可再生能源


  • 基于GAN-DFT的混合建模策略的水热生物油产量和氮杂环化合物含量预测与分析

    田悦;刘义;

    针对水热生物油中氮杂环化合物含量预测精度低、机理解释性弱的问题,文章提出了一种融合预增强模型、生成对抗网络(GAN)和密度泛函理论(DFT)的混合建模策略。该策略先通过预增强模型对有限实验数据进行增强,再通过GAN模型进行样本生成,最后结合DFT计算出的量子化学参数构建多源特征数据集。采用极端梯度提升法、随机森林法及最小二乘支持向量回归法建立生物油产量与氮杂环化合物含量的预测模型,采用SHAP法和部分依赖分析法阐明输入特征对生物油产量与氮杂环化合物含量的影响机制。结果表明:使用混合建模策略后,最小二乘支持向量回归对生物油产量和氮杂环化合物含量的预测精度最高,测试集的R~2均为0.99,与原始数据集相比,R~2分别提高了18.06%和28.27%;美拉德反应和操作参数之间的耦合作用促使氮杂环化合物含量呈现出非线性波动趋势。

    2026年03期 v.44 285-295页 [查看摘要][在线阅读][下载 767K]
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  • 污泥添加量和添加磷酸对棉秆基成型燃料理化特性的影响

    杨楚轲;张守玉;张培争;胡南;

    文章以棉秆为研究对象,污泥和磷酸为添加剂,经热压成型制备成型颗粒,并将其在500℃的温度下炭化制备成型炭,分析了污泥添加量和添加磷酸对成型颗粒和成型炭理化特性的影响,并评估了炭化处理和添加磷酸对改善成型炭中重金属稳定性的作用。研究结果表明:随着污泥添加量的增加,成型颗粒和成型炭的表观密度均逐渐升高,成型颗粒的抗压强度呈现出先升高后降低的趋势,在污泥和棉秆质量比为1∶3时达到峰值(32.76 MPa),成型炭的抗压强度则不断降低;添加磷酸后,成型颗粒与成型炭的表观密度和抗压强度均有所提升;相较于未添加污泥和磷酸,添加污泥后,成型颗粒的热值和综合燃烧特性指数分别降低了13.01%~44.91%和3.02%~13.31%;当污泥和棉秆质量比为1∶3时,成型炭的热值为27.46 MJ/kg,且成型炭中Pb,Cd的潜在生态风险指数较成型颗粒分别降低了24.62%和15.52%,添加磷酸后,成型炭中Pb,Cd的潜在生态风险指数较成型颗粒分别减小了18.22%和8.86%。

    2026年03期 v.44 296-303页 [查看摘要][在线阅读][下载 434K]
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  • 湿秸秆的二氧化碳微波气化特性

    连明磊;马泷;周松;蔡樱菲;黄兵锋;王平;葛源;

    为实现湿秸秆的低碳气化,文章以碳化硅作为微波场中的吸波剂及传热介质,以CO_2为气化剂,探索湿秸秆的二氧化碳微波气化特性。将不同含水率的玉米秸秆、水稻秸秆和小麦秸秆与碳化硅以3∶1的质量比混匀后,通入CO_2,在微波场中进行气化。研究发现:在碳化硅辅助微波气化过程中,3种秸秆表面由平滑转为多孔;含水率为60%的玉米秸秆在700 W微波场中气化1.5 min后,生成的多孔炭的BET比表面积为1 641.15 m~2/g;当CO_2流量为0.6 m~3/(kg·min)时,产气率、碳转化率及有效组分的体积分数均达峰值;随着含水率的增加,产气率、碳转化率及有效组分的体积分数均呈现出前段和后段增加较慢,中段增加迅速的变化趋势。

    2026年03期 v.44 304-309页 [查看摘要][在线阅读][下载 498K]
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  • 太阳能-热泵复合热水系统日前优化调度策略研究

    秦洋洋;林有彬;夏宇栋;姜周曙;

    针对太阳能-热泵复合热水系统能效偏低与太阳能利用率不足问题,文章提出了一种基于日前调度的优化控制方案。建立了预测水箱温度的系统物理模型,并利用实际运行数据验证了模型的有效性。采用离散化方法将系统物理模型转化为以水箱温度跟踪误差和热泵能耗为目标函数的非线性混合整数规划问题,求解得到了热泵机组启、停策略。通过分析热泵能耗权重系数对调度结果的影响,明确了优化目标分别侧重于水箱温度以及系统能耗时的权重设置。基于典型天气工况的对比研究表明:相较于传统规则控制方法,优化后的策略在中辐照度天气下可使水箱温度稳定维持在47~49℃,同时提升太阳能供热量13.96%;在低辐照度天气下,热泵的总能耗最大降幅达37.87%。该日前调度策略显著提升系统能效比,尤其在太阳辐射不足工况下,能够实现更大程度的太阳能利用。

