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共享储能电站优化配置及选址评价方法

现代电力 2024年

作者：屈克庆乔敬茂毛玲朱少杰赵晋斌上海电力大学海上风电研究院上海电力大学电气工程学院中国电力科学研究院有限公司

新型电力系统中储能单元的选型优化是系统经济性、稳定性运行的保障。现有储能电站常采用单独配置的分布式框架，无法充分发挥储能资源调峰调频作用。为提升大量可调可控资源接入的利用效率，计及储能的“共享”特性展开对共享储能电站... 详细信息

新型电力系统中储能单元的选型优化是系统经济性、稳定性运行的保障。现有储能电站常采用单独配置的分布式框架，无法充分发挥储能资源调峰调频作用。为提升大量可调可控资源接入的利用效率，计及储能的“共享”特性展开对共享储能电站的优化配置和选址策略研究。首先，构建单个共享储能电站与多个分布式新能源协同发展的混合整数线性规划配置模型；其次，在考虑风光出力特性的情况下，设定共享储能电站优化选址评价指标；然后，在满足负荷需求以及日均经济成本最小的前提下，采用Yalmip工具与CPLEX商业求解器求解，得到共享储能电站的最优容量功率配置，进一步采用灰色关联度法确定共享储能电站最优接入位置；最后，采用IEEE33节点算例进行仿真分析和验证。结果表明：所提出的共享储能电站的优化配置及选址策略，不仅可以得到最优规划决策，而且可以服务于多个用户，满足多节点需求。

关键词：共享储能风光出力特性灰色关联度法优化配置及选址分布式电源

从基础研究到工业转化应用的实践——甲醇制烯烃SMTO催化技术开发

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石油炼制与化工 2024年第1期55卷 122-129页

作者：刘红星丁佳佳申学峰王传明齐国祯王仰东谢在库中石化(上海)石油化工研究院有限公司上海201208 中国石油化工集团有限公司

煤基甲醇制烯烃(MTO)是煤炭清洁利用的关键技术之一,对于保障国家能源安全具有重要的战略意义。中国石油化工集团有限公司经过20余年的研究,在催化反应机制、高性能分子筛催化剂以及反应-再生工艺技术等方面持续创新,开发了高效甲醇制烯... 详细信息

煤基甲醇制烯烃(MTO)是煤炭清洁利用的关键技术之一,对于保障国家能源安全具有重要的战略意义。中国石油化工集团有限公司经过20余年的研究,在催化反应机制、高性能分子筛催化剂以及反应-再生工艺技术等方面持续创新,开发了高效甲醇制烯烃SMTO工艺技术,实现了从导向性基础研究到工业应用的贯通式创新。

关键词：甲醇制烯烃分子筛反应机制反应-再生过程流化床催化剂

基于实际功率曲线阈值筛选的风电机组偏航误差算法研究

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动力工程学报 2024年第8期44卷 1196-1204,1225页

作者：吕松灏刘向民方超丁士发余从极马永鑫上海发电设备成套设计研究院有限责任公司上海200240 国家电投集团江苏电力有限公司南京210008 远景能源有限公司江苏无锡214000

现有风电机组偏航误差评估方法多借助激光雷达或依赖长期(大于3个月)运行数据。针对新机组首次维护前的短期运行数据偏航误差计算问题,提出一种基于实际功率曲线阈值筛选的偏航误差算法。首先,通过Bin法求解机组实际功率曲线,利用实际... 详细信息

现有风电机组偏航误差评估方法多借助激光雷达或依赖长期(大于3个月)运行数据。针对新机组首次维护前的短期运行数据偏航误差计算问题,提出一种基于实际功率曲线阈值筛选的偏航误差算法。首先,通过Bin法求解机组实际功率曲线,利用实际功率曲线阈值方法在无需机舱传递函数(NTF)的条件下剔除可能降低计算准确度的数据;其次,对筛选后的数据集做风速分仓,利用区间均值法求解各风仓代表偏航误差;最后,使用风速加权法求解偏航误差。在江苏某陆上风电场的实践应用表明,所提出的算法针对短期和长期运行数据均可获得有效的偏航误差计算结果。

