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考虑能流-物流耦合的港口综合能源系统规划关键技术及挑战

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中国电机工程学报 2024年第19期44卷 7616-7635,I0011页

作者：张沈习宋琪程浩忠方斯顿吕佳炜电力传输与功率变换控制教育部重点实验室(上海交通大学电气工程系) 上海市闵行区200240 重庆大学电气工程学院重庆市沙坪坝区400044

能流系统和物流系统深度耦合是未来港口综合能源系统(port integrated energy system,PIES)的关键特征之一,开展考虑能流-物流耦合的PIES规划对港口绿色低碳转型具有重要意义。该文首先从传统港口、绿色港口、近零碳港口3个典型阶段展现... 详细信息

能流系统和物流系统深度耦合是未来港口综合能源系统(port integrated energy system,PIES)的关键特征之一,开展考虑能流-物流耦合的PIES规划对港口绿色低碳转型具有重要意义。该文首先从传统港口、绿色港口、近零碳港口3个典型阶段展现PIES的形态结构演变,阐述其发展现状和趋势;其次,分析港口物流系统的用能时空可调性,探究PIES能流-物流耦合机理;在此基础上,分析并构建考虑能流-物流耦合的PIES规划一般性模型,提炼并对比跨(港)区级、港区级和码头级3个层级的PIES规划模型特点和建模要素,梳理并评述不同层级PIES规划关键技术的研究现状;最后,着眼于当前考虑能流-物流耦合后PIES规划中的突出问题,对其未来可能发展方向及挑战进行展望。

关键词：港口综合能源系统用能时空可调性能流-物流耦合规划

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青藏高原东北缘红寺堡盆地晚更新世沉积物元素地球化学特征及其环境指示意义

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地质通报 2024年第1期43卷 33-45页

作者：刘博华吴芳张绪教崔加伟董晓朋中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083 中国地质科学院地质力学研究所北京100081 自然资源部古地磁与古构造重建重点实验室北京100081 自然资源部活动构造与地质安全重点实验室北京100081

红寺堡盆地位于青藏高原东北缘弧形构造带最前缘与鄂尔多斯高原西部的交界位置,区域生态环境脆弱,但由于地表覆盖严重,缺乏完整的露头剖面,一直制约着生态环境演变过程的研究。本文基于红寺堡盆地窑山凹陷ST1钻井序列,采用光释光测年的... 详细信息

红寺堡盆地位于青藏高原东北缘弧形构造带最前缘与鄂尔多斯高原西部的交界位置,区域生态环境脆弱,但由于地表覆盖严重,缺乏完整的露头剖面,一直制约着生态环境演变过程的研究。本文基于红寺堡盆地窑山凹陷ST1钻井序列,采用光释光测年的方法,建立了晚更新世地层年代格架,同时系统分析了70个样品的主量、微量元素组成,依据地球化学指标重建晚更新世以来的气候环境演变过程。研究认为:马兰黄土与萨拉乌苏组的界限年龄约为67.57±7.88 ka,预示着由古湖向风成环境的过渡,区域生态环境逐步恶化。元素地球化学特征也记录了该时期的气候环境变迁过程,CIA值、Al_(2)O_(3)/Na_(2)O、K_(2)O/Na_(2)O值及粘土矿物含量指示了红寺堡盆地晚更新世经历了干旱-温暖-干旱的古气候演化过程;Rb/Zr、Sr/Ba值反映红寺堡盆地萨拉乌苏组沉积时期为封闭的湖盆环境,沉积水体深度自萨拉乌苏组一段开始加深,在萨拉乌苏组二段达到最大深度,萨拉乌苏组三段水体逐步变浅直至马兰黄土沉积时期古湖彻底消亡。该研究成果从元素地球化学的角度为青藏高原东北缘晚更新世地层的沉积环境演化提供了新依据。

