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基于熵权-TOPSIS的多能互补联供系统优化配置研究

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华中科技大学学报（自然科学版） 2022年第10期50卷 136-142页

作者：张东张彬张瑞安周建兰州理工大学能源与动力工程学院甘肃兰州730050 甘肃省生物质能与太阳能互补供能系统重点实验室甘肃兰州730050

基于农村居民用能需求,研究生物质能、太阳能及空气能互补的分布式供能系统的最优容量配置.选取环境、能耗与经济三方面评价指标最大值为多目标优化函数,内燃机、厌氧发酵罐、光伏系统和空气源热泵的容量为决策变量,采用改进的多目标遗... 详细信息

基于农村居民用能需求,研究生物质能、太阳能及空气能互补的分布式供能系统的最优容量配置.选取环境、能耗与经济三方面评价指标最大值为多目标优化函数,内燃机、厌氧发酵罐、光伏系统和空气源热泵的容量为决策变量,采用改进的多目标遗传算法(NSGA-Ⅱ),利用熵权-优劣解距离(TOPSIS)法求解系统最佳容量配置.多目标优化结果表明,随着种群数和繁衍次数的增多,结果越具有优势;当环境、热力和经济权重取值相同时,最优配置方案下系统的综合性能指标由优化前48.4%增至优化后53.0%,二氧化碳减排率由103.25%增至108.43%,一次能源节约率由12.74%增至32.79%,费用年值节省率由29.34%减至17.89%.

关键词：多种可再生能源互补分布式供能系统多目标优化熵权-优劣解距离法多属性评价

基于质子交换膜燃料电池的冷热电联产系统研究进展

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化工进展 2022年第3期41卷 1608-1621页

作者：张东张瑞张彬安周建雷彻兰州理工大学能源与动力工程学院甘肃兰州730050 甘肃省生物质能与太阳能互补供能系统重点实验室甘肃兰州730050

将质子交换膜燃料电池应用于冷热电联产系统中,可有效提高系统效率,实现冷热电供能的可持续发展。本文介绍了基于质子交换膜燃料电池的冷热电联产系统的数学建模、运行策略、能源管理、多维评价、系统优化理论与应用等方面的研究进展。... 详细信息

将质子交换膜燃料电池应用于冷热电联产系统中,可有效提高系统效率,实现冷热电供能的可持续发展。本文介绍了基于质子交换膜燃料电池的冷热电联产系统的数学建模、运行策略、能源管理、多维评价、系统优化理论与应用等方面的研究进展。根据现有研究,从能源禀赋、供需整合与多尺度建模、多能互补供能、系统评价体系、系统集成优化多方面指明未来该系统的研究可从多尺度建模、源网荷储深度融合、完善系统评价体系以及系统优化与实时调控等方面进行,为得到更为全面高效稳定的质子交换膜燃料电池冷热电联供系统提供新思路。

关键词：燃料电池氢再生能源冷热电联产优化设计

生物炭混掺对沼液间接地下滴灌土壤水力特性的影响

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农业机械学报 2022年第10期53卷 340-351,404页

作者：郑健向鹏孙强康健王燕兰州理工大学能源与动力工程学院兰州730050 甘肃省生物质能与太阳能互补供能系统重点实验室兰州730050

为了探究生物炭混掺量对不同配比沼液间接地下滴灌土壤水力特性的影响,采用室内土箱模拟试验,设置4个生物炭混掺水平(生物炭、土壤质量百分比分别为0、1%、2%、5%(B0、B1、B2、B5))和4个沼液配比水平(沼液、水体积比分别为0、1∶8、1∶6... 详细信息

为了探究生物炭混掺量对不同配比沼液间接地下滴灌土壤水力特性的影响,采用室内土箱模拟试验,设置4个生物炭混掺水平(生物炭、土壤质量百分比分别为0、1%、2%、5%(B0、B1、B2、B5))和4个沼液配比水平(沼液、水体积比分别为0、1∶8、1∶6、1∶4(Z_(0)、Z_(1∶8)、Z_(1∶6)、Z_(1∶4))),探求小麦秸秆生物炭混掺对沼液间接地下滴灌土壤持水性能、土壤饱和导水率和土壤湿润体特征的影响。结果表明:土壤持水性能随生物炭混掺量和沼液配比的增大而提升;Van Genuchten模型能够准确拟合各处理土壤水分特征曲线;生物炭混掺和沼液灌溉可以增加土壤孔隙度和毛管孔隙度;土壤饱和导水率随生物炭混掺量的增加呈先降低后升高的趋势,随沼液配比的增大而趋于减小;幂函数能够准确描述不同处理湿润锋运移距离与灌水时间的关系;生物炭混掺量为5%时,湿润锋垂直向下运移距离增大,垂直向上和水平方向运移距离减小,存在深层渗漏可能;湿润锋运移距离、湿润体体积、土壤高含水率分布区域面积均在生物炭混掺量为2%、沼液配比为1∶4时结果最优。综合考虑各项指标,处理Z_(1∶4)B_(2)的生物炭混掺量和沼液配比能够使间接地下滴灌下的粉壤土获得较好的土壤水力特性。

