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氯代烃污染场地微生物修复技术研究进展

地学前缘 2024年第2期31卷 157-172页

作者：郑嘉睿冷文鹏王佳佳智丽琴王硕李佳斌郭鹏魏文侠宋云北京市科学技术研究院、资源环境研究所、工业场地污染与修复北京市重点实验室北京100095

氯代烃(CAHs)是工农业生产中广泛应用的重要化工原料,其处置不当或意外泄漏使其成为土壤和地下水中最常检测出的有毒有害污染物之一,对人体和生态环境危害巨大。生物修复技术因具有绿色、经济、高效和无二次污染等优势,是氯代烃污染治... 详细信息

氯代烃(CAHs)是工农业生产中广泛应用的重要化工原料,其处置不当或意外泄漏使其成为土壤和地下水中最常检测出的有毒有害污染物之一,对人体和生态环境危害巨大。生物修复技术因具有绿色、经济、高效和无二次污染等优势,是氯代烃污染治理的理想技术手段。文章在分析CAHs的理化性质、在环境中的迁移特征和生物降解机制的基础上,对实验室小试、中试等不同规模的微生物修复研究实例、联合修复的进展和降解转化机制进行梳理,同时对CAHs污染生物修复技术的影响因素进行概述,最后,对CAHs污染微生物修复技术的研究进行展望,未来应在采用微孔芯片与极限稀释技术开展低丰度降解菌的挖掘与解析、研发太阳能加热生物原位修复等高效联合修复技术并分析修复效果影响因素等方面开展研究,以期为CAHs污染的高效、绿色治理提供技术支持。

关键词：氯代烃污染理化性质迁移转化生物降解机制生物修复技术

计及频率响应时空相关性的新能源电力系统惯量估计方法

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电力系统自动化 2024年第8期48卷 53-66页

作者：裴铭叶林罗雅迪沙立成张再驰宋旭日中国农业大学信息与电气工程学院北京市100083 中国电力科学研究院有限公司北京市100192 国网北京市电力公司北京市100031 国网北京市电力公司电力科学研究院北京市100075

高比例新能源电力系统惯性水平低、不确定性强,系统惯性水平与频率动态响应过程密切相关。系统内各节点之间的频率响应过程在时空上具有相关性,动态量化节点间频率的时空相关性是实时估计新型电力系统惯量的技术手段。首先,给出了面向... 详细信息

高比例新能源电力系统惯性水平低、不确定性强,系统惯性水平与频率动态响应过程密切相关。系统内各节点之间的频率响应过程在时空上具有相关性,动态量化节点间频率的时空相关性是实时估计新型电力系统惯量的技术手段。首先,给出了面向同步机组和新能源发电机组惯量的计算方法;其次,利用Granger因果检验算法,动态分析系统内不同节点之间频率的相关性,构建随时间变化的系统频率时空因果相关集合;此外,基于系统内各节点频率响应过程的摇摆方程,建立系统惯性常数-频率状态空间模型;然后,基于无迹卡尔曼滤波器和固定滞后平滑器,提出高比例新能源电力系统惯量估计方法;最后,在改进的IEEE 39节点系统中验证了所提方法的有效性和适用性。结果表明,所提方法可以在不同新能源渗透率和频率扰动场景下保证惯量估计效果的一致性,具有工程应用潜力。

关键词：惯量估计电力系统新能源因果相关状态空间频率响应滤波-平滑两阶段估计

质子注入缓冲层结构的高压FS-IGBT动态坚固性研究

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中国电机工程学报 2024年第5期44卷 1924-1931,I0022页

作者：魏晓光聂瑞芬金锐王耀华李立田宝华王松华北京智慧能源研究院北京市昌平区102200

具有多重质子注入(multiple proton injection,MPI)缓冲层结构的FS-IGBT,相比传统磷注入缓冲层结构的同类型器件,其动态坚固性发生了改变。通过对MPI缓冲层结构的FS-IGBT的短路特性研究发现,MPI缓冲层的峰数越多,抗短路热失效能力越强,... 详细信息

具有多重质子注入(multiple proton injection,MPI)缓冲层结构的FS-IGBT,相比传统磷注入缓冲层结构的同类型器件,其动态坚固性发生了改变。通过对MPI缓冲层结构的FS-IGBT的短路特性研究发现,MPI缓冲层的峰数越多,抗短路热失效能力越强,但是峰数太多,可能会引起IGBT在短路时的栅极电压振荡,造成器件失效。这与IGBT在短路大电流下的Kirk效应有关。Kirk效应造成短路时IGBT栅电极下电场降低,电子运动速率减小,进而栅电极下累积的电子造成栅极输入电容的改变,引起栅电压振荡。此外,实验发现,MPI缓冲层峰的氢相关施主(hydrogen-related donors,HDs)浓度不仅与注入剂量和激活温度有关,还与注入次数有关,具体表现为注入次数多,辐射损伤多,HDs浓度越高。文中研究不同MPI缓冲层结构的IGBT关断坚固性。

