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Electrically tunable phase-change metasurface for dynamic infrared thermal camouflage

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Photonics Research 2024年第2期12卷 292-300页

作者： yufeng xiong YUNZHENG WANG CHAO FENG YAOLAN TIAN LIANG GAO JUN-LEI WANG ZHUANG ZHUO XIAN ZHAO Center for Optics Research and Engineering Key Laboratory of Laser&Infrared SystemMinistry of EducationShandong UniversityQingdao 266237China School of Information Science and Engineering Shandong UniversityQingdao 266237China

Dynamic infrared thermal camouflage technology has attracted extensive attention due to its ability to thermally conceal targets in various environmental backgrounds by tuning thermal *** use of phase change materials(PCMs)offers numerous advantages,including zero static power,rapid modulation rate,and large emissivity tuning ***,existing PCM solutions still encounter several practical application challenges,such as temperature uniformity,amorphization achievement,and adaptability to different *** this paper,we present the design of an electrically controlled metal-insulator-metal thermal emitter based on a PCM metasurface,and numerically investigate its emissivity tunability,physical mechanisms,heat conduction,and thermal camouflage performance across different ***,the influence of the quench rate on amorphization was studied to provide a guidance for evaluating and optimizing device *** results reveal that the thermal emitter exhibits a wide spectral emissivity tuning range between 8 and 14μm,considerable quench rates for achieving amorphization,and the ability to provide thermal camouflage across a wide background temperature ***,it is anticipated that this contribution will promote the development of PCM-based thermal emitters for practical dynamic infrared thermal camouflage technology with broad applications in both civilian and military domains.

关键词： thermal dynamic phase

基于即时检测的新型冠状病毒检测技术现状及研究进展

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中华检验医学杂志 2022年第2期45卷 200-206页

作者：熊玉锋蔡贞张晔郑磊南方医科大学南方医院检验科广州510515

针对目前国内外新型冠状病毒肺炎疫情防控形势的重大变化,“外防输入、内防反弹”已成为我国疫情防控的工作重点。由于检测场地、仪器设备以及反应时间的限制,传统的检测技术无法满足新型冠状病毒即时快速检测的需要。即时检测技术所具... 详细信息

针对目前国内外新型冠状病毒肺炎疫情防控形势的重大变化,“外防输入、内防反弹”已成为我国疫情防控的工作重点。由于检测场地、仪器设备以及反应时间的限制,传统的检测技术无法满足新型冠状病毒即时快速检测的需要。即时检测技术所具备的快速、便携、灵活等优点使得其在新型冠状病毒的快速检测和筛查工作中发挥着越来越重要的作用。本文从抗原、特异性抗体和核酸等方面对新型冠状病毒的即时检测技术现状及研究进展进行综述,以期为疫情防控和临床诊治提供参考。

关键词：冠状病毒属核酸类抗原抗体床旁诊断化验信息系统实验室技术和方法

台风期间考虑配电终端功能可用性的配电网重构方法

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电力系统自动化 2021年第4期45卷 38-44页

作者：李博达熊宇峰任正伟陈颖张璐清华大学电机工程与应用电子技术系北京市100084 中国农业大学信息与电气工程学院北京市100083

近年来,包括地震、台风、山火等事件在内的极端灾害,给城市配电网的电气和通信控制设备造成了极大的破坏。为此,考虑台风灾害冲击,提出了一种考虑配电终端信息物理功能短时可用特性的配电网受灾和恢复过程仿真方法,用于改进配电网韧性... 详细信息

近年来,包括地震、台风、山火等事件在内的极端灾害,给城市配电网的电气和通信控制设备造成了极大的破坏。为此,考虑台风灾害冲击,提出了一种考虑配电终端信息物理功能短时可用特性的配电网受灾和恢复过程仿真方法,用于改进配电网韧性量化评估结果。分析了灾害中储能支撑配电终端信息物理功能短时存续的能力,建立了考虑配电终端可用性的多阶段配电网拓扑重构流程,设计了配电网韧性评估指标和恢复过程仿真算法。针对IEEE 33节点系统算例的研究表明,灾害下配电终端信息物理功能削弱将造成配电网停电损失扩大、韧性水平下降。实验结果说明了所提方法的合理性和有效性。

关键词：信息物理系统配电网韧性分析台风停运仿真时空影响

基于主从博弈的工业园区综合能源系统氢储能优化配置

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电工技术学报 2021年第3期36卷 507-516页

作者：熊宇峰司杨郑天文陈来军梅生伟电力系统国家重点实验室(清华大学电机工程与应用电子系) 北京100084 青海大学新能源光伏产业研究中心西宁810016 清华四川能源互联网研究院成都610213