关键词：沼液小麦秸秆生物炭间接地下滴灌土壤水力特性

平板型双流道太阳能空气集热器扰流板结构优化

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上海交通大学学报 2019年第11期53卷 1302-1307页

作者：张东张建军张跃智李金平王林军兰州理工大学能源与动力工程学院兰州730050 甘肃省生物质能与太阳能互补供能系统重点实验室兰州730050

构建了平板型双流道太阳能空气集热器,提出了安装开孔型扰流板的结构优化方案,将该方案与安装平面无孔式扰流板及无扰流板集热器进行了对比分析.结果表明,安装平面无孔式扰流板后,集热器背部区域会形成局部空气流动死区,而安装开孔型扰... 详细信息

构建了平板型双流道太阳能空气集热器,提出了安装开孔型扰流板的结构优化方案,将该方案与安装平面无孔式扰流板及无扰流板集热器进行了对比分析.结果表明,安装平面无孔式扰流板后,集热器背部区域会形成局部空气流动死区,而安装开孔型扰流板可以破坏和抑制流动死区的形成,从而提高集热器的集热效率和热性能.相比未安装扰流板的原始模型,安装扰流板后集热效率由53.4%增加到67.9%.

关键词：太阳能空气集热器开孔型扰流板优化集热效率

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锂离子电池外部短路热失控失效特征及机理

工程热物理学报 2024年第9期45卷 2742-2749页

作者：安周建安娴杜小泽赵亚兵时天禄张东兰州理工大学能源与动力工程学院兰州730050 甘肃省生物质能与太阳能互补供能系统重点实验室兰州730050

本文对锂离子电池外部短路时的电热特性及其失效机理进行了分析,并针对未发生热失控的电池在后续使用中的性能表现以及其内部潜在的热失控风险进行了探究。结果表明,外部短路时电池的温度和电压变化与内阻有关,且内阻随着SOC和短路电流... 详细信息

本文对锂离子电池外部短路时的电热特性及其失效机理进行了分析,并针对未发生热失控的电池在后续使用中的性能表现以及其内部潜在的热失控风险进行了探究。结果表明,外部短路时电池的温度和电压变化与内阻有关,且内阻随着SOC和短路电流而变化。进一步外部短路电池伴随着电解液蒸发、锂金属沉积、电极颗粒破裂、隔膜闭孔等现象,影响着内部Li^(+)传输过程。对未发生热失控的电池进行了循环测试,电池容量在循环中得到恢复,极化内阻降低至初始水平,但欧姆内阻高于初始值。并且通过二次短路分析了此类电池内部潜在的热失控风险。

关键词：锂离子电池外部短路内阻电–热特性

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风电机组传动系统维护与故障诊断

企业技术开发 2015年第17期 71-72页

作者：张康酒泉职业技术学院甘肃省太阳能发电系统工程重点实验室酒泉新能源研究院

风电机组传统系统能否正常运行对电能质量及发电效率有着直接影响,国内众多风机因为传动系统发生故障无法正常运行,导致设备报废,使得电力企业利益受损。在现阶段材料质量及加工工艺的制约下,风机故障隐患主要集中在主轴轴承和齿轮箱上... 详细信息

风电机组传统系统能否正常运行对电能质量及发电效率有着直接影响,国内众多风机因为传动系统发生故障无法正常运行,导致设备报废,使得电力企业利益受损。在现阶段材料质量及加工工艺的制约下,风机故障隐患主要集中在主轴轴承和齿轮箱上,故对风机在进行日常维护外,尤其要注重对重点部件的定期检修和维护,减少传动系统因部件故障而不能正常运行的情况发生。

