可再生能源


  • 生物质灰分修饰的NiV/Hβ催化愈创木酚加氢脱氧研究

    杨争光;沈志韬;孙焱;蒋恩臣;许细薇;任永志;

    文章以稻壳灰分(RA)及其主要碱(土)金属为添加剂,研究了改性Ni V/Hβ催化剂对愈创木酚的加氢脱氧性能。结合催化反应和多种表征手段(BET,XPS,H2-TPD,NH3-TPD等)揭示了RA和碱(土)金属改性处理对Ni V/Hβ催化剂理化性质的作用规律。结果表明:RA和碱(土)金属的添加均有利于芳香烃的生成,在Ni V/Hβ+12.5%RA催化剂上获得了最高的芳香烃得率(38.9%);RA和碱(土)金属的加入导致更多的Ni0物种暴露在催化剂表面,而Ni0物种的暴露进一步提高了催化剂对H2的吸附和活化能力,从而提高了催化剂的加氢脱氧活性;RA改性催化剂在温和的条件下表现出了较高的芳香烃选择性。

    2022年05期 v.40;No.285 569-576页 [查看摘要][在线阅读][下载 1462K]
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  • 原生/酸洗活性炭负载Fe-Ni催化剂对松木气化制备合成气的影响

    胡建军;贾镇滔;赵淑蘅;王伟;张全国;刘荣厚;黄振;

    活性炭(AC)经HCl溶液处理得到酸洗活性炭(AWAC),利用超声浸渍法将Fe-Ni活性组分负载于AC与AWAC上,研究催化剂AWAC,AC,Fe-Ni/AWAC和Fe-Ni/AC对松木气化制备合成气的影响,并采用EDS-SEM,BET,XRD,FTIR和XPS等表征方法研究催化剂的性质与变化。研究结果表明:超声浸渍法可将FeNi合金成功负载于炭载体上,气化反应过程中催化剂催化活性的排序为Fe-Ni/AC>Fe-Ni/AWAC>AC>AWAC;当Fe-Ni/AC为催化剂时,H2体积分数为46.46%,合成气的H2/CO为1.97,气体总产量可达6.38 L;Fe-Ni/AC中固有的AAEMs元素不仅对Fe-Ni组分的催化活性具有促进作用,还有助于抑制活性组分的烧结和团聚;炭载体上的含氧官能团对松木挥发分具有重整作用,其中C-O基团为主要的反应活性位点之一。

    2022年05期 v.40;No.285 577-585页 [查看摘要][在线阅读][下载 1562K]
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  • 12 MW生物质直燃发电系统能耗和温室气体排放分析

    党乐;佟敏;崔亚茹;刘华财;邱泽晶;胡文博;

    文章利用混合生命周期评估方法对12 MW生物质发电系统的能耗和温室气体(GHG)排放进行了分析,结果表明:系统全生命周期不可再生一次能源消耗为1.57 MJ/(kW·h),N肥生产占比最大,其次是收储运燃油消耗;系统全生命周期GHG排放为223.91 g/(kW·h)(以CO_2当量计),N肥生产和施用造成的排放占比最大,其次是生物质在电厂锅炉的燃烧。电厂建造的能耗和GHG排放分别占系统总额的17.6%和14.1%,农业机械、种子和农膜的能耗和GHG排放之和分别占系统总额的5.7%和6.3%。与传统煤电相比,12 MW生物质直燃发电项目每年可节约一次化石能源折合标煤2.3万t,减少GHG排放4.8万t。生物质发电具有良好的可持续性,在节能减排中能够发挥重要作用。

    2022年05期 v.40;No.285 586-592页 [查看摘要][在线阅读][下载 1284K]
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  • 太阳能烟囱-地埋管联合自然通风及其对室内热环境的影响研究

    张雅雅;龙天河;叶恺;郑迪萌;张纾瑀;李永财;