在源、网分离模式下中小规模的工业园区综合能源系统中,薄弱的外部供能网络和较高的用热负荷需求引起了系统能量失衡和运营商盈利模式单一等问题。为改善能量平衡,提高能源系统运营商收益水平,结合氢储能多能联供联储的优点,设计由运营... 详细信息

在源、网分离模式下中小规模的工业园区综合能源系统中,薄弱的外部供能网络和较高的用热负荷需求引起了系统能量失衡和运营商盈利模式单一等问题。为改善能量平衡,提高能源系统运营商收益水平,结合氢储能多能联供联储的优点,设计由运营商配置氢储能的工业园区综合能源系统基本架构;参考现有价格-能量博弈模式,构建含氢储能的综合能源系统及各参与主体的博弈模型,提出含氢储能的综合能源系统三阶段主从博弈框架。根据博弈的阶段性特点,提出基于遗传算法和混合整数优化的三阶段主从博弈求解方法。算例分析表明,通过优化配置氢储能可有效改善工业园区综合能源系统的能量平衡并提高能源系统运营商的收益。

关键词：综合能源系统主从博弈氢储能优化配置多能平衡

考虑电热气耦合特性的低碳园区综合能源系统氢储能优化配置

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电力自动化设备 2021年第9期41卷 31-38页

作者：熊宇峰陈来军郑天文司杨梅生伟清华大学电机系电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室北京100084 青海大学新能源光伏产业研究中心青海西宁810016 清华四川能源互联网研究院四川成都610213

氢储能具有零碳排放、电热气联供等诸多优点,有望成为实现碳中和目标的重要支撑技术。针对工业园区综合能源系统的电热气负荷需求特点以及低碳化发展的总体需要,提出了一种以氢储能作为多种能量形式转换枢纽的低碳园区综合能源系统架构... 详细信息

氢储能具有零碳排放、电热气联供等诸多优点,有望成为实现碳中和目标的重要支撑技术。针对工业园区综合能源系统的电热气负荷需求特点以及低碳化发展的总体需要,提出了一种以氢储能作为多种能量形式转换枢纽的低碳园区综合能源系统架构,在分析氢储能单元电热气多能特性的基础上,建立了氢储能多能联储联供模型;进一步地,以投资运行成本以及碳排放为优化目标,提出了园区综合能源系统氢储能单元优化配置模型。基于实际算例分析了清洁能源发电及热电负荷特性、碳减排政策、氢储能投资成本等关键因素对综合成本及碳减排目标的影响,验证了通过配置氢储能降低园区综合能源系统供能成本和碳排放的可行性,并指出了其典型的适用场景。

关键词：低碳氢储能园区综合能源系统优化配置电热气耦合

聚1,5-蒽醌的制备及其在电极材料中的应用

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功能高分子学报 2023年第6期36卷 587-592页

作者：胡琪玥熊宇风徐涛欧颖董丽杰武汉理工大学材料科学与工程学院材料复合新技术国家重点实验室武汉430070 湖北工程学院化学与材料科学学院湖北孝感432000

通过原位聚合制备了一种聚1,5-蒽醌(P15AQ)包覆碳纳米管(CNT)复合材料(CNT@P15AQ),利用聚合解决蒽醌在电解液中易溶解稳定性差的问题,并借助碳纳米管构建电子传输通道,促进电极内部的电子转移,提升材料的倍率性能。探究了CNT含量对CNT@P... 详细信息

通过原位聚合制备了一种聚1,5-蒽醌(P15AQ)包覆碳纳米管(CNT)复合材料(CNT@P15AQ),利用聚合解决蒽醌在电解液中易溶解稳定性差的问题,并借助碳纳米管构建电子传输通道,促进电极内部的电子转移,提升材料的倍率性能。探究了CNT含量对CNT@P15AQ复合材料电化学性能的影响。结果表明,相较于P15AQ,CNT@P15AQ复合材料的放电容量、倍率性能及循环稳定性均显著提升。当复合材料中w(CNT)=29%时,CNT@P15AQ复合电极在50 mA/g的电流密度下,首次放电比容量可达241.7 mA·h/g,10 C(1 C=260 mA/g)电流密度下充放电可保持约148.5 mA·h/g的放电比容量,且循环稳定性优异,1 C电流密度下经过100次循环,容量保持率可达84.7%。