关键词：风力发电传动系统维护检修

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设施农业可再生能源综合供能系统运行策略

农业工程学报 2023年第24期39卷 264-277页

作者：张东姜钰湛李浩然张瑞安周建赵伟国兰州理工大学能源与动力工程学院兰州730000 甘肃省生物质能与太阳能互补供能系统重点实验室兰州730000

针对当前温室生产中传统能源系统能源利用率低、环境污染严重、运行费用高等问题,该研究设计了一种耦合太阳能与空气能利用的可再生能源系统,考虑设备季节性利用制定了4种不同的运行策略,并在典型日与全年两种维度上与传统系统进行了热... 详细信息

针对当前温室生产中传统能源系统能源利用率低、环境污染严重、运行费用高等问题,该研究设计了一种耦合太阳能与空气能利用的可再生能源系统,考虑设备季节性利用制定了4种不同的运行策略,并在典型日与全年两种维度上与传统系统进行了热力、环境、经济方面的对比分析。结果表明,典型日内系统一次能源节约率、二氧化碳减排率、运行费用节约率分别为24.67%、23.22%、17.04%。全年维度内策略1、2、3、4对应的一次能源节约率分别为60.23%、70.43%、70.53%、63.69%,二氧化碳减排率分别为222.90%、266.35%、269.56%、223.00%,运行费用节约率分别为227.12%、272.38%、302.56%、239.81%,投资回收期分别为2.51、2.35、2.21、2.09 a。该研究揭示了系统全年、典型日运行中的能量特性,证明了可再生能源系统在农业方面应用的可行性、优越性,与此同时也发现空气源热泵的运行时间长短及时刻差异是影响系统综合性能的重要因素,为面向温室的可再生能源系统的发展提供思路与参考。

关键词：温室可再生能源加温策略性能

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定日镜跟踪纠偏策略综合应用研究

太阳能学报 2014年第7期35卷 1272-1279页

作者：孙飞虎郭明焕白凤武徐立杨玉磊太阳能热利用及光伏系统重点实验室(中国科学院电工研究所) 北京100190

主要介绍了基于跟踪轴参考位错位法的定日镜纠偏子系统的纠偏流程和纠偏数据库内修正值的计算方法和应用方式,同时介绍了基于几何误差模型的定日镜跟踪纠偏策略的误差模型及其求解方法。通过分析位于北京延庆的DAHAN电站(1 MW塔式太阳... 详细信息

主要介绍了基于跟踪轴参考位错位法的定日镜纠偏子系统的纠偏流程和纠偏数据库内修正值的计算方法和应用方式,同时介绍了基于几何误差模型的定日镜跟踪纠偏策略的误差模型及其求解方法。通过分析位于北京延庆的DAHAN电站(1 MW塔式太阳能热发电站)的实测数据及两种纠偏策略的工作原理,提出两种定日镜跟踪纠偏策略综合应用的3种方式。并从纠偏策略的原理和BCS(Beam Characterization System)的精度两个方面分析纠偏策略无法解决跟踪误差的原因。

关键词：定日镜跟踪误差 BCS 纠偏策略

基于跟踪轴参考位错位法的定日镜自动纠偏系统

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太阳能学报 2016年第4期37卷 877-883页

作者：孙飞虎王志峰郭明焕梁文峰中国科学院电工研究所太阳能热利用及光伏系统重点实验室北京100190

以北京延庆塔式太阳能热发电站的定日镜场自动纠偏系统为研究对象,基于跟踪轴参考位错位法提出定日镜自动纠偏流程以及定日镜两旋转轴参考位偏差量的计算方法。利用迭代的方法,依据这两个方向上的偏差在短时间内修正定日镜的跟踪角度,... 详细信息

以北京延庆塔式太阳能热发电站的定日镜场自动纠偏系统为研究对象,基于跟踪轴参考位错位法提出定日镜自动纠偏流程以及定日镜两旋转轴参考位偏差量的计算方法。利用迭代的方法,依据这两个方向上的偏差在短时间内修正定日镜的跟踪角度,直至偏差小于纠偏阈值。在每个定日镜跟踪角度修正过程中,两个方向的偏差被用于产生一个临时的对称目标点,并利用定日镜跟踪角度计算公式计算此目标点对应的跟踪角度。利用定日镜场两台定日镜进行实验,实验结果显示定日镜自动纠偏系统可减小定日镜的跟踪误差。

关键词：定日镜自动纠偏系统跟踪角度 BCS