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政策关联性与协同防治: 基于城市大气政策的实证分析

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系统工程理论与实践 2024年

作者：张培德彭彬彬米志付林忠国杜慧滨天津大学管理与经济学部天津大学国家储能技术产教融合创新平台 University College London The Bartlett School of Sustainable Construction

大气环境治理由属地管理模式向联合防控过渡，区域联防联控已经成为大气污染治理的重要举措.但联防联控也无法完全脱离属地治理而存在，如何协调联防联控与属地治理成为大气污染治理的关键. 本文利用 2000-2018 年我国 311 个城市所颁... 详细信息

大气环境治理由属地管理模式向联合防控过渡，区域联防联控已经成为大气污染治理的重要举措.但联防联控也无法完全脱离属地治理而存在，如何协调联防联控与属地治理成为大气污染治理的关键. 本文利用 2000-2018 年我国 311 个城市所颁布的 12166 条大气污染防治政策文本，并结合无监督学习与空间计量模型，从政策治理角度对属地治理的政策关联性及其影响效应进行了探究.研究发现，地方防控政策以监督监管为主，包括重污染天气应急管理、污染物排放总量控制、项目管控扬尘控制、移动污染源控制等，但在具体防控方面各有侧重; 并且地区政策关联性越高，其污染排放、能源消耗、产业发展也越具有相似性.结果表明，污染排放与一些影响因素如环境规制的空间溢出效应，也是由相似的政策防控体系所导致.属地治理中潜在的政策关联性可以成为区域联合治理的基础，通过进一步整合政策关联性较高的地区推进区域环境协同治理.本研究为大气污染的空间溢出与传导提供了新的解释，并为区域联防联控提供了可行性方向.

关键词：联防联控属地治理政策关联性政策距离空间依赖性

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服务“双碳”战略培养储能创新型领军人才

中国高等教育 2024年第5期 26-29页

作者：何雅玲兰剑李慧杨文韬西安交通大学国家储能技术产教融合创新平台(中心)

面向“双碳”战略的重大需求,加快培养储能领域创新型领军人才,是突破储能核心技术攻关、加速行业发展的关键。西安交通大学顺应新工科建设的发展要求,通过建立学科交叉人才培养机制,校企协同、产教融合育人新体制,在科教融汇中实现新... 详细信息

面向“双碳”战略的重大需求,加快培养储能领域创新型领军人才,是突破储能核心技术攻关、加速行业发展的关键。西安交通大学顺应新工科建设的发展要求,通过建立学科交叉人才培养机制,校企协同、产教融合育人新体制,在科教融汇中实现新的突破,形成“三位一体”的人才培养模式。

关键词：双碳储能人才培养产教融合

基于平板热管的高温质子交换膜燃料电池堆启动特性

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化工进展 2024年第4期43卷 1754-1763页

作者：钱志广王世学朱禹岳利可天津大学机械工程学院天津300350 中低温热能高效利用教育部重点实验室(天津大学) 天津300350 天津大学国家储能技术产教融合创新平台天津300350

高温质子交换膜燃料电池(HT-PEMFC)运行温度约160℃,较传统低温电池具有更佳的电化学反应动力学、更简单的水热管理和更高的CO耐受性等优势。但运行温度提高,如何实现HT-PEMFC的快速预热启动成为制约其应用推广的重要挑战之一。当前工作... 详细信息

高温质子交换膜燃料电池(HT-PEMFC)运行温度约160℃,较传统低温电池具有更佳的电化学反应动力学、更简单的水热管理和更高的CO耐受性等优势。但运行温度提高,如何实现HT-PEMFC的快速预热启动成为制约其应用推广的重要挑战之一。当前工作中,针对一个额定功率为500W的HT-PEMFC电堆,尝试利用一种平板热管(FHP)对该电堆进行预热启动。设计搭建了实验装置,从预热时间、温度分布、传热量分布等方面对这一方法进行评估。实验结果表明,提高加热功率可以显著缩短预热时间,500W时预热耗时3000s,1500W时则仅需980s;但同时也造成温度均匀性出现恶化,500W时竖直方向最大温差约28℃,1500W时该温差则达到了80℃。此外,水平方向的温差也随加热功率的提高而增加,且越靠近热源的区域越明显,最高达15.7℃,这无疑会加速质子交换膜的机械失效。实际中,应在不过多影响电池运行寿命的前提下,提高加热功率以缩短启动时间。