关键词：蒽醌碳纳米管复合材料聚合物电池高放电比容量

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基于树形贝叶斯网络的配电网快速灾情推断

电网技术 2020年第6期44卷 2222-2228页

作者：熊宇峰周刚陈颖陈来军张明龙李博达清华大学电机工程与应用电子技术系北京市海淀区100084 国网福建省电力有限公司福建省福州市350007 国网福建省电力有限公司电力科学研究院福建省福州市350007

近年来,极端灾害已经成为导致配电网大规模停电的重要原因之一。快速地对关键负荷的受灾情况进行推断,对于指导恢复抢修方案具有重要意义。传统的贝叶斯网络推断方法计算复杂度随网络节点增加呈指数上升,难以满足配电网灾情实时推断的... 详细信息

近年来,极端灾害已经成为导致配电网大规模停电的重要原因之一。快速地对关键负荷的受灾情况进行推断,对于指导恢复抢修方案具有重要意义。传统的贝叶斯网络推断方法计算复杂度随网络节点增加呈指数上升,难以满足配电网灾情实时推断的需要。为此,结合配网开环运行的特点,建立树形的贝叶斯网络。在此基础上,提出快速灾情推断的流程和方法。对于任意选取的关键节点,该方法的计算复杂度均为节点数的一次多项式,克服了传统推断方法造成的维数灾难,可实现对大规模配电网的灾情实时推断。通过理论分析和算例仿真,验证了所提快速灾情推断方法的准确性和快速性,并论证了其在实际灾情推断中的作用。

关键词：极端灾害配电网灾情推断树形贝叶斯网络快速推断算法停运概率计算关键节点

考虑光热集热单元的氢储能热电联供综合能源系统容量优化配置

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电力自动化设备 2023年第12期43卷 70-76页

作者：孙璐瑶陈来军熊宇峰李笑竹梅生伟青海大学新能源光伏产业研究中心青海西宁810016 清华大学电机工程与应用电子技术系北京100084

氢储能技术具有零污染、效率高、来源丰富等特点,是太阳能高效利用的重要手段。但是当氢储能进行热电联供时,因热电耦合约束的存在,其供能灵活性较差。针对上述问题,设计了一种考虑光热集热单元的氢储能热电联供系统,将光热集热单元作... 详细信息

氢储能技术具有零污染、效率高、来源丰富等特点,是太阳能高效利用的重要手段。但是当氢储能进行热电联供时,因热电耦合约束的存在,其供能灵活性较差。针对上述问题,设计了一种考虑光热集热单元的氢储能热电联供系统,将光热集热单元作为氢储能系统的额外供热源,以系统的供能经济性为目标,建立含光热集热单元的氢储能综合能源系统容量优化配置模型。以典型的综合能源系统热电联供为算例进行仿真,验证了光热集热单元对提升氢储能热电联供能力的有效性以及所提氢储能综合能源系统容量优化配置方案的经济性。

关键词：综合能源系统光伏发电光热集热单元氢储能热电联供容量优化配置

考虑热电综合利用的光伏储氢独立供能系统容量优化配置

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中国电力 2020年第10期53卷 66-73页

作者：熊宇峰司杨郑天文陈来军梅生伟清华大学电机系北京100084 清华四川能源互联网研究院四川成都610213 青海大学新能源光伏产业研究中心青海西宁810016

青藏高原广大边远地区受地理限制和气候因素影响,能源供给问题长期无法有效解决。考虑到当地气候高寒、光照充裕、负荷分散等特点,结合氢能无污染、零碳排、高热值的优点,提出了光伏储氢独立供能系统的基本架构,以实现高寒条件下热电负... 详细信息

青藏高原广大边远地区受地理限制和气候因素影响,能源供给问题长期无法有效解决。考虑到当地气候高寒、光照充裕、负荷分散等特点,结合氢能无污染、零碳排、高热值的优点,提出了光伏储氢独立供能系统的基本架构,以实现高寒条件下热电负荷的综合供应。并建立了含电解槽、储氢罐、燃料电池的储氢系统热电联供模型,充分挖掘储氢系统热电联储联供潜力。在此基础上,进一步提出了光伏储氢独立供能系统的容量配置模型和优化方法,并通过算例对比分析了光伏储氢独立供能系统与现有的光伏蓄电池独立供能系统的性能差异。仿真结果验证了本文所提光伏储氢独立供能系统方案的可行性。研究成果有望为青藏高原边远地区分布式清洁供能提供新的思路和方法。

关键词：储氢光伏独立供能系统热电综合利用容量优化配置