可再生能源


  • 玉米秸秆催化热解制取富氢气体

    刘乐桐;王雯;代建军;刘广青;

    文章利用管式炉反应器研究了12种催化剂对玉米秸秆热解制取富氢气体的影响,并结合气相、固相、液相产物的特性以及催化剂表征探究了物质的迁移转化规律。研究结果表明:添加10%Ni/CaO-sg的实验组达到了最佳效果,热解气产率从无催化热解时的27.8%提升至46.5%,H_2产量从53.7 mL/g上升至142.0 mL/g,H_2所占比例也从24.2%上升至32.1%;在CaO主剂的催化作用下,原料的无序性热解反应进行得更加充分,热解炭产率降低,进而在负载镍的10%Ni/CaO-sg催化作用下,热解油中的重组分芳香烃类化合物裂解成较轻的酚类,同时烷烃和烯烃含量增多,这些反应均促使热解气产率增加及氢气产量的提升。

    2023年11期 v.41;No.303 1421-1429页 [查看摘要][在线阅读][下载 1430K]
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  • 生物质基缓释肥热压成型特性及缓释性能试验

    李颜龙;马永财;王汉羊;衣淑娟;滕达;吕卓;

    为探究以水稻秸秆为基质与尿素混配制备的缓释肥的成型特性及缓释性能,进行了热压成型试验和淋溶试验。以成型压力、成型温度、含水率为试验因素,以成型块的径向最大抗压力和松弛比为试验指标,通过热压成型试验数据建立回归模型,采用响应面分析获得热压成型工艺参数组合,并通过淋溶试验测试生物质基缓释肥成型块的缓释性能。试验结果表明:优化调整后的成型工艺参数为成型压力为78 kN,成型温度为112℃,含水率为8%;在此条件下,径向最大抗压力均值为1 616.0 N,松弛比均值为98.19%,与预测值的相对误差分别为3.05%和1.23%;生物质基缓释肥前3次的尿素释放率比较稳定且均匀,单次尿素释放率为30%左右,且单次释放偏差极小。

    2023年11期 v.41;No.303 1430-1437页 [查看摘要][在线阅读][下载 1354K]
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  • 基于时空精细约束的生物质发电收储站点选址及收购范围优化模型

    朱建军;卢玥岑;张雁茹;肖志峰;王振江;祁晓乐;徐富成;

    生物质发电是实现“碳达峰、碳中和”的重要途径,形成良好的供应链体系是生物质发电产业持续发展的关键因素。传统的收储优化通常从供应链各节点的变量优化入手,而未考虑秸秆资源的空间分布,未细化各收储站收购时间段的约束,未对秸秆资源作精细化时空调配。为使生物质直燃发电供应链中的收储站建设成本及运输成本最小化,文章基于秸秆的空间分布建立了一个整数非线性单目标优化模型,利用遥感地物提取及数学规划求解的方法进行收储站的选址及秸秆生产旺季各中间商收购范围的划定。以中国某两座生物质发电厂作为模型应用实例,将优化后的站点位置及收购范围可视化,并进行敏感性分析,结果表明,对于华北地区装机容量为25~30 MW的生物质发电厂,其收储站距电厂8~25 km为最优,旺季预留库存量在2 000~3 000 t为宜。

    2023年11期 v.41;No.303 1438-1445页 [查看摘要][在线阅读][下载 1308K]
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  • 基于嵌套结构的多级负压太阳能蒸馏装置实验研究

    谢果;魏新宇;孙泽荣;刘莹璋;