关键词：晚更新世沉积环境马兰组萨拉乌苏组元素地球化学红寺堡盆地青藏高原

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边缘智能技术在智能配电网中的应用探讨

电气自动化 2021年第3期43卷 108-111页

作者：方佳维朱何荣陈桂友南京南瑞继保电气有限公司江苏南京211102

智能电网技术的快速发展,引入了大量的智能化设备,致使传统的云端集中式管理遇到了挑战。主动配电网用电侧具备更灵活的调节能力和负荷特性动态变化。为了更好地适应和满足多样的负荷侧主动响应,智能配电网必须提供一种可快速迭代的在... 详细信息

智能电网技术的快速发展,引入了大量的智能化设备,致使传统的云端集中式管理遇到了挑战。主动配电网用电侧具备更灵活的调节能力和负荷特性动态变化。为了更好地适应和满足多样的负荷侧主动响应,智能配电网必须提供一种可快速迭代的在线自动调度系统架构。提出一种将边缘计算技术结合人工智能的应用思路,以配电网需求响应协调控制架构为例,讨论了具体实现方式,提出“云边端”协同控制模式,在边缘节点进行负荷聚类、负荷预测以及负荷控制。最后,结合开发的试验样机做了典型应用说明。结果表明,提出的在线协调控制系统能够满足负荷侧主动调节的优化调度。

关键词：边缘计算人工智能需求响应在线优化调度边缘智能

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非接触激光测头测量轴线标定系统

电子测量技术 2006年第3期29卷 160-161页

作者：房佳威张国雄裘祖荣天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072

本文提出一种用于三坐标测量机的非接触激光测头的标定系统,该系统利用位置敏感探测器和特别设计的测头夹具机构对非接触激光测头测量光束的轴线进行调整,使其通过测头回转体的回转中心。

关键词：三坐标测量机非接触激光测头位置敏感探测器

卟啉基多孔有机聚合物的合成、表征及其气体吸附性能研究

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材料导报 2018年第A1期32卷 144-148页

作者：夏碧江方嘉炜黎姗唐乃卓刘清泉湖南科技大学精细聚合物可控制备及功能应用湖南省重点实验室湘潭411201 湖南科技大学材料科学与工程学院湘潭411201

本文以对溴苯甲醛和三甲基硅烷基乙炔(TMSA)为原料合成了5,10,15,20-四(4-乙炔基苯基)卟啉(TEPP)和5,10,15,20-四(4-溴基苯基)卟啉(TBPP),TEPP和TBPP通过Sonogashira偶联反应合成了卟啉基多孔有机聚合物(P-POP)。分别采用1 H NMR、XRD、... 详细信息

本文以对溴苯甲醛和三甲基硅烷基乙炔(TMSA)为原料合成了5,10,15,20-四(4-乙炔基苯基)卟啉(TEPP)和5,10,15,20-四(4-溴基苯基)卟啉(TBPP),TEPP和TBPP通过Sonogashira偶联反应合成了卟啉基多孔有机聚合物(P-POP)。分别采用1 H NMR、XRD、SEM、FT-IR、吸脱附对P-POP的结构和性能进行了表征。研究结果表明P-POP呈现无规块状形貌且部分结晶,在950℃以内具有良好的热稳定性。孔结构分析表明P-POP具有较高孔隙率,BET比表面积达659.9m2/g,总孔容为0.7cm3/g,孔径分布范围为5~20nm,且P-POP在273K下对CO2表现出良好的吸附能力,最大吸附值达25.2cm3/g。

关键词：多孔有机聚合物 Sonogashira偶联比表面积卟啉

祁东井田W型煤层气井排采特征及排采工艺优化研究

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中国煤炭地质 2023年第10期35卷 23-27,62页