    文章利用位于安徽省铜陵市的全尺寸实验台,研究了太阳能烟囱-地埋管耦合系统在夏热冬冷地区的通风性能以及其对室内热环境的影响。实验于8月份进行,结果表明:夏季,在太阳能烟囱和建筑本体蓄热的共同作用下,太阳能烟囱和地埋管耦合系统可以实现24 h的连续通风,通风量在12:00左右达到最大值252m~3/h,夜间依然能维持在50 m~3/h以上;地埋管对室外空气的降温效果明显,在7:00-19:00室外空气温度较高的时间段内平均温降为9.2℃,最大温降可达12.5℃。而在其余时段室外空气温度较低,降温效果虽不明显,但平均温降也在0.5℃以上。测试房间室内空气温度与墙壁内表面温度显著降低,波动减小,室内空气温度基本维持在28~30℃,波动不超过2℃。与对比房间的内表面温度相比,测试房间对应内表面温度降低了2~3℃。因此该耦合系统可以有效降低室内空调能耗。

    2022年05期 v.40;No.285 593-597页 [查看摘要][在线阅读][下载 1023K]
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  • 逆水气变换化工流程热力学优化

    赵明;夏少军;于亚杰;

    文章应用有限时间热力学理论,首先建立了逆水气变换(RWGS)化工流程模型,并分析了反应器入口压力和入口摩尔流率对整个化工流程性能的影响,接着以总熵产率最小和CO产率最大为优化目标,采用第2代非支配排序遗传算法(NSGA-II)对RWGS化工流程进行了多目标优化。结果表明:化工流程的最小总熵产率与最大CO产率两个目标无法同时达到最优;Pareto最优前沿包含了2个目标在不同权重下的最优解;与参考点相比,利用LINMAP决策的方法确定的最优解使总熵产率减小了3.5%,CO产率增加了3.5%。文中研究结果对实际RWGS化工流程的设计与优化有一定的理论指导意义。

    2022年05期 v.40;No.285 598-603页 [查看摘要][在线阅读][下载 1107K]
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  • 光热太阳能与风能互补清洁供暖系统特性分析

    耿直;李俊旭;李仁凤;王正鹤;文振华;曾庆仪;刘媛媛;张斌;

    为解决化石燃料燃烧带来的环境污染问题,文章提出了一种太阳能与风能互补供暖方案,包括太阳能集热系统、储热系统、风能收集系统和热泵系统。通过EBSILON软件将各组件进行合理耦合,对完整系统进行仿真计算与运行特性分析。结果表明,在郑州供暖季期间,冷凝器换热量和循环冷却水出口温度都与太阳辐射能的变化趋势相同,冷凝器换热量在1 596.957~2 440.327 kW变化,且冷凝器循环冷却水出口温度在87.133~96.155℃波动;聚光场太阳能光学转换效率与太阳直射辐射能变化趋势相反,最大值为68.892%;冷凝器换热量与太阳能集热系统的出口温度变化趋势亦相反。该仿真结果可为太阳能与风能互补供暖系统的设计与工程化应用提供一定科学依据。

    2022年05期 v.40;No.285 604-610页 [查看摘要][在线阅读][下载 1226K]
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  • 太阳能-热泵互补供暖系统负荷-运行协同调控与优化

    闫素英;潘文丽;高世杰;王群;赵晓燕;王胜捷;马瑞;

    文章针对严寒季节供暖期太阳辐照及环境温度变化所引起的供热负荷波动问题,通过数学建模及仿真方法,分析供暖期典型工况,通过调节集热器流量、热泵运行时间以及切换供热模式,以热泵为转换枢纽对系统控制策略进行优化,并对比分析调节前后系统的运行特性。结果表明:调节后的系统提高了在环境温度低于-8℃、太阳辐照强度低于400 W/m2气候条件下的供热能力,能够满足严寒地区室内供暖需求;对比寒冷气候下的系统能耗和热泵COP,蓄热-热泵系统COP值提升至2.8;调节后系统全年能耗稍有增加,但寒冷气候时系统的供热能力得到提高,同时热泵的低温运行性能也得到提高。

    2022年05期 v.40;No.285 611-618页 [查看摘要][在线阅读][下载 1493K]
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  • 水流量对PV/T系统效率、(火用)能及环境效益的影响

    刘健圳;田丽亭;吴转转;胡紫林;