    文章针对常压运行单级太阳能蒸馏器产水效率较低的问题,提出了嵌套管回热和负压运行的改进方案。改进装置由多层圆管嵌套而成,其内部具有多个独立拱形产水腔室,在负压下运行时具有能耗低、操作维护简便、产水性能好且水质高等特点。分别于成都和西昌两地测试了装置处于95(常压),60,40,20 kPa运行压力时的产水性能,结果表明装置在西昌维持40 kPa运行时具有最优产水性能,对应单日产水量为7.2 kg/m~2,性能系数为1.45,较常压运行时性能提升近一倍。此后对装置维持负压的能耗数据及产水经济性进行了评估,数据表明装置产水时维持负压能耗低于4 kJ/kg,综合产水成本约为0.1元/L,与同类太阳能蒸馏器相比具有一定优势。

    2023年11期 v.41;No.303 1446-1453页 [查看摘要][在线阅读][下载 1467K]
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  • 光伏光热与空气源热泵联合供暖系统设计与优化配置研究

    李超峰;王研;张龙;杨英杰;姚芳;

    针对国家碳减排战略布局及北方居民对清洁采暖的经济性需求,设计了一种光伏、光热、储热一体化供暖系统,并对系统关键组件及设备进行优化配置研究。首先,以光伏、集热器、空气源热泵为主要能量来源,形成多能互补的系统拓扑结构;其次,综合考虑当地收入水平,以系统生命周期碳排放及生命周期费用最小为优化目标,以光伏容量、集热器面积、水箱体积、热泵功率为优化变量,运用Hooke-Jeeves优化算法对系统进行优化;最后,以张家口某地300 m~2建筑为例进行系统优化设计。结果表明与电锅炉供暖系统、空气源热泵系统和未优化系统相比,经优化后系统的生命周期费用、碳排放均有显著改善。研究方案具有良好的经济及碳减排性能,可为北方地区清洁供暖提供相应参考。

    2023年11期 v.41;No.303 1454-1461页 [查看摘要][在线阅读][下载 1433K]
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  • 风向角度变化对风力机叶片应变应力的影响

    张鹏;汪建文;赵煜;尹九俊;任彪;

    针对风向角度动态变化引起的风力机叶片应力变化的问题,文章将旋转机械应变遥测技术与动态旋转平台系统相结合,采用风洞实验的方法探究了风向角度变化对叶片展向和叶根弦向主应力和线应变的变化规律。实验结果表明:在风向角度变化45°范围内,叶片展向主应力随风向角度的增大而减小,叶根到叶尖的应力波动逐渐减弱;在额定风速下,叶根沿弦长方向的前缘应力较大,叶根前缘应力明显受到风向角度变化的影响;在0°和45°方位,线应变为正值,以承受拉伸效果体现,在90°方位,应变为负值,以承受挤压效果体现;在0°方位,线应变受风向角度影响较大,在90°和45°方位,线应变变化较为平缓,受风向角度变化影响较小。相关的实验结果可为工程中的风力机叶片应力的研究以及风力机结构的设计提供参考。

    2023年11期 v.41;No.303 1462-1468页 [查看摘要][在线阅读][下载 1312K]
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  • 基于卷积自编码器的风电机组变桨轴承故障预警与定位

    江国乾;白佳荣;李文悦;何群;谢平;

    以变桨轴承为研究对象,文章提出了一种基于卷积自编码器的变桨轴承故障预警与定位方法。首先,在分析不同风速工况下风电机组变桨控制运行特性的基础上,选取恒功率阶段运行数据进行分析;其次,建立卷积自编码网络(CAE)模型对多个相关特征变量进行编码和解码重构,实现对不同特征变量间内在相关性的建模与特征挖掘,进一步通过余弦相似性函数和差异性函数分析特征变量重构残差的变化来检测和定位故障;最后,基于某风电场风电机组SCADA数据进行验证分析。相较于传统主成分分析和自编码器网络以及全工况监测,文章所提方法能够更早预警故障的发生,且误报率低,能够实现故障准确定位。

    2023年11期 v.41;No.303 1469-1475页 [查看摘要][在线阅读][下载 1469K]
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  • 基于多体动力学的双馈式风机复合主轴传动链建模与仿真分析

