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生物质能驱动的ORC三联供系统的参数优化和综合分析

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太阳能学报 2020年第9期41卷 375-381页

作者：李子申李惟毅赵嘉玮单东雷中国能源建设集团天津电力设计院有限公司天津300400 天津大学中低温热能高效利用教育部重点实验室天津300072

提出一种新型的由生物质能驱动的小型有机朗肯循环冷热电三联供系统(biomass-fuelled CCHP-ORC),并对其进行参数优化、热力学分析和经济性分析。同时建立结构模型和数学模型,选取玉米秸秆为燃料,热水为导热介质,R245fa为ORC系统循环工... 详细信息

提出一种新型的由生物质能驱动的小型有机朗肯循环冷热电三联供系统(biomass-fuelled CCHP-ORC),并对其进行参数优化、热力学分析和经济性分析。同时建立结构模型和数学模型,选取玉米秸秆为燃料,热水为导热介质,R245fa为ORC系统循环工质。运用控制变量法,分析系统在4种运行模式下(纯发电、热电联供CHP、冷电联供CCP、冷热电三联供CCHP)单一变量蒸发温度对各性能参数的影响。比较得出蒸发温度处于409 K时系统各项性能参数表现最优,最佳的运行模式依次为CCHP、CCP、CHP和纯发电模式;随后经?分析得出生物质锅炉?损较大,可进行相应的结构优化。系统在CCHP模式下经济性最优,可持续发展指数SI最高。

关键词：生物质能有机朗肯循环冷热电三联供控制变量法可持续发展指数

考虑生物质能和农业柔性负荷的农业产业园区综合能源系统规划方法

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电网技术 2024年第5期48卷 1836-1845,I0003,I0004-I0006页

作者：姜德威高红均贺帅佳黄媛刘俊勇张江林四川大学电气工程学院四川省成都市610065 成都信息工程大学自动化学院四川省成都市610225

农业产业园区规划是实现农业产业园区用能低碳灵活的基础,而生物质资源高值化利用和农业柔性负荷对于促进农业产业园区的合理规划十分重要。因此,该文提出了一种考虑生物质能和农业柔性负荷的农业产业园区综合能源系统(integrated energ... 详细信息

农业产业园区规划是实现农业产业园区用能低碳灵活的基础,而生物质资源高值化利用和农业柔性负荷对于促进农业产业园区的合理规划十分重要。因此,该文提出了一种考虑生物质能和农业柔性负荷的农业产业园区综合能源系统(integrated energy system,IES)规划方法。首先,为实现秸秆高值化利用,引入热解气化炉生产生物质气和生物炭,并通过高厌氧发酵粪污制沼,实现生物质的充分利用。其次,引入农作物日积温作为确定种植业热负荷参与需求响应量的衡量指标,并结合农业负荷特性建立农业柔性负荷模型。然后,以园区投资运行总成本最小为优化目标,考虑设备投资约束和满足农业生长需求的农业用能约束及生物质能成本等运行约束,建立农业产业园区规划模型。随后,为减小天气概率分布不确定性对农业生产和园区供能的影响,基于历史天气数据生成盒式不确定性集合,构建农业产业园区IES分布鲁棒优化模型。最后,通过算例结果分析得出,该文所提的农业产业园区IES规划方法可以显著减少碳排放和系统总成本,并充分利用生物质资源。

关键词：生物质能综合能源系统农业产业园区农业柔性负荷分布鲁棒

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生物质能研究现状及未来发展策略

中国科学院院刊 2019年第4期34卷 434-442页

作者：马隆龙唐志华汪丛伟孙永明吕雪峰陈勇中国科学院广州能源研究所中国科学院青岛生物能源与过程研究所

迫于能源短缺与环境恶化的双重压力,世界各国争相发展安全、环保、可再生的生物质能源。大规模开发利用生物质能源,对推动我国生态文明建设、能源革命和低碳经济发展,保障美丽乡村建设、应对全球气候变化等国家重大战略实施具有重要意... 详细信息