关键词：多重质子注入缓冲层短路坚固性振荡 Kirk效应

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煤化工场景下光储氢热微网能量管理策略研究

电网技术 2024年第8期48卷 3197-3206,I0044页

作者：孙逊邢小文牟树君范玉建韩小寒北京低碳清洁能源研究院北京市昌平区102211

针对煤化工场景下的光储氢热微网系统各设备的协调运行问题,满足煤化工“安稳长满优”运行要求,通过深入分析系统内光储氢热运行特点及煤化工生产用电要求,提出了一种基于能量预测和实时功率控制相结合的能量管理策略。首先以用电成本... 详细信息

针对煤化工场景下的光储氢热微网系统各设备的协调运行问题,满足煤化工“安稳长满优”运行要求,通过深入分析系统内光储氢热运行特点及煤化工生产用电要求,提出了一种基于能量预测和实时功率控制相结合的能量管理策略。首先以用电成本最低为目标,结合光伏及煤化工生产用热用氢预测曲线,建立系统能量预测模型,提出一种适用于煤化工与新能源耦合的光储氢热系统能量管理策略,规划各设备的日运营模式;其次,考虑制氢、储热、储能的运行边界、光伏预测误差及现场电网约束,基于制氢、储热、储能的动态响应特性,设计一种设备分级控制策略以动态调整功率设定值,在尽可能消纳新能源的前提下保证系统稳定运行;最后,基于国能智深控制器EDPF-NT和远宽公司MT8020实时仿真器,搭建能量管理半实物仿真平台。通过仿真结果分析,该策略可节省约19.8%的日用电费用,同时可以充分利用新能源,保证系统用电运行安全。

关键词：煤化工光储氢热能量管理策略半实物仿真

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燃煤掺烧可再生燃料发电烟气多污染物协同控制研究进展

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中国电机工程学报 2024年第14期44卷 5642-5658,I0017页

作者：赵春林马子然王磊周佳丽王红妍马静彭胜攀李歌北京低碳清洁能源研究院北京市昌平区102211

“双碳”背景下,煤电清洁低碳发展是必然趋势。通过煤与生物质、污泥、生活垃圾等可再生燃料耦合掺烧发电,能显著降低CO_(2)排放量,是燃煤电厂实现碳中和、碳达峰的路径之一。燃煤掺烧可再生燃料发电后,烟气中非常规污染物(痕量元素、V... 详细信息

“双碳”背景下,煤电清洁低碳发展是必然趋势。通过煤与生物质、污泥、生活垃圾等可再生燃料耦合掺烧发电,能显著降低CO_(2)排放量,是燃煤电厂实现碳中和、碳达峰的路径之一。燃煤掺烧可再生燃料发电后,烟气中非常规污染物(痕量元素、VOCs等)种类及含量将增加,因此研究燃煤电厂现有的大气污染物控制装置(air pollution control devices,APCDs)的脱除能力,及未来可用于燃煤电厂的多污染物协同控制技术对于非常规污染物减排尤为必要。基于掺烧后烟气非常规污染物的排放特征,该文重点分析其在APCDs各环保设备中的迁移转化规律及净化效果,阐述为更高效控制非常规污染物的改进工艺的技术进展。进一步对污染物协同脱除资源化技术的发展现状、技术问题及工程应用进行探讨,其规模化发展仍要面临许多技术挑战。未来燃煤电厂可通过耦合可再生燃料发电、污染物的协同控制并联合CO_(2)捕集利用与封存技术,助力实现“减污降碳”目标。

关键词：耦合掺烧减污降碳大气污染物控制装置协同控制

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河道流量遥感估算研究进展与展望

地理学报 2024年第3期79卷 565-583页

作者：孙文超王星灿徐宗学北京师范大学水科学研究院北京100875 城市水循环与海绵城市技术北京市重点实验室北京100875

河道流量数据为水文水资源领域科学研究与水利工程规划设计提供重要的科学依据。缺实测资料地区河道流量估算是过去几十年水文学界重点解决的科学问题之一。基于遥感观测的河道流量估算方法是解决水文资料缺乏的有效手段,同时也是定量... 详细信息

河道流量数据为水文水资源领域科学研究与水利工程规划设计提供重要的科学依据。缺实测资料地区河道流量估算是过去几十年水文学界重点解决的科学问题之一。基于遥感观测的河道流量估算方法是解决水文资料缺乏的有效手段,同时也是定量遥感与水文水资源学科交叉研究的重要领域。本文系统总结了河道水面宽度、水面高程等与河道流量紧密相关水力学变量的遥感反演方法研究现状,梳理了经验关系法、与水文模型结合和与河流水动力模型结合等基于卫星观测的流量估算数学方法研究进展。在此基础上,阐述了河道流量遥感估算研究中流量估算结果误差评估、多星协作提升观测频率与方法普适性评估等难点问题与未来发展趋势。最后,探讨了遥感估算流量方法的应用前景。