    韩新月;张林中;王小虎;李英昌;刘嘉琳;

    文章设计了风电机组的复合主轴,采用了柔性多体动力学理论对风电机组传动链进行高精度建模,建立了风电机组传动链系统拓扑结构和动力学微分方程组,构建了风电机组传动链系统的动力学数学模型,通过时域瞬态动力学分析研究各部件的力、速度、加速度等的响应,揭示了传动链的模态、阶次和共振特性。基于柔性多体动力学平台建立了风电机组传动链高精度仿真模型,对传动链的激励频率及固有频率进行模拟分析,并与通用软件计算结果及实测数据进行了对比验证。验证结果表明,柔性多体动力学仿真结果与通用软件计算结果的仿真载荷时序曲线趋势一致,且载荷均值、幅值比较一致,与动态频率的实测结果平均相差1.51%。同时设计了复合主轴,编写复合材料主轴优化程序,与传统主轴相比,重量轻、刚度更好,优化后的传动链位移、速度、加速度、载荷的极限值分别降低了1.0%,42.7%,13.8%和2.1%,表明了系统更加稳定。

    2023年11期 v.41;No.303 1476-1483页 [查看摘要][在线阅读][下载 1570K]
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  • 基于预测变异多目标粒子群算法的风-光-抽水蓄能系统日前调度

    罗毅;张岩;

    文章针对风-光-抽水蓄能联合发电系统,采取并网运行、自发自用、余电上网的模式,以经济效益最大化和电网交互功率波动最小作为目标函数,考虑各子系统运行约束和能量平衡约束,对其日前调度进行了研究。针对传统多目标粒子群算法多样性较差、易早熟且后期收敛速度慢的问题,提出一种基于预测变异的多目标粒子群算法(P-MOPSO),引入预测变异策略提高种群的多样性和全局搜索能力,采用基于拥挤距离均方根和分散度检测的方法提高收敛速度,使算法能够快速得到接近真实的Pareto前沿。仿真结果表明,将该算法用于求解风-光-抽水蓄能联合发电系统的优化调度问题,在多样性、稳定性和求解速度上均具有明显优势。

    2023年11期 v.41;No.303 1484-1490页 [查看摘要][在线阅读][下载 1551K]
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  • 含双蓄电池的光储直流微网下垂控制策略

    潘雷;吴子丰;张静梅;庞毅;孙鹤旭;

    光储直流微网在孤岛模式下,须要严格稳定母线电压,同时为了延长蓄电池的寿命,各蓄电池的荷电状态(SoC)应保持平衡。文章首先设计了蓄电池充放电控制逻辑,该逻辑可以很好地维持母线电压稳定;其次量化分析了线路电阻不相等引起环流及其所导致的双蓄电池SoC不平衡现象;最后提出了一种基于母线电压信号调节的自适应分布式下垂控制方法,解决蓄电池之间的环流问题和SoC不平衡问题,同时改善了传统下垂控制在轻负载情况下环流抑制能力。通过仿真软件对传统下垂控制、传统平衡SoC方法进行比较,验证了文章方法的有效性和优越性。

    2023年11期 v.41;No.303 1491-1496页 [查看摘要][在线阅读][下载 1494K]
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  • 基于MPC算法的风电参与频率调控策略

    段家华;姚朴;姚金明;

    为发挥风电辅助调频作用及快速响应优势,更好改善电网频率特性,文章提出了一种基于模型预测控制(Model Predictive Control,MPC)算法的风电参与频率调控策略。首先,在传统综合惯性控制中,引入了MPC算法,实现对惯性控制参数的实时更新,设计了MPC优化目标函数;然后,建立了控制信号的选择规则,在预测模型的滚动优化过程中对多步控制信号进行动态调整,形成考虑延时和丢包的延迟补偿机制;最后,在不同工况下进行仿真,与基于传统惯性控制的风电辅助调频方法相比,文章所提MPC策略提高了双馈异步风力发电机(Doubly Fed Induction Generator,DFIG)一次调频对通信延时的鲁棒性,提高了电力系统的安全性,同时减小了系统超调量和稳态偏差,验证了所提策略的有效性。