关键词：风力发电偏航误差数据处理功率曲线

面向余热利用的近埃尔逊循环热力性能仿真研究

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中国电机工程学报 2024年第7期44卷 2718-2725,I0017页

作者：仇中柱李成龙胡炯炯张敬奎郑莆燕胡瑛陈乐王天翔上海电力大学能源与机械工程学院上海市杨浦区200090 上海燃气工程设计研究有限公司上海市浦东新区200135

为了提高余热资源的利用效率及品质,该文提出一种近埃尔逊循环,并采用EBSILON软件对近埃尔逊动力循环余热利用系统进行建模、仿真。采用验证的模型,分别研究工质流量、压气机效率、膨胀机效率、热源温度等因素对循环效率和余热利用效率... 详细信息

为了提高余热资源的利用效率及品质,该文提出一种近埃尔逊循环,并采用EBSILON软件对近埃尔逊动力循环余热利用系统进行建模、仿真。采用验证的模型,分别研究工质流量、压气机效率、膨胀机效率、热源温度等因素对循环效率和余热利用效率的影响。结果表明,工质流量在一定范围内时,循环效率基本保持稳定,超过一定值后,循环效率迅速下降,余热利用效率则持续提升;压气机效率和膨胀机效率的增大均能明显提升循环效率与余热利用效率;增大热源温度可以提升循环效率,但会导致余热利用效率的降低;各影响因素对循环效率的显著性分析则表明膨胀机效率对循环效率的影响程度最大,工质流量影响程度最小。该研究成果为余热利用提供了新的途径,可有效提高能源利用品质,同时为工程应用提供参考。

关键词：近埃尔逊循环余热利用热力性能建模仿真

茂金属催化线性α-烯烃聚合获取高分子量产物研究进展

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化工进展 2024年

作者：刘俊杰吴建民孙启文王建成孙燕太原理工大学化学工程与技术学院怀柔实验室山西研究院上海兖矿能源科技研发有限公司煤液化气化及高效低碳利用全国重点实验室

相比传统Ziggler-Natta催化剂和Lewis酸催化剂，茂金属催化剂具备活性高、产物分子量高、分布单一和环境友好等特点。但催化剂的复杂制备过程和无水无氧的反应环境等苛刻要求严重限制其发展。基于此，本文概述了以往研究中催化聚合不同... 详细信息

相比传统Ziggler-Natta催化剂和Lewis酸催化剂，茂金属催化剂具备活性高、产物分子量高、分布单一和环境友好等特点。但催化剂的复杂制备过程和无水无氧的反应环境等苛刻要求严重限制其发展。基于此，本文概述了以往研究中催化聚合不同种类LAO的茂金属催化剂及其反应条件和性能表现，从催化剂的空间结构和电子结构以及助催化剂的影响详细分析了造成不同性能表现的主要原因，如空间位阻、β-H占比和整体分子刚性等，并分别提出适合于催化聚合不同种类LAO的茂金属催化剂类型和最佳操作条件。对以有机硼化物为助催化剂的催化聚合LAO的体系构建、后续LAO的催化聚合机理和影响因素研究和以铪为金属活性中心的茂金属催化剂的合成设计进行了展望。旨在为LAO催化聚合获取高分子量产物的茂金属催化剂的开发设计提供理论指导。

关键词：茂金属催化剂线性α-烯烃催化聚合聚合物高分子量产品

基于混合空洞卷积和注意力多尺度网络的残饵密度估计

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农业工程学报 2024年第14期40卷 137-145页

作者：张丽珍李延天李志坚孟雄栋张永琪吴迪上海海洋大学工程学院上海201306 上海海洋可再生能源工程技术研究中心上海201306

及时、准确地估算饵料盘中残留饲料量是提高养殖效益的重要措施。针对虾类养殖场景下残饵检测模型复杂度高、计数精度低的问题,提出了一种基于混合空洞卷积和注意力多尺度网络(hybrid dilated convolution and attention multi-scale ne... 详细信息

