- 家丽非;秦梦鑫;邵正日;谢华清;李荣泉;
文章利用Aspen Plus流程模拟软件对比研究了在不同条件[气化温度、水与生物质中碳的物质的量比（S/C）、反应压力等]下，是否添加CO_2吸附剂对生物质蒸汽重整气化制氢的影响。以制取单位体积氢气所需的能耗和物耗为考察指标，利用矩阵分析方法进行优化，得到吸附强化生物质蒸汽重整气化的最佳条件：气化温度为500℃，S/C=2，气化压力为0.1 MPa，在此条件下，氢气产量为1.56 m~3/kg，氢气浓度为98.3%，制取单位体积氢气所需的能耗和物耗分别为4.16 MJ/m~3和0.64 kg/m~3。
2024年02期 v.42;No.306 143-150页 [查看摘要][在线阅读][下载 1288K] [下载次数：641 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：3 ] - 花瑞林;陈芳清;黄永文;刘杨赟;黎泽玉;
文章利用生物炭负载不同浓度的碳酸氢钠、腐植酸、吐温20等催化调节剂构建了生物炭复合载体，并将各复合载体加入到稻秸-猪粪混合厌氧发酵系统中进行厌氧发酵。通过测定各处理的产气量、产甲烷量和秸秆木质纤维素的降解率，揭示了生物炭复合载体对混合厌氧发酵产甲烷和秸秆降解的作用。研究结果表明：生物炭复合载体能提高甲烷产气峰值并缩短甲烷产气峰值出现的时间；生物炭复合载体可以显著提高厌氧发酵系统的累积产气量和累积甲烷产量，其中以生物炭负载吐温20的效果最好，其次为生物炭负载腐植酸和生物炭负载碳酸氢钠；与对照组相比，生物炭负载吐温20处理的产气量和甲烷产量分别提高了23.18%和62.20%；在各处理中，秸秆的降解程度以生物炭负载吐温20处理最高，其次为生物炭负载腐植酸、生物炭负载碳酸氢钠和对照组；吐温20、腐植酸和碳酸氢钠的最适负载浓度分别为2.25,0.75,2.10 g/L。
2024年02期 v.42;No.306 151-158页 [查看摘要][在线阅读][下载 1411K] [下载次数：489 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：1 ] - 陈尧;王铁;陈东东;乔天佑;杨甜甜;
以一台高压共轨柴油机为基础，在进气歧管处加装甲醇喷射系统，同时缸内两段直喷（预喷+主喷）煤制费托合成柴油（F-T柴油），搭建F-T柴油/甲醇（F/M）双燃料发动机试验台架，在转速为2 000 r/min，负荷为25%,50%,75%和100%的工况下分别探究甲醇替代率对发动机排放性能的影响，同时为实现F-T柴油/甲醇反应活性控制压燃模式探寻理论基础。研究结果表明：在中高负荷下，F/M双燃料发动机的燃油经济性较好；与单燃料压燃模式相比，F/M双燃料燃烧模式的HC,CO,Soot，甲醇和甲醛排放量均有所增加，且随着甲醇替代率的增大而增加，随着负荷的升高而下降；CO_2,NO_x和NO的排放量随着甲醇替代率的增大而减小，随着负荷的升高而增加；NO_2的排放量随着甲醇替代率和负荷的增大而增加。
2024年02期 v.42;No.306 159-166页 [查看摘要][在线阅读][下载 1229K] [下载次数：247 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 陈海飞;邵永辉;杨慧涵;王韵杰;黄华龙;杨洁;
针对在高倍聚光下光伏电池效率受表面温度的影响，文章对聚光光伏电池系统中耦合翅片热管散热器进行了数值模拟研究。在水冷、风冷情况下，研究了热管散热器的翅片数量、分布、流体流量对电池效率、温度表面均匀性的影响，并将研究结果与普通散热器进行比较。结果表明：水冷型热管散热器的电池表面温差较低，均匀性和电池效率较高；在流量为0.64 m/s，翅片间距为1.5 mm，翅片厚度为0.4 mm的工况下，电池的综合性能最优，表面温度为314 K，温差小于1 K，均匀性良好，电效率为31.25%，热效率为66.03%。
2024年02期 v.42;No.306 167-173页 [查看摘要][在线阅读][下载 1245K] [下载次数：414 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 徐若恩;陈金华;唐茂川;杜龙跃;