作者：丁聪聪苏生方晓蕾曹明王成方佳伟中煤科工西安研究院(集团)有限公司陕西西安710077 安徽恒源煤电股份有限公司祁东煤矿安徽宿州234114

地面煤层气抽采是解决煤矿瓦斯灾害、降低煤层瓦斯压力的有效措施。针对淮北矿区祁东井田碎软煤层瓦斯含量大的问题,在该井田首次采用W型井组进行地面煤层气抽采。结合该地区煤储层开发特征采用螺杆泵进行分段控压排采作业,取得了良好... 详细信息

地面煤层气抽采是解决煤矿瓦斯灾害、降低煤层瓦斯压力的有效措施。针对淮北矿区祁东井田碎软煤层瓦斯含量大的问题,在该井田首次采用W型井组进行地面煤层气抽采。结合该地区煤储层开发特征采用螺杆泵进行分段控压排采作业,取得了良好的产气效果,经过近三年的抽采已累计产气222×10^(4)m^(3)。针对现阶段排采中存在的问题提出了相应的优化措施,为今后该地区煤层气开发积累了宝贵经验。

关键词：煤层气井排采特征工艺优化祁东井田

基于工作面全覆盖的地面瓦斯高效抽采模式研究

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煤田地质与勘探 2020年第3期48卷 81-85页

作者：方佳伟韩保山周加佳王正喜张丁亮刘嘉徐建军煤炭科学研究总院北京100013 中煤科工集团西安研究院有限公司陕西西安710077

针对煤层碎软、渗透性低、工作面瓦斯抽采难度大且效率低的问题,提出两端对接分段压裂顶板水平井组的工作面瓦斯抽采全覆盖模式。选取淮北煤田宿县矿区某矿井为例,依据研究区地应力与工作面展布特征,结合研究区内瓦斯地质条件及煤层力... 详细信息

针对煤层碎软、渗透性低、工作面瓦斯抽采难度大且效率低的问题,提出两端对接分段压裂顶板水平井组的工作面瓦斯抽采全覆盖模式。选取淮北煤田宿县矿区某矿井为例,依据研究区地应力与工作面展布特征,结合研究区内瓦斯地质条件及煤层力学性质分析,利用交叉偶极子声波测井方法优选水平井水平段布置方位,采用Fracpro PT的压裂模拟技术确定水平井水平段距离71煤层的范围,即布置在煤层顶板2m以内;采用抽采模拟技术对研究区试验工程进行预测,结果显示,抽采3 a后工作面的瓦斯含量和压力都大幅度降低,达到了工作面瓦斯抽采全覆盖的要求。提出的抽采模式为国内类似地质条件煤矿地面瓦斯高效抽采提供一种手段。

关键词：瓦斯全覆盖抽采模式顶板水平井压裂数值模拟淮北宿县矿区

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基于MEA的CO_2相变化吸收剂的开发

中国科学：化学 2018年第6期48卷 641-647页

作者：涂巍巍方佳伟李竹石毛梦琳金显杭刘晓阳张卫东北京化工大学化学工程学院北京100029 中国天辰工程有限公司天津300400 四川天一科技股份有限公司成都610225

化学吸收法是碳捕集技术中最为成熟的技术之一,单乙醇胺(MEA)是最常用的化学吸收剂.然而由于MEA的解吸能耗较高,造成CO_2捕集成本居高不下.本文提出了一种利用盐析效应开发新型CO_2相变化吸收剂的方法,并开发了吸收剂组成为"MEA+叔丁醇+... 详细信息

化学吸收法是碳捕集技术中最为成熟的技术之一,单乙醇胺(MEA)是最常用的化学吸收剂.然而由于MEA的解吸能耗较高,造成CO_2捕集成本居高不下.本文提出了一种利用盐析效应开发新型CO_2相变化吸收剂的方法,并开发了吸收剂组成为"MEA+叔丁醇+水"的新型CO_2相变化吸收剂.实验考察了不同配比下吸收剂的分相情况、循环负载量以及吸收剂的物理性质,并用气相容积法测定了40℃、0～0.5 MPa下,CO_2在相变化吸收剂中的溶解度.研究表明,MEA/叔丁醇相变化吸收剂的循环负载量最高为2.84 mol CO_2/kg,相比于30%MEA水溶液提高了40%,进入解吸塔的吸收剂体积降低了65%,有望大幅降低CO_2捕集能耗.