迫于能源短缺与环境恶化的双重压力,世界各国争相发展安全、环保、可再生的生物质能源。大规模开发利用生物质能源,对推动我国生态文明建设、能源革命和低碳经济发展,保障美丽乡村建设、应对全球气候变化等国家重大战略实施具有重要意义。文章在分析国内外生物质能发展现状和趋势的基础上,系统分析了我国发展生物质能面临的挑战,并探讨了未来发展生物质能应采取的策略及重点技术方向,研究结果可为我国生物质能源技术的快速发展提供理论支撑。

关键词：生物质能现状与趋势挑战与对策发展重点

北方农村清洁供暖先行区农业废弃物的生物质能潜力及减排效应评估

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农业资源与环境学报 2023年第3期40卷 667-679页

作者：赵晴云马若婧周璐芸朱钰铭尧可李晓婕张雪靓中国农业大学土地科学与技术学院北京100193

农村供暖是北方地区碳排放的主要来源之一,本研究以《北方地区冬季清洁取暖规划(2017-2021年)》划定的“26+2”京津冀大气污染传输通道城市群农村地区为研究区,对利用农业废弃物进行生物质能清洁供暖的模式进行评估分析。基于“生物质... 详细信息

农村供暖是北方地区碳排放的主要来源之一,本研究以《北方地区冬季清洁取暖规划(2017-2021年)》划定的“26+2”京津冀大气污染传输通道城市群农村地区为研究区,对利用农业废弃物进行生物质能清洁供暖的模式进行评估分析。基于“生物质能潜力核算-替代传统燃料资源量折算-污染物及碳减排效应估算”的研究框架,分别量化研究区内农作物秸秆和畜禽排泄物的生物质能潜力及减排效应。基于2019年统计面板数据,研究区农业废弃物的生物质能潜力较大,若合理充分开发利用,可替代约666万t标准煤或55亿m^(3)天然气,实现减少污染物(SO_(2)、NO_(x))排放量约21万t、降低CO_(2)排放量约1 701万t的减排效应。本研究给出了研究区内28个地级市(直辖市)各类农作物秸秆及畜禽粪污生物质能利用潜力的空间分布及各省的清洁供暖减排效果,结果表明小麦和玉米资源化利用潜力最高;养殖业的生物质能利用潜力高于种植业,且以家禽养殖业为最高。该研究结果可为推动农村地区绿色低碳转型、探索从“农业废弃物”转为“农村供暖源”的发展路径提供有益参考。

关键词：生物质能清洁能源农业废弃物资源化利用碳减排

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生物质能

中国农业文摘（农业工程） 2009年第2期27卷 45-47页

生物柴油研制过程中用到的几种反应器和辅助场,废鸡油脂制取生物柴油试验研究,生物质燃油摩擦磨损特性试验分析，中国大中型沼气工程温室气体减排效益分析,我国秸秆资源开发利用综述,间接供热的热管式生物质气化炉的开发.

关键词：生物质能资源开发利用大中型沼气工程温室气体减排生物质气化炉研制过程生物柴油特性试验

计及热网损耗的乡镇生物质能综合能源系统两阶段优化运行

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电力自动化设备 2021年第4期41卷 24-32页

作者：李守强刘宗歧王静刘文霞郭浩明华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室北京102206

为提高能源利用效率,改善乡镇能源结构,推进生物质能在乡镇高效应用,构建了以生物质能为核心的电-热综合能源系统(IES),并提出一种计及热网损耗的IES两阶段优化方法。第一阶段考虑热网损耗,以日总热能供给量最小为目标对多供热设备的出... 详细信息

为提高能源利用效率,改善乡镇能源结构,推进生物质能在乡镇高效应用,构建了以生物质能为核心的电-热综合能源系统(IES),并提出一种计及热网损耗的IES两阶段优化方法。第一阶段考虑热网损耗,以日总热能供给量最小为目标对多供热设备的出口温度进行优化。而后分析生物质热电联产出力机理,建立其出力模型,并考虑生物质运输、储存、处理全过程,建立了供能成本模型。第二阶段以日收益最大为目标进行IES各设备出力运行优化。通过算例验证了采用两阶段优化可降低问题的复杂度,采用热电联产可提高生物质利用效率,构建生物质能IES可获得较好收益。