    搭建了以水为冷却工质的PV/T系统装置,利用卤钨灯模拟太阳辐射进行了实验研究,从系统效率、(火用)能和环境效益3个方面探讨了冷却水流量对PV/T系统性能的影响。实验结果表明:当冷却水流量为20~100 L/h时,与普通PV系统相比,PV/T系统中PV板的温度降低了9.6~13.5℃,电效率增加了0.78%~1.09%;冷却水流量每增加10 L/h,电效率提高0.039%;热效应增加47.32%~62.63%,系统综合效率大幅提升。冷却水为层流时,系统热(火用)随流量增加而减小;冷却水为湍流时,热(火用)随流量的增加而增加,系统电(火用)随流量的增加而单调递增;当冷却水流量为40 L/h时,系统(火用)效率最低。PV/T系统的电能产量、CO2减排量和碳排放费用减少量比普通PV系统增加了5.6%~7.8%,系统性能和环境经济性得到明显提升。

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  • 基于整体耦合模型的海上风机结构长期疲劳分析

    孙泽利;李昕;王文华;王滨;

    文章建立了风、浪作用下海上风机整体结构耦合数值仿真模型,揭示了环境荷载与海上风机结构之间的耦合效应对于疲劳工况下海上风机基础结构疲劳内力的影响。为了充分考虑上述耦合效果对于结构疲劳累积的影响,文章以整体耦合分析方法为核心,运用Python语言开发管节点热点应力集中因子(SCF)计算模块和管节点疲劳应力计算模块,并结合风、浪要素长期统计分布和线性疲劳累积准则提出了海上风机结构长期疲劳耦合分析方法。基于此方法,研究了典型疲劳工况下海上风机结构耦合响应特性和不同类型管节点疲劳应力时程变化规律,揭示了SCF对于管节点等效疲劳应力及长期疲劳累积的影响,验证了运行期内海上风机结构典型管节点疲劳极限承载力。

    2022年05期 v.40;No.285 627-633页 [查看摘要][在线阅读][下载 1413K]
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  • 风电机组故障的宽度学习诊断模型

    郭宏宇;霍志红;许昌;吾买尔·吐尔逊;周华建;程志明;

    有效的故障诊断方法不仅能快速、准确地分辨风电机组的故障类型,还能降低风电场运行维护成本。故障诊断方法所需要的相关数据均来自于风电场监控与数据采集系统(SCADA),当数据规模庞大时,浅层神经网络和深度神经网络模型会遇到权重调整耗时间、容易陷入局部最优解的问题。文章提出了一种基于宽度学习系统的风电机组故障诊断模型。首先,对风电场SCADA数据进行预处理,特征选择后构成故障样本集;然后,利用BLS诊断模型对这些故障样本进行分类。实验结果表明,与BP,SVM,ELM,DBN诊断模型相比,BLS诊断模型有效提高了风电机组故障诊断的准确率。

    2022年05期 v.40;No.285 634-638页 [查看摘要][在线阅读][下载 1328K]
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  • 叶尖小翼对风力机叶片气动特性影响研究

    王亚娥;葛文澎;苗得胜;吴迪;

    叶片外形优化是提升风力机气动性能的关键。文章基于STAR-CCM+软件,采用RANS法进行了叶尖小翼气动特性的研究。通过与Bladed计算结果进行对比,验证了此方法的可行性,在此基础上,研究了小翼扭角对叶片三维流场数值计算结果的影响。叶尖小翼减弱了叶尖附近的流动分离现象,增大了叶片压力面与吸力面之间的压差,从而提升了风力机的输出功率。当小翼其他设计参数相同时,负扭角对风力机性能的提升效果优于正扭角,小扭角对风力机性能的提升效果优于大扭角。总体上,小翼扭角对风力机功率和推力的影响较小,当风速相同时,功率增长率最大差值小于0.7%,推力增长率最大差值小于1%。

    2022年05期 v.40;No.285 639-644页 [查看摘要][在线阅读][下载 1538K]
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  • 风力机叶片尾缘几何与结构构型对尾缘胶接剪切疲劳性能的影响研究

    牛牧华;陈程;李倩;