文章综合考虑了土壤分层与地下水渗流等情况，结合实测数据，通过地埋管外壁温度计算得出地埋管内部流体温度与不同分层土壤的热物性参数，根据土壤当量物性进行分层，据此建立地埋管换热模型。经过对比验证实验发现，分层换热模型比常规均质模型更接近实测值，误差更小；基于土壤分层当量物性的地埋管换热器换热模型模拟出水温度与实测值平均绝对误差为0.21℃，模拟进、出口换热温差与实测值平均绝对误差为0.14℃，具有较高的准确度，可为工程设计提供依据并作为后续地埋管换热优化研究的基础。
2024年02期 v.42;No.306 174-181页 [查看摘要][在线阅读][下载 1474K] [下载次数：331 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 白瑞雪;刘松阳;王梦晴;高卫;
文章以癸酸-棕榈酸（CA-PA）二元共晶物作为相变材料，膨胀蛭石（EVM）作为支撑材料，采用真空浸渍法制备癸酸-棕榈酸/膨胀蛭石复合相变储热材料（CA-PA/EVM）。通过FT-IR,DSC,TG，热循环等测试方法对癸酸-棕榈酸/膨胀蛭石复合相变储热材料的化学兼容性、储热性能、热稳定性及可靠性进行系统研究。结果表明：膨胀蛭石通过物理作用吸附癸酸-棕榈酸二元共晶物至其层状孔隙结构，且二者化学兼容性良好；癸酸-棕榈酸/膨胀蛭石复合相变储热材料的融化和凝固相变温度分别23.61,20.41℃，熔化和凝固相变潜热分别为67.22,64.87 J/g；膨胀蛭石中癸酸-棕榈酸的封装量可达52.22%，在工作温度下具有良好的热稳定性；癸酸-棕榈酸/膨胀蛭石复合相变储热材料经过100次热循环后仍保持良好的热可靠性，在建筑节能领域具有广阔的应用前景。
2024年02期 v.42;No.306 182-188页 [查看摘要][在线阅读][下载 1410K] [下载次数：488 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：1 ] - 乐治济;田会元;谢文博;陈立;林旻;卢艺静;
寒冷地区海上风机结构受到复杂环境荷载作用，易出现振动安全性问题。文章以某6.45 MW海上单桩风机结构为例，施加风、冰荷载联合作用，对比分析多重调谐质量阻尼器（MTMD）系统减振前后的结构振动响应。结果表明：风、冰荷载会引起风机塔架的剧烈振动响应，最大位移响应出现在风机塔顶，最大加速度响应出现在结构二阶振型幅值点附近；除了前两阶频率，风、冰荷载还会激起塔架结构的更高阶响应；同时控制结构一二阶频率的MTMD方案可有效控制塔架位移、加速度和倾覆力矩响应，减振效果明显，但调谐质量阻尼器（TMD）装置存在频率敏感性，无法控制更高阶频率引起的结构振动响应。
2024年02期 v.42;No.306 189-197页 [查看摘要][在线阅读][下载 1679K] [下载次数：558 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：2 ] - 高金娥;韩水;谭剑锋;史瑞鹏;夏云松;
针对风力机叶片失速会降低风力机输出功率的问题，文章首先基于Fluent软件建立了NREL Phase Ⅵ风力机气动特性分析模型，计算风速为13 m/s时风力机叶片截面压力系数及功率特性，并与风洞实验数据进行对比，验证风力机气动特性分析模型的准确性；然后，将主动射流和涡流发生器（VGs）耦合到风力机叶片上，发现随射流孔宽度和涡流发生器高度的增加，风力机功率均呈先增后减趋势；最后，建立混合流动控制的风力机气动分析模型，研究射流与VGs弦向间距及后缘VGs高度对风力机气动特性的影响。研究表明：当间距为0.3C(C为翼型弦长)时，风力机输出功率达到最高，相比于射流单一控制，增幅为6.61%；当后缘VGs高度为15 mm时，混合式流动控制的效果最佳，风机功率最高。
2024年02期 v.42;No.306 198-205页 [查看摘要][在线阅读][下载 1712K] [下载次数：285 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 章海静;潘忠美;党鹏飞;张青蕾;郑天悦;李怡然;
储能电站与风电场联合参与系统黑启动，可减少负荷停电时间和加速系统恢复。文章针对大型风储联合发电系统，提出了考虑储能电站恢复能力的黑启动协调控制策略。风电场采用最大功率跟踪控制方式，储能电站采用恒频恒压控制方式，二者联合构成黑启动电源；储能电站采用软启动技术自启动，先恢复部分重要负荷，再启动风电机组，提高了风电并网的稳定性。提出了考虑储能电站恢复能力的负荷恢复量估算方法，基于被启动火电厂辅机负荷需求和风功率预测，对黑启动过程中储能电站的荷电状态进行预估，进而考虑储能电站的功率和荷电状态约束，确定重要负荷的恢复量，从而在确保启动火电机组的前提下，尽可能恢复重要负荷。基于PSCAD/EMTDC的暂态仿真结果验证了所提策略的有效性。