关键词：相变化吸收剂 CO2 乙醇胺叔丁醇

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光解水制氢催化剂的掺杂改性

Chinese Journal of Catalysis 2024年第5期60卷 1-24页

作者：房文健严嘉玮韦之栋刘军营郭伟琦江治上官文峰上海交通大学燃烧与环境技术研究中心上海200240 上海交通大学智慧能源创新学院上海200240 江苏大学环境与安全工程学院江苏镇江212013 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司北京102209 扬州大学电气与能源动力工程学院江苏扬州225002

光催化分解水制氢,作为一种绿色、安全、高效且低成本的制氢技术,因其清洁性和巨大的发展潜力而受到广泛关注.尽管光催化分解水制氢在理论上具有显著优势,但在实际应用中仍面临捕光效率低、电荷分离难、表面反应速率慢以及光腐蚀等挑战... 详细信息

光催化分解水制氢,作为一种绿色、安全、高效且低成本的制氢技术,因其清洁性和巨大的发展潜力而受到广泛关注.尽管光催化分解水制氢在理论上具有显著优势,但在实际应用中仍面临捕光效率低、电荷分离难、表面反应速率慢以及光腐蚀等挑战.为解决上述问题并突破效率瓶颈,研究者们积极探索新的方法,如构建异质结、调控微观结构、引入助催化剂、掺杂和诱导缺陷等,以期提高光催化剂的性能.其中,光催化剂掺杂改性是研究热点之一.通过对光催化剂进行掺杂改性,可以有效调节其能带结构、光吸收性能以及电荷传输性能,进而提升光催化分解水制氢的效率.因此,对光催化剂掺杂在光催化分解水制氢中的作用机制和研究进展进行系统地梳理和总结,有助于深化对该领域的理解,具有重要意义.本文系统地介绍了近年来本课题组利用掺杂改性光催化剂提升光解水制氢性能的研究成果.首先,总结了光催化剂掺杂的合成方法和表征手段,并详细介绍了用于分析掺杂离子在催化剂中的分布及价态的原位表征方法.其次,以铋基复合氧化物为例,介绍了通过固溶法将稀土元素掺杂到铋基复合氧化物中,实现可见光下完全分解水,并探讨了掺杂对光催化剂能带结构的影响及作用机制.进一步,阐述了掺杂后铋基复合氧化物微观结构的变化,特别是暴露面、表面特性和缺陷态等对光生载流子分离与迁移的影响,归纳了掺杂诱导的结构变化与光催化分解水制氢性能之间的构效关系.此外,介绍了一种新颖的多局域梯度掺杂方法:利用离子扩散使预先储存掺杂离子的“纳米胶囊”持续、非均匀地释放入半导体材料中,诱导导带位置连续弯曲,从而在导带势能面内构建出多局域的势阱,从而延长了光生电子空穴对的寿命,为光生载流子提供了更多迁移至表面的通道,明显提高了光解水效率.最后,展望了光催化剂掺杂技术未来的研究方向:(1)通过对光催化分解水制氢中的析氢和析氧助催化剂进行掺杂改性,提高表面催化反应速率;(2)发展纳米催化剂上的非对称掺杂技术,在纳米颗粒内的特定区域或表面掺杂的精确调控,以提高光催化分解水制氢性能;(3)随着机器学习的进步,AI模型可以用于预测和优化掺杂条件,从而大幅减少实验量.综上,本文总结了掺杂在光催化分解水制氢研究中的研究进展,希望能为探索开发可见光光催化水分解的新型材料和提高能量转换效率提供参考和借鉴.

关键词：光催化水分解氢掺杂能带结构非对称掺杂