼器对抑制高塔筒风电机组振动有显著作用。

    2022年04期 v.40 499-505页 [查看摘要][在线阅读][下载 861K]
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  • 基于智慧蓄电池的光伏储能系统及其控制策略

    王超;胡浩;郑炼;吴铁洲;詹敏;鲍岧;

    由于蓄电池的不一致性,导致光伏储能系统容量和寿命都显著下降,影响光伏系统安全。文章将分布式模块化变流器技术、物联网技术、智能控制技术和蓄电池相结合,设计了一种新型智慧蓄电池的结构,提出基于智慧蓄电池的光伏储能系统构建方法,并分析了其总体控制策略和蓄电池SOC(State of Charge)均衡控制策略,进行了蓄电池SOC均衡控制实验和光伏储能系统能量消纳能力对比实验。实验结果表明,基于智慧蓄电池的光伏储能系统能够稳定运行,其中分布式模块化变流器既可以作为储能变流器,同时还能灵活有效地对蓄电池SOC进行均衡,提高了光伏储能系统的能量消纳能力。

    2022年04期 v.40 506-512页 [查看摘要][在线阅读][下载 831K]
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  • 基于多智能体混沌粒子群算法的微网优化运行

    王继东;宋启明;李继方;

    为实现微网稳定、经济运行,文章考虑微网运行控制策略和需求侧响应,提出了基于多智能体系统的三层体系结构。该结构包括微网层(MGO)、微网集中控制层(MGC)、微网元件控制层(MGE),利用多智能体技术对发电侧、储能单元以及需求侧进行区域自治协同调控。在满足系统约束条件下,建立了以发电成本和环境成本最小为目标的微网运行优化模型,采用多智能体混沌粒子群优化算法(MACPSO)对所提出的优化模型进行求解。结果表明,在微网运行控制策略和需求侧响应参与下,使用MACPSO算法能够有效协调各DG出力,提高储能单元使用效率,减轻微网出力压力,同时也增强了微网系统的经济性和灵活性。

    2022年04期 v.40 513-519页 [查看摘要][在线阅读][下载 746K]
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  • 基于频率反馈锁相的双馈感应风力发电机频率稳定控制方法

    唐升卫;李世明;胡春潮;刘菲;许良斐;顾礼斌;

    风力发电机的弱惯性和缺乏频率控制能力会影响电力系统稳定性。文章为双馈感应风力发电机设计了一种基于频率反馈锁相的频率稳定控制方法。该方法通过PID控制器,将系统频率偏差馈入锁相环所测得的风机机端交流电压相角中,以实现对双馈风机控制系统dq同步坐标系的旋转,进而调整转子侧换流器和网侧换流器的输出电压相角。网侧换流器输出电压矢量和感应发电机定子绕组感应电势与风机机端电压矢量间的相对运动,可模拟同步机内电势与机端电压间的动态,从而实现双馈风机输出功率对系统频率波动的响应。分别通过根轨迹分析、时域仿真和硬件试验,对所提出的控制方法进行了分析研究。结果表明,该方法可以提升双馈风机对系统频率的支撑能力。

    2022年04期 v.40 520-526页 [查看摘要][在线阅读][下载 809K]
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  • 一种基于用能行为分析的多源-荷互补集成规划方法

    程孟增;侯依昕;杨朔;陈良;李金起;

    针对单区域交直流系统受能源类型和机组容量制约,难以实现能源高效利用和稳定控制频率的问题,文章提出一种考虑多能源互补的多区域交直流系统频率稳定联合控制模型。该模型首先建立单区域多能源能量耦合模型;再基于交直流混联电力系统的能量传递关系,建立交直流系统潮流模型;然后,基于多能源互补和多区域协调,建立考虑多能源互补的多区域交直流系统频率稳定联合控制模型。通过多区域交直流混联系统的算例分析表明,文章所提出的模型具有一定的鲁棒性,可以实现多区域交直流系统频率稳定联合控制,降低系统运行风险。

    2022年04期 v.40 527-535页 [查看摘要][在线阅读][下载 768K]
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  • 新能源电力系统功角稳定分布式决策控制模型

    朱灵子;翟勇;马覃峰;唐建兴;袁小清;姚瑶;