2024年02期 v.42;No.306 206-214页 [查看摘要][在线阅读][下载 1897K] [下载次数：570 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：0 ] - 刘志凯;余绍峰;刘华;郝长金;
为了提升风电并网效率，减小对传统电网的冲击，文章将风电和分布式储能电站聚合为虚拟电厂，通过刻画聚合后的运行可行域，实现削峰填谷，减少化石能源消耗和环境污染。基于聚合等值算法和与凸胞边缘检测法提出了虚拟电厂灵活聚合方法，基于多目标优化算法建立了同时考虑常规机组、可再生能源机组运行约束、储能电站能量守恒及容量限制约束的目标函数组，解决了多类型机组最优出力与储能最优充放电顺序的多目标优化问题，进而在IEEE-11机组标准算例中，加入风电及分布式储能进行了仿真验证。算例结果表明，采用等值算法的储能与可再生能源聚合虚拟电厂方案对增加新能源消纳、降低运行费用和节约化石能源具有显著效果。
2024年02期 v.42;No.306 215-222页 [查看摘要][在线阅读][下载 1758K] [下载次数：609 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：0 ] - 李星仪;沈小军;金钰;
针对绿色能源富集的偏远地区外部供能代价大、内部绿色微电源可靠性低、柴油发电机作为后备电源成本较高等问题，文章提出了离网型储氢供能场景下基于氢储能的微能网设计。根据可再生能源富集偏远地区能源时空分布特性，提出了基于氢储能的零碳微能网构建框架，构建了绿色能源富集区建设氢能零碳微能网的资源禀赋约束及微能网运行约束，制定了能源富裕及短缺期微能网运行策略，并对云南省某村镇案例进行仿真。结果表明，文章构建的微能网运行策略能有效消除区域绿色微电源出力不稳定以及季节性短缺对供电系统可靠性的影响，减轻区域热负荷负担。研究成果可为偏远地区、海岛等绿色能源富集区域的用能改善及降碳提供参考。
2024年02期 v.42;No.306 223-232页 [查看摘要][在线阅读][下载 1902K] [下载次数：579 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：2 ] - 刘秋华;刘鑫;郑亚先;杨圣城;
为保证园区电力运营经济性，提高清洁电能的使用比例，文章提出了一种基于绿电和自愿减排量交易的园区低碳电力运营优化模型。该模型综合考虑了绿电和火电的购电成本、光伏发电成本及自愿减排量收益，以总运营成本最小为目标函数，结合随机概率约束，分中长期、日前和实时三阶段对绿电、火电电量以及光伏发电量进行优化。以南京市某企业园区的数据为基础，在自愿减排量价格合理的前提下，该优化模型可小幅降低园区总运营成本，并且显著提高了清洁电能的使用比例和园区应对扰动的能力。另外，就自愿减排量价格以及置信度取值对优化结果的影响进行了分析。
2024年02期 v.42;No.306 233-240页 [查看摘要][在线阅读][下载 1897K] [下载次数：477 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：3 ] - 张业伟;文中;王灿;倪志;杨生鹏;
在“双碳”目标背景下，针对热电联产机组“以热定电”模式导致的弃风问题，文章提出了一种考虑可再生增强型地热系统（Regenerative Enhanced Geothermal System,REGS）和可调热电比的综合能源系统（Integrated Energy System,IES）优化调度模型。首先，构建干热岩提取循环等模型，分析了能量分配系数对于REGS作为源端的热电可调节机理；其次，研究了REGS配合光热电站和热电联产机组耦合运行机制，分析了耦合运行改善热电比的机理，并引入广义机组热电比控制模型；再次，以购能成本、运行成本、运维成本、弃风成本及碳税成本之和最小构建目标函数进行优化求解；最后，利用西北某地区实际数据进行算例分析，验证了所提模型能够提高系统经济性和风电消纳率，减少碳排放。