    2023年11期 v.41;No.303 1497-1503页 [查看摘要][在线阅读][下载 1514K]
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  • 基于模型预测控制的不平衡电网电压下三相燃料电池并网发电系统功率解耦控制策略

    李周华;陈迟;刘斌;

    当三相电网电压不平衡时,由于直流-交流功率耦合,质子交换膜燃料电池(PEMFC)的输出电流会产生低频电流脉动,影响其输出性能和使用寿命。此外,功率耦合将导致交流侧的并网电流畸变。文章提出了一种功率解耦控制策略,以消除燃料电池输出电流脉动,同时降低并网电流的总谐波畸变率(THD)。DC-DC变换器和DC-AC逆变器分别由基于虚拟矢量和最优占空比的改进模型预测控制(MPC)算法控制,通过改进的MPC方法,可实现对参考电流的精确跟踪,并获得良好的鲁棒性和暂态性能。最后,仿真结果验证了所提功率解耦控制策略的有效性。

    2023年11期 v.41;No.303 1504-1511页 [查看摘要][在线阅读][下载 1786K]
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  • 计及厂用电不平衡状态感知与碳减排的多能源储能优化配置模型

    杨子建;赵璐;王越超;陈思远;孙广涛;朱琪;陈哲;闫佳佳;

    为解决燃气电厂内厂用电不平衡引起的资源浪费、碳排放量高等问题,实现多种负荷与储能设备之间的协调运行,提出了一种计及厂用电不平衡状态感知与碳减排的多能源储能优化配置模型。首先,对厂内多种负荷用能需求的不确定性进行分析,在此基础上建立燃气电厂的厂用电不平衡状态感知模型;然后,以多能源储能系统综合成本最小、碳排放量最小、天然气利用效率最大为目标,构建了燃气电厂多能源储能优化配置模型,并进行求解;最后,通过算例仿真验证提出的多能源储能优化配置模型能够减少天然气资源浪费,提高燃气电厂的经济性和碳减排能力。

    2023年11期 v.41;No.303 1512-1519页 [查看摘要][在线阅读][下载 1568K]
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  • 新能源电动汽车模块化电池包并联控制策略

    王超;郑炼;刘聚良;徐远;吴铁洲;

    为了促进新能源电动汽车换电模式的推广以及实现新能源电动汽车电池容量的灵活配置,须要将新能源电动汽车电池包标准化和模块化。针对新能源电动汽车模块化电池包并联系统,首先提出一种SOC均衡算法,可以求出最短均衡时间,并确定各个模块化电池包工作电流;然后基于改进下垂控制实现模块化电池包电流按要求分配,并维持母线电压恒定;最后搭建了3个模块化电池包并联的实验平台进行验证。实验结果表明,模块化电池包并联系统能够稳定输出电压,并且能够按要求分配电流,电流分配误差为1.4%~4.8%,实现了模块化电池包SOC的快速均衡。文章所提的并联控制策略有利于新能源电动汽车电池包模块化应用,促进新能源电动汽车换电模式的推广。

    2023年11期 v.41;No.303 1520-1527页 [查看摘要][在线阅读][下载 1857K]
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  • 基于能源路由器的智慧小镇能源互联网分区协同规划

    程孟增;刘禹彤;商文颖;程祥;

    针对常规能源互联网集中式规划难以兼顾多负荷节点导致资源浪费的问题,文章提出一种基于能源路由器的能源互联网分区协同规划方法。首先,提出能源互联网分区协同规划系统结构;其次,以综合负荷矩最小为准则,提出基于改进自组织特征映射神经网络聚类算法进行能源互联网分区及能源路由器选址。在此基础上,构建多能源局域网协同的能源路由器模型,针对各能源局域网的典型日负荷曲线,以投资、运维、碳税年费用最小为目标,以能源路由器配置、电/气/热供需平衡为约束,建立多能源局域网协同的规划模型,采用量子遗传算法求解所建立的规划模型。最后,通过算例分析验证了所提出的能源互联网分区协同规划方法的有效性及经济效益。