    针对含高比例新能源的电力系统易受到扰动而产生功角振荡的问题,提出一种新能源电力系统功角稳定分布式决策控制模型。首先,分析系统暂态过程下的功率振荡特性,对系统发生暂态及动态发电机功角失稳后的系统振荡机组群和振荡中心进行识别;然后,根据动态特性将电网分解为多个同调机组群,根据电网结构和动态特性确定可调整区域和可调整发电机;通过分析高比例可再生能源下的系统功角稳定性,提出了新能源电力系统分布式能量最优控制模型。采用某互联电网实际系统搭建仿真模型,仿真结果表明,文章所提出的方法能够在系统发生故障时给出紧急控制措施的自动决策,具有较好的实际应用价值,为解决电力系统功角稳定控制问题提供了新思路。

    2022年04期 v.40 536-542页 [查看摘要][在线阅读][下载 726K]
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  • 基于能量函数法的光伏和火电联合外送多机系统暂态稳定性分析

    亢朋朋;毕立松;孙谊媊;郭小龙;杨桂兴;

    针对大规模新能源发电并网情况下的电力系统运行暂态稳定性问题,文章基于能量函数法研究了大规模光伏机组的接入对电力系统暂态功角稳定的影响。首先建立含光伏机组的电力系统能量函数模型,分析了光伏和火电联合外送系统在故障过程中和故障后,光伏机组对系统拓扑结构的影响和故障过程中系统的暂态能量变化特性;建立了含光伏机组的多机系统节点导纳方程,分析不同控制方式下光伏机组输出功率变化对含光伏和火电的多机系统暂态功角稳定性的影响。以南疆光伏和火电联合外送系统数据为基础,搭建了含光伏机组的光伏火电联合外送系统仿真模型,仿真分析了有无光伏机组及不同控制方式下光伏机组出力波动对系统暂态稳定性的影响,验证了所提方法的可行性和有效性。

    2022年04期 v.40 543-549页 [查看摘要][在线阅读][下载 608K]
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  • 基于二阶变滤波时间常数的微网混合储能功率分配策略

    汤旻安;刘锡麟;

    为避免混合储能在平抑直流微网功率波动过程中小容量超级电容的频繁越限现象,延长其可用时间,提出了滤波时间常数随超级电容荷电状态实时变化的二阶高通滤波混合储能功率分配策略。该策略将两个一阶滤波分配算法串联构成二阶滤波算法,恢复超级电容荷电状态;在功率波动中,根据超级电容荷电状态自适应调节其滤波时间常数,使超级电容荷电值处于缓冲区时,基于变时间常数分配高低频功率,对混合储能各部分进行平抑。通过搭建含混合储能的直流微网模型,在MATLAB/Simulink下的仿真验证结果表明,文章所提出的策略能够通过合理的功率分配,使超级电容工作在理想区间,提高了混合储能系统的可靠性和稳定性。

    2022年04期 v.40 550-557页 [查看摘要][在线阅读][下载 859K]
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  • 基于模型预测控制单电感双输出Buck变换器的仿真分析

    贺素霞;张具琴;

    针对光伏发电实际应用中单电感双输出(SIDO)Buck变换器存在固有交叉耦合影响的问题,文章在传统变换器的基础上,提出一种新型模型预测控制(MPC)算法。首先建立SIDO Buck变换器的状态空间平均模型,推导出目标模型的输出预测;其次优化控制算法,获得跟踪参考的最优控制输入。相较于经典PI控制,所提MPC算法不但具有优越的电压跟踪性能,还有效地减少了多路输出之间的交叉耦合影响,极大地提高了变换器的性能。最后,通过MATLAB软件进行仿真,验证了基于SIDO Buck变换器的MPC算法的正确性和可信性。

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  • 四浮子周向均布波浪能供电浮标的设计与试验

    吴明东;盛松伟;张亚群;张芙铭;

    为解决浮标的能源供给问题,文章综合振荡浮子波浪能发电技术和振荡水柱波浪能发电技术,设计了一种四浮子周向均布的、多维的、双俘获方式的波浪能供电浮标,并通过物理模型试验,研究了浮标的俘获宽度比和水动力学性能。试验结果显示,振荡浮子波浪能发电技术在规则波下的最高俘获宽度比可达40%,而振荡水柱波浪能发电技术在规则波下的最高俘获宽度比仅为7%。根据试验结果,优化了浮标的结构、俘获系统、能量转换系统和锚泊系统的设计方案及参数。基于重力相似准则,结合预投放海域的海况,开展了实海况样机的俘获系统及能量转换系统的设计。

    2022年04期 v.40 564-568页 [查看摘要][在线阅读][下载 649K]
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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)、CSCD来源期刊(C库)和中国科技核心期刊,

    2022年04期 v.40 570页 [查看摘要][在线阅读][下载 1249K]
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