    叶片尾缘的几何形状不规则、生产局限性和复杂的运行环境使叶片尾缘的粘接对缺陷更加敏感。叶片作为风电机组的主要零部件,很多叶片由于尾缘粘接开裂导致叶片损伤。文章以风力机叶片尾缘粘接为研究对象,针对3种典型的几何外形,评估两种粘接线处理方式对尾缘胶接剪切疲劳性能的影响。首先,通过标准试验件测试得到结构胶的剪切疲劳性能S-N曲线;然后,利用叶片的结构模型得到胶层各个位置处的应力转换矩阵,再将动态疲劳载荷转换为应力时间序列;最后,采用雨流计数法和等寿命曲线得到胶的疲劳损伤。研究结果显示:在粘接线起点处将倒角处理成钝角可以降低局部范围的疲劳损伤;另外,在叶片合模后采用外包边对粘接进行加固补强,在一定范围内也能明显提高胶接的疲劳性能。

    2022年05期 v.40;No.285 645-650页 [查看摘要][在线阅读][下载 1487K]
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  • 混合风电场接入含固定串补系统的次同步振荡特性分析

    王俊茜;贾祺;刘侃;翟文超;王健;

    大规模风电接入电网系统会引发功率振荡,严重危及电网系统安全稳定运行。文章针对双馈风电场与直驱风电场并联接入含固定串补系统的次同步振荡问题,建立了混合风电场线性化模型,分析风机占比、控制参数和运行风速对系统运行性的影响;基于双馈、直驱风电场动态阻抗模型进一步揭示系统次同步振荡机理。在EMTDC/PSCAD中搭建时域仿真模型,验证了理论分析的正确性和有效性。

    2022年05期 v.40;No.285 651-659页 [查看摘要][在线阅读][下载 2466K]
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  • 配合风电消纳的综合储能系统经济容量优化研究

    郭琛良;张德虎;许昌;薛飞飞;

    储能系统配合可再生能源消纳是解决弃风问题的重要措施。文章针对风电与氢热电综合储能系统的容量优化配置问题,建立了供暖需求下的综合储能系统的供热模型,提出了一种同时考虑综合能源系统经济效益和降低能量损耗的多目标决策模糊优化模型,通过满意度比较得到综合储能系统容量配置的优化解。以北方某风电场的弃风参数为例,分析了综合能源系统容量配置结果的经济性,结果表明,优化后的容量配置方案兼顾了经济效益和环境效益。研究成果可以为风电综合储能系统容量配置提供理论指导。

    2022年05期 v.40;No.285 660-666页 [查看摘要][在线阅读][下载 1578K]
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  • 考虑热舒适度模糊特性的电热联合系统节能优化调度模型研究

    肖群;王晓晶;任荣荣;

    为促进风电消纳,提高电热联合系统的节能效果,发挥热舒适度的模糊特性对节能优化空间的拓展作用,文章提出一种考虑热舒适度模糊特性的电热联合系统节能优化模型。首先,建立综合反映用户生理、心理方面的热舒适度评估指标,并用模糊数学对该指标的热感觉等级进行模糊划分,将用户的活动状态划分为活动和睡眠两种,分别制定不同活动状态下热舒适度指标的模糊热感觉区间;其次,构建了以系统煤耗量为主要优化目标,兼顾电锅炉等设备促进风电消纳带来的节煤量为次要优化目标,用户热舒适度作为约束条件的电热联合系统节能优化调度模型,采用混沌鲸鱼算法对优化模型进行求解;最后,通过算例分析,验证了模型的有效性。

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  • 基于逻辑运算的新能源电网安稳控制策略研究

    唐建兴;翟勇;刘明顺;马覃峰;赵维兴;姚瑶;

    随着大规模、大容量的波动性新能源发电机组并网和高比例电力电子控制设备的投入,电网保持安全、稳定的运行状态更加困难,电网的安全稳定运行受到广泛关注。针对此问题,文章提出了一种基于逻辑运算的新能源电网安稳控制策略及其可用于控制设备的标准化描述方法。首先,通过分析新能源出力波动等因素使得电网发生运行扰动或故障时电网发电机组运行状态的变化,建立了电网运行状态演化模型;然后,以电网运行状态参数所处空间位置与其安稳运行所允许边界间距离的大小为判断标准,建立了新能源电网安稳控制启动判据,并建立了以控制成本最优为目标的电网安稳优化控制模型;采用逻辑运算法,对不同运行状态下的电网安稳控制策略进行描述,建立了可用于控制设备的安稳控制策略表;以某地区电网数据为基础,搭建仿真算例进行分析。仿真结果表明,文章所提出的新能源电网安全稳定控制策略,可以提高电网安全稳定控制策略的制定和校核效率,有利于保证新能源电网的安全稳定运行。