    2026年03期 v.44 310-318页 [查看摘要][在线阅读][下载 702K]
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  • 夏热冬冷地区地源热泵系统冷热不平衡特性及优化运行策略研究

    饶大骞;闫亚蕾;王合安;高斌;高文龙;朱波;赵亚洲;

    为了揭示夏热冬冷地区地源热泵系统冷热不平衡特性,文章通过数值模拟获得系统运行10 a的性能参数,采用多目标优化遗传算法,综合系统能效、地温场热平衡指数以及源侧/末端负荷不平衡率进行全局寻优,获得了系统最优运行工况。结果表明,在单个制冷或制热季内,地埋管换热器冷、热堆积相对严重,其换热性能随着运行时间增加逐渐衰减,且源侧/末端负荷不平衡率较大。通过优化调控,复合地源热泵系统能效显著提高,地埋管群地下热失衡的状况得到显著改善。复合地源热泵系统各设备通过自适应地切换启停,源侧/末端负荷不平衡率可控制在25%以内,实现了按需供冷和供热。该研究对夏热冬冷地区地源热泵的推广和应用具有一定的指导意义。

    2026年03期 v.44 319-328页 [查看摘要][在线阅读][下载 705K]
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  • 加深式浅层土壤垂直埋管换热性能影响参数研究

    郭新锋;王天任;王滋樟;李昊;卜宪标;王令宝;

    为研究关键参数对加深式地埋管换热性能的影响,文章搭建了加深式埋管地源热泵系统三维动态仿真模型,模拟了不同参数下的地埋管热短路程度及单位埋深换热量。结果表明,热短路程度随管径、壁厚、流速、进口温度增加而减小,随回填材料及土壤导热系数增加而增加。地埋管单位埋深换热量(q)随管径、流速、回填材料及土壤导热系数增加而增加,在管径为20~50 mm时,q为13.89~27.94 W/m,在流速为0.35~1.15 m/s时,q为19.28~28.72 W/m,在回填材料导热系数为1.7~3.7 W/(m·K)时,q为18.06~19.78 W/m,在土壤导热系数为1.55~3.55 W/(m·K)时,q为17.89~20.22 W/m。然而,地埋管单位埋深换热量随壁厚、进口温度增加而降低,在壁厚为2.0~4.0 mm时,q为18.51~19.48 W/m,在进口温度为0~4℃时,q为17.61~20.36 W/m。

    2026年03期 v.44 329-335页 [查看摘要][在线阅读][下载 609K]
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  • 管道式Savonius空心涡轮机尾流场不稳定流动特性研究

    王晓晖;朱寅彬;苗森春;杨军虎;史凤霞;祁炳;

    在现代供水管道系统中,管道式Savonius涡轮发电机可利用管道流体余压发电,从而为管路系统检测设备供电。深入研究Savonius涡轮机内部流体流动机理,对于提高其效率和运行稳定性至关重要。文章以DN50管道式Savonius涡轮机为研究对象,通过数值模拟手段,分析了不同结构方案下涡轮机尾流场的不稳定流动特性,采用能量梯度理论和动态模态分解(Dynamic Mode Decomposition,DMD)相结合的方法,研究了尾流场不稳定流动的结构特征和运动规律,并分析了不稳定流动引起的能量损失特性。结果表明,空心结构Savonius涡轮机有效抑制了尾流场中的不稳定逆射流现象,减小了流体能量梯度分布不均引起的上、下对称的大尺度扰动流动。尾流场复杂不稳定流动结构呈现出由动静干涉主导的周期性破碎、耗散特征。采用空心结构可降低不稳定流动造成的输出功率损失,提升涡轮机工作效率。

    2026年03期 v.44 336-344页 [查看摘要][在线阅读][下载 595K]
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  • 翼片型吸力锚的上拔承载特性分析

    李刚;付登锋;刘博;崔少云;马凌;徐睿哲;陈杨明;闫玥;

    翼片型吸力锚凭借优异的原位承载性能,在海上风电工程中获得广泛关注。该基础在服役期间,需同时承受环境荷载(风、浪、流)和系泊锚链传递的拉拔荷载。文章基于有限元软件ABAQUS,针对长径比为1.5的翼片型吸力锚,系统分析了其上拔承载特性。重点探讨了筒土界面特性、荷载倾角、锚眼深度和土体强度分布等因素对该基础力学响应的影响。研究发现,张力间隙的产生显著降低了基础的极限抗拔承载力,且这种削弱效应在传统吸力锚中更为显著,承载力降幅较翼片型吸力锚高约7%。锚眼位置对基础破坏模式有显著影响:当锚眼高于最佳锚眼位置时,土体呈上楔形-下勺型破坏;反之,则由楔形滑动向勺型滑动过渡。研究成果可为翼片型吸力锚基础的设计优化与性能提升提供理论依据。