    2023年11期 v.41;No.303 1528-1537页 [查看摘要][在线阅读][下载 2040K]
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  • 太阳能热泵-蓄热电锅炉弃风消纳策略仿真

    马小晶;刘寒;廖钦沛;田柯;

    随着清洁能源政策的不断完善,风能和太阳能资源得到了充分的利用,但是风电的“昼低夜高”反调峰特性会导致风电消纳能力受限。为了更大限度且更加灵活地消纳弃风电量,文章设计了以蓄热式电锅炉储热为主导,直接供电模式下的太阳能热泵-弃风蓄热供暖系统。同时,为兼顾系统运行成本和弃风消纳电量,建立了系统的优化调度数学模型,综合考虑弃风量、电锅炉功率、热功率及蓄热量等约束条件,采用NSGAII多目标优化算法对模型进行求解,从而获得蓄热电锅炉运行功率的优化调度方案。研究结果表明,优化调度方案可在保证系统经济运行下合理调度蓄热电锅炉的运行功率,与优化调度前相比,优化后的系统能够多消纳弃风电功率3 261 kW,弃风消纳率可达26%。

    2023年11期 v.41;No.303 1538-1546页 [查看摘要][在线阅读][下载 1862K]
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  • 考虑风火协同的电网低频减载在线整定策略

    胡姝博;马欣彤;付尧;冯悦新;王欢;

    随着越来越多的新能源接入电网,电网的频率特性发生了显著变化,现有的低频减载整定策略难以适应现代高比例新能源电网安全稳定运行的要求。文章提出了一种考虑风火协同的电网低频减载在线整定策略。在考虑风电参与电网调频的条件下,分析了不同风火占比以及不同负荷水平下的系统频率动态特性,基于系统多运行方式下的离线低频减载优化计算,采用深度长短时记忆网络算法进行在线低频减载参数整定,并以区域电网为实际算例进行了计算分析。结果表明,在线电网低频减载参数整定策略对于多源联合调频的高比例新能源电网具有较好的适用性。

    2023年11期 v.41;No.303 1547-1553页 [查看摘要][在线阅读][下载 701K]
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  • 计及负荷聚合商的综合能源系统双层主从博弈运行优化

    王秀慧;赵浩辰;谭忠富;

    随着综合能源系统(Integrated Energy System,IES)的兴起,传统的需求响应逐渐转变为综合需求响应(Integrated Demand Response,IDR)。如何在综合能源系统中建立涉及综合能源用户与负荷聚合商(Load Aggregator,LA)的多方利益主体运行机制和价格策略,是将负荷聚合商引入综合能源市场的首要问题。文章考虑两类需求响应类型,建立了综合能源系统、负荷聚合商和用户三者之间的运行优化机制和交易策略模型,并将其表达为双层主从博弈模型;提出了分布式组合求解算法,在三者不断交互的博弈过程中,实现三者利益均衡。考虑负荷聚合商是否实施电力辅助服务及综合需求响应,建立了3种情景,比较不同情景下综合需求响应策略、能源定价策略及能源交互策略。结果表明,文章所提出的负荷聚合商参与综合需求响应的运行机制有效地发挥了需求响应资源的作用,双层主从博弈模型的引入保证了该机制长久运行,为未来综合能源系统的发展提供了新思路。

    2023年11期 v.41;No.303 1554-1562页 [查看摘要][在线阅读][下载 833K]
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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] Liu 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.

    2023年11期 v.41;No.303 1563页 [查看摘要][在线阅读][下载 232K]
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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,

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