及时、准确地估算饵料盘中残留饲料量是提高养殖效益的重要措施。针对虾类养殖场景下残饵检测模型复杂度高、计数精度低的问题,提出了一种基于混合空洞卷积和注意力多尺度网络(hybrid dilated convolution and attention multi-scale network,HAMNet)的残饵密度估计方法。首先,借鉴MCNN(multi-column convolutional neural network)多列架构的思想设计并行卷积块(parallel convolution block,PCB),使网络在单列架构中提取多种尺度的残饵特征,简化了网络结构并减轻了计算量;同时为了弥补网络结构简化造成残饵特征表示能力略有不足的问题,引入混合空洞卷积块(hybrid dilated convolution block,HDCB)避免信息丢失并增大感受野,增强模型深入挖掘多尺度残饵信息的能力。其次,在网络中嵌入通道注意力机制(channel attention mechanism,CAM),利用通道之间的相互依赖性重新校准有用特征信息的权重,凸显目标与背景的差异性。最后,针对下采样导致密度图质量差的问题,应用可学习的转置卷积恢复特征图细节信息,进而提升模型计数性能。利用饵料盘条件下采集的残饵图像进行了验证,试验结果表明,与基准模型MCNN相比,HAMNet模型的平均绝对误差、均方根误差和计算量分别降低了44.4%、40.8%和13.7%,参数量仅为0.52 MB。与经典密度估计模型CMTL(cascaded multi-task learning)、SANet(scale aggregation network)、CSRNet(congested scene recognition network)相比,该模型在各项性能指标上保持了最佳平衡,明显处于优势。该研究可为人工智能在水产养殖中快速量化残饵提供参考。

关键词：水产养殖模型残饵密度估计并行卷积块混合空洞卷积通道注意力机制转置卷积

流型转化对CO_(2)流动沸腾换热的影响研究

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工程热物理学报 2024年第6期45卷 1643-1649页

作者：黄永方徐肖肖孙云龙刘朝重庆大学低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室重庆4400044

本文开展了CO_(2)在内径5 mm水平光滑管内的流动沸腾换热及流型可视化实验,结合非绝热流型可视化数据对其流动沸腾换热特性开展研究。结果表明,受重力的影响,换热管顶部在低干度下发生间歇性干涸,导致其换热系数远低于底部换热系数。饱... 详细信息

本文开展了CO_(2)在内径5 mm水平光滑管内的流动沸腾换热及流型可视化实验,结合非绝热流型可视化数据对其流动沸腾换热特性开展研究。结果表明,受重力的影响,换热管顶部在低干度下发生间歇性干涸,导致其换热系数远低于底部换热系数。饱和温度的减小促进了流型的转换,有效减小间歇性干涸引起的管周向局部换热性能的差异,提高了截面的平均换热系数。饱和温度从15℃降至9℃时,截面平均换热系数提高约50%。

关键词：二氧化碳流动沸腾流型可视化沸腾换热特性

室外造雪机用核子器两相流动过程与雾化规律研究

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制冷学报 2024年

作者：郝亚辉吴海峰徐荣吉张华王瑞祥北京建筑大学环境与能源工程学院北京市建筑能源综合高效综合利用工程技术研究中心上海理工大学能源与动力工程学院

核子器对促进人工造雪的液滴快速成核、结晶、成雪过程具有重要作用。针对室外造雪机用的通用核子器，设计了可视化实验平台，研究了核子器内部气液两相流动过程以及对雾化行为的影响规律。结果表明：核子器内部呈两相环形流动，外部形... 详细信息

核子器对促进人工造雪的液滴快速成核、结晶、成雪过程具有重要作用。针对室外造雪机用的通用核子器，设计了可视化实验平台，研究了核子器内部气液两相流动过程以及对雾化行为的影响规律。结果表明：核子器内部呈两相环形流动，外部形成了连续的空锥形喷雾场。随着气液压力比（ΦGL）的增加，界面扰动波在内部气液两相流动过程中逐渐消失。随着空气核占据更多的空间，液膜厚度逐渐减小且变得均匀稳定，雾化效率和雾化质量均得到显著提升。当ΦGL从20%增至67%时，液滴分布的均匀性和稳定性分别提高了17%和60%。