    2026年03期 v.44 345-353页 [查看摘要][在线阅读][下载 1212K]
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  • 基于中微尺度嵌套的漂浮式风力机在台风-波浪耦合作用下的动态响应研究

    李仁年;李春;李德顺;胡渊;郑小波;陶涛;

    近年来,海上漂浮式风力机因具备高效开发深海风能的潜力而备受关注,但台风等极端天气对其结构安全构成了严峻挑战。为应对这一问题,文章构建了基于WRF-SWAN的台风-波浪耦合模拟平台,模拟了202309号台风“苏拉”风场与波浪场的耦合演变过程。结合Solari谱和JONSWAP谱对模拟结果进行降尺度处理,实现了从中尺度气象到微尺度流体动力的嵌套过渡。基于该平台,利用OpenFAST程序对IEA-15MW漂浮式风力机在台风眼壁环境下的关键部件动态响应进行全面分析。结果表明:在台风眼壁区域,空转状态下的叶尖变形量与叶根载荷较大,停机状态下的三叶片响应差异显著但整体受力较小,更适用于台风眼壁环境;风力机迎风放置时易处于危险偏航角下,导致叶片发生严重气动弹性震荡,背风放置可提供接近100°的偏航角安全区间,显著降低叶片气动弹性震荡;两种运行状态对叶片响应影响显著,但对塔根弯矩的平均影响小于9%,表明塔根结构适应性良好。

    2026年03期 v.44 354-363页 [查看摘要][在线阅读][下载 811K]
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  • 光伏并网中混合储能自适应VSG协调控制策略研究

    都成刚;阿斯楞;郝飞;王裕睿;温彩凤;孙宝要;

    随着光伏的大规模接入,其间歇性和波动性对电网稳定性提出了严峻挑战。文章提出了一种基于飞轮和锂电池的混合储能协同控制策略。该策略在滑动平均滤波算法基础上,以储能荷电状态为依据,实现功率的合理分配,其中,飞轮储能主要用于快速响应高频波动,锂电池储能则用于平抑低频波动。在此基础上,进一步结合自适应虚拟同步机(Virtual Synchronous Generator, VSG)控制,通过动态调节虚拟惯性和阻尼系数,使系统获得更优的频率响应特性和功率跟踪性能。仿真结果表明,该策略能够有效补偿光伏功率缺额,在功率扰动过程中降低功率与频率超调量,缩短调节时间,并抑制并网电流波动,验证了其在提升电网稳定性方面的有效性。

    2026年03期 v.44 364-372页 [查看摘要][在线阅读][下载 596K]
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  • 构网型储能所接线路电流差动保护适应性分析及改进判据研究

    李诚帅;张峰;李晓纲;马伟东;董志玲;刘素梅;

    构网型储能独特的运行控制原理使其短路电流变化特性异于常规电源,可能导致所接电网传统电流差动保护存在不正确动作风险。文章基于虚拟阻抗控制的构网型储能为研究对象,探讨了电网故障下构网型储能所馈短路电流的变化规律,通过分析虚拟阻抗比和构网型储能接入容量对所接线路两侧电流相角差和幅值比的影响,揭示了构网型储能接入后致使传统电流差动保护不正确动作的故障场景,进而针对性地提出了基于自适应修正电流相量比的改进差动保护判据,利用PSCAD/EMTDC仿真实验验证了所提保护判据的有效性,以确保构网型储能接入场景下线路上发生区内或区外故障均能够被正确可靠识别。

    2026年03期 v.44 373-383页 [查看摘要][在线阅读][下载 731K]
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  • 含高比例可再生能源的电力系统多目标启发式低碳经济调度

    王永华;元博;赵黎;付熙玮;夏鹏;顾钟凡;

    文章将可再生能源的不确定性和传统火电机组碳排放引入传统经济调度模型,构建了含高比例可再生能源的电力系统低碳经济调度模型。该优化模型基于混沌映射的多目标混合元启发式蝙蝠算法,引入了精英非支配排序策略和改进的拥挤距离排序法,获得均匀分布的Pareto前沿;采用改进的综合学习策略使任意个体可学习所有个体的最优解,还可以学习全局最优解(非支配解集);利用随机黑洞模型确保当前解中的每个维度都能以某一概率单独更新,提高了算法的全局搜索能力和收敛速度,避免算法过早收敛。最后,以IEEE-118电力系统为例,验证了所提算法的优越性。