关键词：燃料电池传热氢测量热管理平板热管

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新型气液相变压缩二氧化碳储能系统性能分析

动力工程学报 2024年第3期44卷 339-347页

作者：王鼎刘仕桢施东波谢永慧国家储能技术产教融合创新平台(中心) 西安710049 西安交通大学能源与动力工程学院西安710049

为了推动大规模、高效率储能技术的发展,提出了一种新型气液相变压缩二氧化碳储能系统。该系统整体压力水平低于CO_(2)临界压力,有效降低了部件制造难度,改善了系统经济性。对该系统进行了热力学与经济性分析,结果表明:典型设计工况下... 详细信息

为了推动大规模、高效率储能技术的发展,提出了一种新型气液相变压缩二氧化碳储能系统。该系统整体压力水平低于CO_(2)临界压力,有效降低了部件制造难度,改善了系统经济性。对该系统进行了热力学与经济性分析,结果表明:典型设计工况下系统的储能效率为65.35%,投资回收周期约为5.50 a。[火用]分析结果表明:透平的[火用]损最大,为1.23 MW;蒸发器具有最小[火用]效率,为9.41%。参数分析结果表明:增大CO_(2)冷凝温度、压缩机等熵效率、透平等熵效率,或降低换热器2冷端和热端温差、换热器3冷端温差,均有利于提升系统储能效率,同时缩短系统投资回收周期。

关键词：气液相变二氧化碳储能系统储能效率投资回收周期

考虑过充/过放的电化学储能电站建模及故障特性分析

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电力系统自动化 2024年第14期48卷 119-128页

作者：李斌李博睿李超李盛伟杨赫天津大学电气自动化与信息工程学院天津市300072 国家储能技术产教融合创新平台天津市300354 国网天津市电力公司天津市300010

随着电化学储能的广泛应用,其已成为解决可再生能源并网问题的热门方案之一。然而,储能电站的充放电模式转换及不同的运行控制策略等,将导致电网故障特征更为复杂。为全面、深入地分析储能电站的并网故障特征,文中基于实际的储能电站拓... 详细信息

随着电化学储能的广泛应用,其已成为解决可再生能源并网问题的热门方案之一。然而,储能电站的充放电模式转换及不同的运行控制策略等,将导致电网故障特征更为复杂。为全面、深入地分析储能电站的并网故障特征,文中基于实际的储能电站拓扑结构和运行控制策略,建立了电化学储能电站仿真模型,模拟在常规充/放电、故障穿越、过充/过放等不同工况下储能电站的动态响应过程。在此基础上,明确了储能电站在常规充/放电和过充/过放场景下的故障特性差异,分析了产生差异的决定因素。最后,基于PSCAD/EMTDC仿真平台完成了所建模型的功能性验证,研究结果为了解储能电站的工作原理、研究储能电站的并网控制策略及保护方案提供了借鉴。

关键词：电化学储能电站建模故障特性分析过充/过放故障穿越

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基于可解释性机器学习的固体填充床储热装置快速设计研究

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西安交通大学学报 2024年

作者：范昌浩李明佳李梦杰张腾张传琪西安交通大学国家储能技术产教融合创新平台(中心) 北京理工大学机械与车辆学院

为了解决填充床储热装置性能计算耗时、设计方法匮乏、难以满足多种储热场景需求的问题，本文提出了一种具有一定通用性、能够快速给出准确设计结果的固体填充床储热装置设计方法。首先，建立了固体填充床储热装置储热效能数据集，基于... 详细信息

为了解决填充床储热装置性能计算耗时、设计方法匮乏、难以满足多种储热场景需求的问题，本文提出了一种具有一定通用性、能够快速给出准确设计结果的固体填充床储热装置设计方法。首先，建立了固体填充床储热装置储热效能数据集，基于此训练了可准确预测装置储热效能的人工神经网络模型；其次，采用Shapley Additive explanation可解释性方法对人工神经网络模型的预测进行解释，量化了材料物性、装置结构尺寸以及运行参数对装置储热效能的影响；最后，建立了固体填充床储热装置储热效能关联式，并将其应用于填充床储热装置的快速计算和设计中。研究结果表明，储热效能关联式计算结果与数值模拟结果的相对偏差在10%以内，可用于填充床储热装置储热效能的快速计算和准确预测；基于储热效能关联式提出了适用于多种储热场景的填充床储热装置设计流程，并以西班牙Andasol 1光热电站中的储热装置为实例进行了计算分析；与传统数值模拟方法相比，计算效率提高了5个数量级，设计方案经济上可行，证明了该储热效能关联式在工程实践中的便利性和实用性。

关键词：填充床储热装置储热效能快速设计可解释性机器学习

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溶解氧海水电池海洋环境适应性研究进展

无机盐工业 2024年

作者：张若天张辰吕伟凌国维天津大学海洋科学与技术学院清华大学深圳国际研究生院天津大学国家储能技术产教融合创新平台

海洋能源供应是海洋水下探测网络的“心脏”。溶解氧海水电池是为大规模水下观测系统与海洋开发设备提供能源的重要选择。因设计为开放结构，溶解氧海水电池的电池性能和运行稳定性容易受到复杂海洋环境的影响。介绍了溶解氧海水电池的... 详细信息