关键词：室外造雪机核子器内部流型粒径分布科技冬奥

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实现稳定光电化学水分解的自修复机制

Chinese Journal of Catalysis 2024年第5期60卷 158-170页

作者：冯超李严波电子科技大学基础与前沿研究院四川成都610054

随着全球经济的持续增长,人类社会对能源的需求也在不断攀升.然而,传统的化石燃料无法再生,并且由于其过度消耗而引发的环境问题日益凸显,这使得寻找清洁、可持续的能源替代品成为当务之急.其中,通过人工光合作用对太阳能进行转化和储... 详细信息

随着全球经济的持续增长,人类社会对能源的需求也在不断攀升.然而,传统的化石燃料无法再生,并且由于其过度消耗而引发的环境问题日益凸显,这使得寻找清洁、可持续的能源替代品成为当务之急.其中,通过人工光合作用对太阳能进行转化和储存是一个理想的能源替代方案.光电化学(PEC)水分解技术可以将太阳能直接转化为氢能,并且在氢燃料的生产和燃烧过程中水是唯一的原料和产物,实现了“零碳”排放的紧密氢循环,整个过程被认为是绿色、可持续的.在过去几十年里,大量关于PEC水分解的研究被报道,尤其是在提高太阳能到氢气(STH)转换效率方面取得了较大的进展.然而,光电极在工况下的长期稳定性问题仍然是制约PEC水分解商业化的主要障碍.为了应对这一挑战,催化领域引入了自修复的概念,并将其扩展应用于提高光电极的稳定性,这为解决其稳定性问题提供了新的策略.因此,有必要对实现稳定PEC水分解的自修复机制进行综述.本文系统综述了不同半导体光吸收体、保护层和助催化剂在工况下的衰减机制.首先,重点探讨了窄带隙半导体材料,如硅基(n-Si或p-Si)或III-V族半导体(GaAs,InP等)在工况下的衰减机制.这些材料受到电解液化学腐蚀的影响,导致其理化性质不稳定.特别是在光照或外加偏压的作用下,腐蚀作用会进一步加剧,严重影响其性能.然后,分析了具有合适带隙的半导体材料的衰减机制.受热力学因素影响,非氧化物半导体,如金属硫化物/硒化物、氮化物、氧氮化物、磷化物等,容易被光生空穴氧化;而金属氧化物半导体,如Cu_(2)O,则容易被光生电子还原.此外,热力学上相对稳定的金属氧化物半导体,如BiVO_(4),受动力学因素影响易发生光腐蚀,导致光吸收物种的溶解和晶格结构的破坏.除了半导体材料本身,表面保护层受到寄生光吸收和针孔现象的限制,导致其保护效果降低.助催化剂同样面临着活性衰减和寄生光吸收带来的挑战,这些因素影响了光电极的整体效率和稳定性.为了应对这些挑战,本文总结了一系列具有自修复机制的损伤修复策略,包括光吸收材料和助催化剂中活性组分的内在自修复、半导体中缺陷位点的内在自修复、保护层中的外在自修复以及表面改性层中自修复薄膜的厚度自限性特征.实现这些自修复机制通常需要结合PEC水分解工况下提供的偏压或光电压,并在电解液中添加失活物种的离子源或额外的修复剂.工况下提供的偏压大小以及添加到电解质中的物种数量和浓度将直接决定PEC水分解的自修复能力.综上,自修复作为维持易腐蚀光电极稳定性的理想方式,具有极大的应用潜力.通过利用更先进的原位分析技术能够更深入地揭示光电极/电解质界面在工况下的动态演变规律,从而更好地从本质上了解PEC水分解系统的损伤机制.针对运行状态下损伤部位的针对性修复,可以建立动态稳定的损伤-修复机制,为实现人工光合作用系统的高效和长期稳定运行提供有力保障.展望未来,需要进一步深入剖析并完善自修复机制,使其成为催化系统开发的一般性设计原则,此外,还应积极探索将自修复机制扩展至更广泛的应用平台和场景中,为推动清洁能源领域的进一步发展贡献更多的解决方案.

关键词：自修复光电化学水分解稳定性半导体光吸收层保护层助催化剂