    2022年05期 v.40;No.285 675-682页 [查看摘要][在线阅读][下载 1598K]
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  • 基于多能源协调响应的配网动态优化调度模型

    张文军;胡浩;易善军;韩玉辉;宋昆;尹洪全;朱宏涛;吕兵;

    针对大规模可再生能源并网后的多能源配网经济优化调度问题,建立了基于多能源协调响应的配网动态鲁棒优化调度模型。首先,考虑电热混合储能、电动汽车和“电-热-冷”可调负荷等多能源可控负荷的能量调节特性,建立多能源负荷响应模型与协调调度策略;进而考虑配网中多能源可控负荷的调节能力,建立以调度成本最低的配网动态优化调度模型。以蒙东某配网实际数据为例,在改进的IEEE33节点配电系统上建立基于多能源协调响应的配网仿真模型,验证了所提模型的有效性和优越性。

    2022年05期 v.40;No.285 683-689页 [查看摘要][在线阅读][下载 1608K]
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  • 基于暂态能量不平衡的输电网络风险评估模型

    潘晓杰;张文朝;徐友平;杨俊炜;党杰;周濛;

    针对目前网络风险评估模型中忽略故障预测及连锁故障而产生的安全问题,为准确评估交直流电网中的故障风险,提出一种基于暂态能量不平衡的输电网络风险评估分析方法。基于交直流混联电力系统的能量传递关系,建立一种暂态能量函数模型;基于电网历史运行数据,引入了暂态能量效能变量,并将该变量融入概率的计算,基于网络中节点的先验概率对网络风险进行静态评估;基于网络连锁故障动态更新模型,实现了对网络风险的动态评估。以某地输电网络系统为算例进行分析,结果表明,文章所提出的模型可以有效地评估网络整体的安全性,而且在预测故障方面也具有可行性,为交直流混联系统风险评估提供了理论依据。

    2022年05期 v.40;No.285 690-695页 [查看摘要][在线阅读][下载 1527K]
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  • 基于VSG的电网电压不平衡下并网逆变器控制策略

    汪怡秀;王辉;邾玢鑫;周子扬;吕维港;

    当逆变器在电网电压不平衡的情况下工作时,传统的虚拟同步发电机(Virtual Synchronous Generator,VSG)控制方法无法抑制不平衡的并网电流,也无法减少有功、无功功率包含的振荡分量。文章提出了一种适用于VSG在不平衡电网电压下的改进型控制策略。改进后的策略基于交叉解耦复数滤波器(Double Complex Coefficient Filter, DCCF)的正负序分离,在dq旋转坐标系下根据瞬时功率理论计算出在平衡电流、恒定有功及无功3种目标下的电流指令值,实现电流和功率的协调控制,并可以灵活切换控制模式。通过搭建仿真系统,对改进的控制策略进行验证,仿真结果表明了控制策略的有效性和可行性。

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  • 考虑分布式可再生能源的配电网电力调度优化模型研究

    马临超;齐山成;刘毅;杨捷;

    可再生分布式电源在配电网中的接入,为配电网电力调度带来了新的挑战,一方面配电网的有功功率和无功功率的耦合问题不能忽略,另一方面可再生能源本身具有较大的不确定性和波动性,使得实时电力调度十分困难。文章考虑了配电网有功功率和无功功率的耦合性,利用一阶矩和二阶矩信息反映分布式发电输出的不确定性,提出了一种分布式鲁棒实时电力调度模型,实现了有功功率的经济调度优化和过电压控制,通过IEEE总线系统对模型进行了计算验证。结果表明:与传统的单级模型相比,所提出的模型降低了运行成本,显著缓解了过电压状态;通过利用概率信息实现了统计最优调度,使得所提模型的性能优于传统随机优化模型。

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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,是美国《化学文摘》(CA)、英国《国际农业与生物科学研究中心》(CABI)、美国《剑桥科学文摘》(CSA)和波兰《哥白尼索引》(IC)的收录期刊。

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