海洋能源供应是海洋水下探测网络的“心脏”。溶解氧海水电池是为大规模水下观测系统与海洋开发设备提供能源的重要选择。因设计为开放结构，溶解氧海水电池的电池性能和运行稳定性容易受到复杂海洋环境的影响。介绍了溶解氧海水电池的工作原理和应用领域，系统阐述了影响溶解氧海水电池输出性能及稳定性的几种主要海洋环境因素。对温度、溶解氧浓度、杂离子毒化、海水腐蚀和海洋生物污损这几种主要海洋环境影响因素对溶解氧海水电池的影响机制及目前的控制策略进行了系统总结。最后，展望了溶解氧海水电池电极材料设计和全电池器件改进的未来研究方向，为进一步推动溶解氧海水电池在实况海洋环境中的应用提供思路。

关键词：溶解氧海水电池海洋环境电极材料

“1+N+X”产教融合协同育人模式在储能专业人才培养中的探索与实践

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储能科学与技术 2024年第6期13卷 2099-2106页

作者：李巾锭樊林浩张寿行李斯奇王惟宇杜青凌国维潘刚焦魁王成山天津大学国家储能技术产教融合创新平台天津大学机械学院天津300350 天津大学海洋学院天津300072 天津大学智算学部天津300072 天津大学自动化学院天津300072

在实现“双碳”目标过程中,我国高度重视先进储能技术创新。在国家政策和产业需求的推动下,储能技术高速发展,导致储能领域规模化发展所需基础人才缺口严峻、高端专业人才严重短缺;教育部在2020年新建储能科学与工程专业,以满足储能领... 详细信息

在实现“双碳”目标过程中,我国高度重视先进储能技术创新。在国家政策和产业需求的推动下,储能技术高速发展,导致储能领域规模化发展所需基础人才缺口严峻、高端专业人才严重短缺;教育部在2020年新建储能科学与工程专业,以满足储能领域“高精尖缺”人才培养需求。而储能科学与工程是一门由动力工程及工程热物理、化学工程与技术、电气工程、材料科学与工程、管理科学与工程等多学科渗透、融合形成的新学科,是典型的交叉学科,学科覆盖面广、知识结构复杂,因此其高端人才培养也面临严峻的挑战。面对以上难题,天津大学基于丰富的新工科教育改革经验,突破现有学科和专业束缚,依托国家储能技术产教融合创新平台实施储能专业人才培养的探索与实践,通过校企联合培养模式改革、共建校企联合实习实践基地、企业导师队伍建设等系列举措构建“1+N+X”产教融合协同育人模式,在天津大学储能专业研究生培养、本科生企业实习、项目制实践教学、高端培训等人才培养环节进行实践与探索,并取得良好效果,对储能领域高端人才培养具有推广价值。

关键词：产教融合人才培养储能

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碳中和下“氢能+储能”的创新引领与管理决策

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中国石油大学学报(社会科学版) 2024年

作者：杜慧滨邹宏阳 1.天津大学管理与经济学部 2.天津大学国家储能技术产教融合创新平台天津大学国家储能技术产教融合创新平台天津大学管理与经济学部

以燃料电池为代表的氢能技术突破同我国新型储能与新型电力系统发展要求形成历史性交汇，为实现碳中和下的能源转型提供了关键支撑技术与解决方案。作为典型的颠覆性能源技术，氢能与储能的发展不仅依赖于关键技术的突破，也受到市场机... 详细信息

以燃料电池为代表的氢能技术突破同我国新型储能与新型电力系统发展要求形成历史性交汇，为实现碳中和下的能源转型提供了关键支撑技术与解决方案。作为典型的颠覆性能源技术，氢能与储能的发展不仅依赖于关键技术的突破，也受到市场机制、政策工具等管理决策的激励和约束，而由此形成的电-氢-电、用能终端替代等创新模式也会给市场运行与政策设计带来了新的问题。聚焦氢储耦合相关技术和产业的发展态势，针对当前氢储规模化应用所面临的瓶颈问题，从技术竞争、减排效益、市场与政策激励、安全部署等多个维度进行了分析；通过搜集整理2020—2022年间刊发的氢储相关的3 303篇文献，识别了未来氢储领域的潜在研究方向，包括技术演化与扩散规律、“氢储+”市场机制、协同减排潜力、产业安全风险等，并通过热力图分析划分出各方向的发展程度与相关程度，凝练出各方向未来值得探索的典型科学问题。

关键词：氢储能规模化应用市场机制政策体系产业安全风险