    2026年03期 v.44 384-394页 [查看摘要][在线阅读][下载 511K]
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  • 考虑电动汽车低碳充放电响应的园区能量管理方法

    牛垣绗;张运;赵永良;康琦;庄园;孙浩男;

    在“双碳”背景下,园区中的电动汽车(Electric Vehicle,EV)运行须要在有序充放电的基础上考虑碳排放因素,从而更好地服务于园区低碳化能量管理。文章提出了一种考虑EV低碳充放电响应的园区能量优化管理方法,以充分发挥EV低碳特性,进一步降低碳排放。首先,基于碳排放流理论提出了EV单位电能含碳率(Carbon Rate per Unit of Electricity,CRUE)的概念,用于构建EV的碳排放流模型;然后,提出了EV低碳充放电响应模型,建立了个性化的EV充放电定价机制;最后,提出了基于个性化充放电电价和充电站动态碳排放因子引导的EV低碳充放电决策模型。算例分析结果表明,文章提出的能量管理方法可以激励EV用户提高车-网互动积极性,在提高园区经济效益的同时,还可以降低11%的系统碳排放量。

    2026年03期 v.44 395-404页 [查看摘要][在线阅读][下载 583K]
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  • 考虑暂态电流过冲抑制的海上风电柔直换流阀故障穿越策略研究

    王彦峰;李峰;彭穗;邹一帆;王易;

    随着海上风电规模化开发及远距离并网需求增长,柔性直流输电系统凭借其优越的可控性及无功补偿自足特性,已成为主流风电送出方案。然而,电网电压骤降等故障易导致柔直换流阀暂态电流过冲,直接危及功率器件安全性与系统故障穿越能力,降低海上风电并网可靠性。为有效解决上述问题,文章提出了一种基于卡尔曼滤波器瞬时虚拟阻抗的海上风电柔直换流阀故障穿越策略。首先,基于模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter, MMC)拓扑结构,构建虚拟同步发电机(Virtual Synchronous Generator, VSG)控制框架以实现惯量支撑特性;然后,考虑电网阻抗影响,针对故障穿越过程中的电流冲击问题,采用了基于卡尔曼滤波器的电网阻抗辨识方法,根据换流阀网侧电流幅值,在故障穿越过程中动态修正换流阀控制环路中的虚拟阻抗,从而自适应地抑制暂态电流过冲,降低故障穿越过程中的暂态过流对功率器件与继电保护装置的冲击影响。仿真结果表明,与传统故障穿越策略相比,文章所提方法可将暂态电流峰值降低70%,提升了故障穿越过程中换流阀的安全性和系统稳定性。

    2026年03期 v.44 405-414页 [查看摘要][在线阅读][下载 665K]
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  • 计及需求响应的多场景主动配电网能量路由器优化配置方法

    蔡文超;张喜平;高媛;贾俊青;王泽华;卢俊达;贾焦心;颜湘武;

    能量路由器(Energy Router,ER)作为智能配电网的关键设备,其优化配置对提升电网的运行效率、经济性和安全性至关重要。然而,现有研究较少考虑ER的选址与定容成本,并与柔性负荷需求响应相结合。因此,文章提出一种计及需求响应的主动配电网ER优化配置方法。首先,为兼顾主动配电网的全年运行特性与求解效率,采用改进K-means聚类算法构建多典型场景;其次,建立计及需求响应的ER选址定容双层规划模型,上层优化ER的选址与容量配置,以实现配电网综合成本最小化;下层考虑“削峰填谷”、网损和电压偏移进行多目标优化,以实现配电网的能量调度;最后,基于改进双层粒子群优化算法求解模型,并以IEEE 33节点系统进行仿真验证。结果表明,ER接入主动配电网中削峰填谷优化率提升9.19%,结合需求响应后优化至14.35%,在削峰填谷的同时,提高了配电网对可再生能源的消纳能力,减少了网损,并提升了电能质量。

    2026年03期 v.44 415-426页 [查看摘要][在线阅读][下载 556K]
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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.[2] Jiang Tao. The International Symposium on Information Technology [C].Beijing:The Chinese Science Press,1994.

    2026年03期 v.44 427页 [查看摘要][在线阅读][下载 50K]
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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。《可再生能源》杂志以发布新能源、可再生能源技术领域科研成果和应用技术为办刊宗旨,涉及太阳能、生物质能、风能、地热能、水能、垃圾再利用能等方面内容,是可再生能源及相关行业广大科技人员、管理人员和高等院校师生的得力助手。

    2026年03期 v.44 428页 [查看摘要][在线阅读][下载 192K]
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