关键词：遥感河道流量缺资料地区水力学水文循环

“双碳”目标下中国绿色电力市场建设关键问题

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电力系统自动化 2024年第4期48卷 25-33页

作者：张显王彩霞谢开李琼慧张楠吴思北京电力交易中心有限公司北京市100031 国网能源研究院有限公司北京市102209

积极推动绿色电力市场建设是促进能源消费绿色低碳转型、实现“双碳”目标的有效途径。中国已经启动绿色电力市场建设,目前正处于快速发展期,亟须对相关关键问题进行研究,为绿色电力市场建设提供支撑。文中研究了绿色电力及绿色电力市... 详细信息

积极推动绿色电力市场建设是促进能源消费绿色低碳转型、实现“双碳”目标的有效途径。中国已经启动绿色电力市场建设,目前正处于快速发展期,亟须对相关关键问题进行研究,为绿色电力市场建设提供支撑。文中研究了绿色电力及绿色电力市场的内涵,以美国、欧洲作为典型案例,从政策设计、运营机制、应用场景、支撑技术等方面研究了国外绿色电力市场实践,提出了相关启示。在此基础上,结合中国绿色电力市场建设进展,探讨了“双碳”目标下中国绿色电力市场建设的关键问题,从顶层设计、关键机制、衔接机制、支撑技术4个方面提出了中国绿色电力市场建设亟须破解的关键机制设计与技术难题。

关键词：碳达峰碳中和电力市场绿色电力证书交易

基于SWMM与LISFLOOD-FP耦合模型的城市街区内涝模拟研究

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水资源保护 2024年第3期40卷 98-105,124页

作者：卢兴超徐宗学李永坤胡小红唐清竹宋鹏越北京师范大学水科学研究院北京100875 城市水循环与海绵城市技术北京市重点实验室北京100875 北京市水科学技术研究院北京100048

为了评估高度城市化建设背景下暴雨侵袭时城市街区内涝灾害的演变过程,以北京市海淀区清河流域某典型排水分区为研究对象,构建了基于SWMM与LISFLOOD-FP模型的水文水动力耦合模型。选择P20210712、P20210718和P202108233场实测降雨率定... 详细信息

为了评估高度城市化建设背景下暴雨侵袭时城市街区内涝灾害的演变过程,以北京市海淀区清河流域某典型排水分区为研究对象,构建了基于SWMM与LISFLOOD-FP模型的水文水动力耦合模型。选择P20210712、P20210718和P202108233场实测降雨率定和验证模型参数,并应用于P20210703实测降雨的预测,同时选取降雨重现期分别为10、20、30、50 a的长历时(24 h)设计降雨情景进行内涝模拟分析。结果表明:3场实测降雨条件下模型的纳什效率系数分别为0.76、0.68、0.71,模型参数设置合理;P20210703实测降雨条件下,模型模拟所得淹没范围、淹没水深与实际观测情况较为吻合,耦合模型精度较高;4种不同降雨重现期的长历时设计降雨情景下,溢流节点数和溢流总量均随降雨重现期的增大而增加,淹没深度大于1.00 m的淹没面积从降雨重现期为10 a的0.024 km^(2),增大到降雨重现期为50 a的0.345 km^(2),主要集中在上地下凹桥区、安宁庄西路、安宁庄中街、安宁庄路等位置,与观测情况吻合较好。

关键词：城市暴雨内涝模型水文水动力耦合模型溢流总量淹没深度

基于多智能体模型的城市洪涝灾害动态风险评估

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水资源保护 2024年第4期40卷 36-47页

作者：卢兴超徐宗学李永坤胡小红北京师范大学水科学研究院北京100875 城市水循环与海绵城市技术北京市重点实验室北京100875 北京市水科学技术研究院北京100048

围绕城市洪涝灾害过程中对人口动态风险评估的需求,在城市水文水动力模型基础上,提出了基于多智能体模型的城市洪涝灾害动态风险评估方法,分别设置孕灾环境智能体、致灾因子智能体、承灾体智能体的运行规则,并给出多智能体之间的通信机... 详细信息

围绕城市洪涝灾害过程中对人口动态风险评估的需求,在城市水文水动力模型基础上,提出了基于多智能体模型的城市洪涝灾害动态风险评估方法,分别设置孕灾环境智能体、致灾因子智能体、承灾体智能体的运行规则,并给出多智能体之间的通信机制,以实现城市洪涝灾害过程人口动态风险定量评估。以北京市海淀区清河流域某典型排水分区为例,利用SWMM和LISFLOOD-FP模型,模拟50年一遇设计降雨情景下的洪涝灾害过程,并基于NetLogo模型构建城市洪涝灾害承灾体动态风险评估模型对研究区中的人口动态风险进行了评估。结果表明:50年一遇设计降雨情景下,研究区洪涝风险面积从降雨历时T=4 h的0.608 km^(2)增加到T=30h的2.202 km^(2);常规模拟情景下,研究区低风险人口数持续下降、高风险人口数持续上升,最终低风险人口数稳定占比为75.75%,高风险人口数稳定占比为22.85%;在设置救援避险策略后,研究区低风险人口数先下降后升高,在T=4.5 h时,最低人口数占比为92.30%,而高风险人口数先升高后降低,最高人口数占比为7.07%,最终低风险人口数稳定占比为100%。

关键词：多智能体模型城市洪涝灾害人口动态风险避险策略水文水动力模型

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