关键词：生物质能热电联产两阶段优化电-热综合能源系统热网损耗

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生物质能

中国农业文摘（农业工程） 2009年第1期27卷 43-45页

20091366 生物质成型燃料炉灶结渣特性及影响因素试验研究；20091367 中国能源作物生产生物乙醇的潜力及分布特点；20091368 生物柴油制备方法及其质量标准现状；20091369 生物柴油排放性能研究；20091370 生物质合成二甲醚的技术经济... 详细信息

20091366 生物质成型燃料炉灶结渣特性及影响因素试验研究；20091367 中国能源作物生产生物乙醇的潜力及分布特点；20091368 生物柴油制备方法及其质量标准现状；20091369 生物柴油排放性能研究；20091370 生物质合成二甲醚的技术经济分析……

关键词：生物质能生物质成型燃料技术经济分析生物柴油影响因素结渣特性生物乙醇作物生产

太阳能联合生物质能供暖系统热性能和能源特性的分析

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石河子大学学报（自然科学版） 2023年第6期41卷 704-710页

作者：黄思慧李洁陆红梅蔡永斌石河子大学水利建筑工程学院新疆石河子832003 石河子大学科研处新疆石河子832003

充分利用太阳能和生物质能能够为建筑提供清洁能源,并且可解决严寒和寒冷地区传统供暖方式能耗高、效率低等问题,因此,本文提出一种以太阳能和生物质能作为热源的供暖系统,并对其进行性能分析。该系统运行采用太阳能单热源运行模式(模式... 详细信息

充分利用太阳能和生物质能能够为建筑提供清洁能源,并且可解决严寒和寒冷地区传统供暖方式能耗高、效率低等问题,因此,本文提出一种以太阳能和生物质能作为热源的供暖系统,并对其进行性能分析。该系统运行采用太阳能单热源运行模式(模式一)和太阳能-生物质能双热源运行模式(模式二),用以应对不同的工况,并在南疆图木舒克市搭建试验平台进行测试。结果表明:模式一太阳能集热器和板式热交换器平均热效率分别为63.35%和81.38%,系统的能源效率为72.48%,火用效率为28.35%,模式二太阳能集热器和板式热交换器平均热效率分别为61.35.%和65.36%,生物质锅炉能源效率为78.69%,系统能源效率为68.67%,系统火用效率为26.39%。与传统的供暖系统相比,模式一的节能率高达96.19%,模式二的节能率达到59.09%;模式一的PMV为-0.5,模式二的PMV为-0.7,两种模式的热舒适性都良好。

关键词：生物质能太阳能供暖系统能源效率火用效率

计及生物质能的热电联供系统经济运行优化策略

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电力系统保护与控制 2021年第11期49卷 88-96页

作者：郭威杨鹏孙胜博李欢王晓甜张秀丽国网河北省电力有限公司营销服务中心河北石家庄050021 国网河北省电力有限公司河北石家庄050021 中国农业大学工学院北京100083

为提升我国农村地区生物质能利用效率,借助热电联供(CHP)系统高用能效率优势,给出一种计及生物质能的CHP系统经济运行优化策略。在考虑了运行功率及容量约束下,对生物质能燃气发电、光伏发电以及储能电池等的运行成本进行建模分析,将CH... 详细信息

为提升我国农村地区生物质能利用效率,借助热电联供(CHP)系统高用能效率优势,给出一种计及生物质能的CHP系统经济运行优化策略。在考虑了运行功率及容量约束下,对生物质能燃气发电、光伏发电以及储能电池等的运行成本进行建模分析,将CHP系统运行经济性优化转化为求解最小系统运行成本问题。在优化问题求解过程中,为提升传统粒子群算法求解效率,采用灰狼-粒子群算法降低优化过程陷入局部最优概率,提升优化算法运行速度。仿真结果表明,灰狼-粒子群算法具有更快的算法收敛速度,能够改善计及生物质能的CHP系统用能经济性,有效降低农村地区用能费用,促进生物质能推广应用。

关键词：生物质能热电联供多能互补灰狼算法粒子群算法多目标优化