2024年02期 v.42;No.306 241-251页 [查看摘要][在线阅读][下载 2060K] [下载次数：425 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 廖波;张央;徐鸿飞;景琪文;薛晓岑;
各类园区的二氧化碳排放量约占全国总体碳排放量的30%，低碳高效的园区综合能源系统是实现我国“碳达峰、碳中和”目标的重要途径。文章首先建立了园区综合能源系统的电-碳市场交易架构，分析了园区综合能源系统的碳排放责任；然后综合考虑购能成本和碳排放交易成本，以系统总体运行成本最小为目标，提出考虑电-碳综合效益的园区综合能源系统经济运行评估模型。算例分析表明，文章所提出的经济运行评估模型能充分反映综合能源系统的碳排放成本，证明了间接碳排放成本的引入会增加总体运行成本，更高的碳价和更高的减排目标均可以驱使园区减少碳排放总量，助力实现“双碳”目标。
2024年02期 v.42;No.306 252-258页 [查看摘要][在线阅读][下载 1616K] [下载次数：681 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：2 ] - 朱永强;朱显浩;
对波浪能发电集群的优化控制有助于波浪能的有效利用，为此文章提出了基于混合粒子群算法的波浪能发电集群优化方法。以直驱式发电装置为研究对象，探讨其构成发电集群短期尺度下稳定状态的数学模型，由简至繁依次考虑波浪动态压力、装置间辐射影响和遮挡效应，以便更准确地模拟一定密集度的波浪能发电装置部署下的实际效果。以集群功率最大化为优化目标，根据装置运动和海域能量约束，提出混合粒子群算法求解集群的最优参数，在传统算法基础上设定自适应惯性权重并加入交叉和变异操作，以应对复杂集群方程解空间的多峰性问题。算例结果验证了所述集群优化方法的有效性，求解质量良好；同时表明波浪能发电集群规模越大，装置之间的辐射影响越复杂，遮挡效应越明显。
2024年02期 v.42;No.306 259-266页 [查看摘要][在线阅读][下载 1811K] [下载次数：343 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：1 ] - 钱进宝;刘晓光;蔡玺;刘熠;戴剑丰;
随着“双碳”目标的推进，分布式新能源接入电网的容量大幅度提升，配电网源网荷储协调优化策略是实现分布式新能源消纳的重要方法，其中无功优化能够保证电网安全稳定运行。文章提出了一种基于自适应学习率卷积神经网络的配电网源网荷储无功协调优化技术。首先以最小网络损耗和最低电压偏移为目标，构建无功优化模型；其次利用卷积神经网络强大的非线性拟合能力，挖掘出电网运行场景和无功调压设备、储能充放电策略之间的映射关系，引入自适应学习率的方式更新网络参数，提高了网络训练效率；再次通过控制无功调压设备和储能装置充放电情况协调分布式电源出力，实现电力系统无功电压主动优化控制；最后通过IEEE33节点电网模型进行了仿真验证。结果表明，文章所提的配电网源网荷储无功协调优化方法提高了电力系统电压调节能力，为配电网安全可靠运行奠定了良好基础。
2024年02期 v.42;No.306 267-275页 [查看摘要][在线阅读][下载 1793K] [下载次数：705 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：0 ] - 熊志杰;张大伟;席骊瑭;王彦沣;周哲民;
针对混合储能微电网在负载突变、扰动加入等多种复杂工况下引起的用电端降压接口的电压质量降低的问题，文章设计了一种以改进线性自抗扰为主要控制器，以BP神经网络为辅助参数优化算法的闭环控制策略。首先，根据六路交错并联变换器的电路拓扑建立时域下的数学模型，并对系统总扰动进行重构，将总扰动分解为模型未知扰动和外界扰动，分别利用观测器进行估计，形成了改进线性自抗扰控制，提高系统的扰动观测能力和观测精度；其次，为使系统获得控制参数的实时优化能力，引入BP神经网络，对控制器参数进行实时整定；最后，搭建了混合微电网六路交错并联变换器的数字仿真模型和半实物仿真模型进行验证，并与PI,LADRC进行了比较。结果显示，所提控制策略不仅具备优异的输出电压质量，而且使系统获得了更好的稳定性与鲁棒性。
2024年02期 v.42;No.306 276-284页 [查看摘要][在线阅读][下载 1919K] [下载次数：380 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：0 ] 下载本期数据