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组合两步分解和ARIMA-LSTM的短期风速预测研究

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太阳能学报 2024年第2期45卷 164-171页

作者：陈蕻峰王贺李岩熊敏北京林业大学工学院北京100083 南方电网能源发展研究院有限责任公司广州510623 美国田纳西大学电气与计算机科学系诺克斯韦尔37996

为提高风速序列预测精度,提出一种基于两步分解的短期风速组合预测模型,首先使用鲁棒经验模态分解(REMD)将风速数据分解为不同频率的子序列,然后将REMD分解得到的高频模态分量使用小波包分解(WPD)进行第二步分解,降低风速序列不稳定性,... 详细信息

为提高风速序列预测精度,提出一种基于两步分解的短期风速组合预测模型,首先使用鲁棒经验模态分解(REMD)将风速数据分解为不同频率的子序列,然后将REMD分解得到的高频模态分量使用小波包分解(WPD)进行第二步分解,降低风速序列不稳定性,提高其可预测性。其次对分解得到的高频子序列建立长短期记忆神经网络(LSTM)预测模型,低频子序列建立差分自回归移动平均模型(ARIMA)预测模型。最后叠加子序列预测结果得到风速预测结果。通过两组不同风速数据集的实验对该模型的性能进行科学评估,模型预测结果的平均绝对误差分别为0.3026、0.1255;均方根误差分别为0.498、0.1607。与其他几种对比预测模型相比,验证该模型具有一定的优越性。

关键词：风速神经网络统计方法两步分解鲁棒经验模态分解组合预测

基于变分模态分解和组合深度神经网络的综合能源系统多元负荷预测

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电网技术 2024年

作者：肖龙张靖阚超何宇敖炫李博文古庭赟刘影贵州大学电气工程学院贵州电网有限责任公司遵义供电局贵州电网有限责任公司电力科学研究院贵州电网有限责任公司电网规划研究中心

负荷预测是综合能源系统经济运行和优化调度的前提。然而，随着荷侧用能需求的多元化和各类负荷之间的耦合性逐渐增强，使得综合能源系统的负荷特性日益复杂。为此，该文提出一种基于变分模态分解(variational modal decomposition，VMD... 详细信息

负荷预测是综合能源系统经济运行和优化调度的前提。然而，随着荷侧用能需求的多元化和各类负荷之间的耦合性逐渐增强，使得综合能源系统的负荷特性日益复杂。为此，该文提出一种基于变分模态分解(variational modal decomposition，VMD)和组合深度神经网络的综合能源系统多元负荷预测方法。首先，利用VMD对多元负荷进行分解，以降低原始负荷数据的非平稳性；其次，将经过VMD分解后得到的多元负荷分量与外界影响因素作为输入，通过时间卷积网络(temporal convolutional network，TCN)提取多元数据时序特征，并利用图卷积网络(graph convolutional network，GCN)挖掘多元数据之间的耦合特征；然后，利用长短期记忆网络(long short-term memory，LSTM)捕捉多元数据的长期依赖关系。最后，以美国亚利桑那州立大学坦佩校区综合能源系统进行案例分析，验证该文所提方法的有效性与合理性。

关键词：综合能源系统多元负荷预测变分模态分解卷积网络长短期记忆网络

碳中和目标下中国天然气工业进展、挑战及对策

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石油勘探与开发 2024年第2期51卷 418-435页

作者：邹才能林敏捷马锋刘翰林杨智张国生杨依超关春晓梁英波王影熊波于豪余平中国石油勘探开发研究院北京100083 中国石油深圳新能源研究院广东深圳518000 重庆页岩气勘探开发有限责任公司重庆401121

天然气在21世纪中叶将迈入“鼎盛期”,“天然气时代”正在到来。回顾全球天然气工业历程,梳理美国页岩革命启示,总结中国天然气发展历史与成果进展,分析天然气在能源绿色低碳转型中的地位与挑战,提出当前和未来中国天然气工业的发展对... 详细信息

天然气在21世纪中叶将迈入“鼎盛期”,“天然气时代”正在到来。回顾全球天然气工业历程,梳理美国页岩革命启示,总结中国天然气发展历史与成果进展,分析天然气在能源绿色低碳转型中的地位与挑战,提出当前和未来中国天然气工业的发展对策。中国天然气工业经历了起步、增长、跨越3个发展阶段,已成为世界第4大天然气生产国与第3大消费国;天然气勘探开发理论技术取得重大成就,为储量产量规模增长提供了重要支撑。碳中和目标下,推动绿色可持续发展,天然气工业发展挑战与机遇并存。天然气低碳优势显著,“气电调峰”助力新能源发展;同时,开采难度与成本加大等问题更突出。为保障国家能源安全,实现经济社会与生态环境和谐共生,碳中和进程中,立足“统筹布局、科技创新;多能互补、多元融合;灵活高效、优化升级”,完善产供储销体系建设,加速推动天然气工业发展:①加大天然气勘探开发力度,规划部署重点勘探开发领域,突破关键理论,强化技术攻关,持续支撑增储上产;②推进天然气绿色创新发展,突破新技术,拓展新领域,融合新能源;③优化天然气供需转型升级,加大管道气、液化天然气布局和地下储气库建设,建立储备体系,提升应急调节能力和天然气一次能源消费比例,助力能源消费结构转型,实现资源利用低碳化、能源消费清洁化。

关键词：碳中和天然气页岩气致密气煤层气(煤岩气) 新能源能源转型

基于国际对标的风光新能源发电市场政策机制思考

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电力建设 2024年第6期45卷 120-129页

作者：陈倩朱婵霞奚巍民周佳伟潘杭萍叶宇剑国网(苏州)城市能源研究院有限责任公司江苏省苏州市215004 东南大学电气工程学院南京市210018

在新型电力系统发展背景下,国家鼓励风电、光伏等新能源发电全面参与市场化交易的政策信号持续增强。为探索通过科学的市场政策机制设计促进风光新能源电力的规划投资建设以及高比例安全消纳,从新能源发电规划投资、电能交易、关联市场... 详细信息

在新型电力系统发展背景下,国家鼓励风电、光伏等新能源发电全面参与市场化交易的政策信号持续增强。为探索通过科学的市场政策机制设计促进风光新能源电力的规划投资建设以及高比例安全消纳,从新能源发电规划投资、电能交易、关联市场3个层面构建了包含规划目标、市场激励,新能源参与电力中长期市场、现货市场,分布式新能源交易机制,以及电力市场与辅助服务市场、容量市场、绿证市场、碳市场、金融市场协同等10个维度在内的对标体系,选取德国、英国、美国(加州和得州)为对标对象进行分析,结合对标结果为我国风光新能源发电市场政策机制设计提出相关建议和展望。

关键词：新型电力系统新能源发电国际对标市场政策电力市场

甲醇制烯烃工艺副产混合碳五的综合利用技术分析

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低碳化学与化工 2024年第3期49卷 63-72页

作者：许锐袁德林国能包头煤化工有限责任公司内蒙古包头014000 北京低碳清洁能源研究院北京102211

甲醇制烯烃(MTO)副产混合碳五的利用途径较少,影响MTO产业整体经济效益。MTO副产混合碳五以单烯烃为主,而石油化工领域乙烯裂解混合碳五以二烯烃为主,因此前者不能简单沿用后者的利用技术。综述了MTO副产混合碳五利用的现有成熟技术,主... 详细信息

甲醇制烯烃(MTO)副产混合碳五的利用途径较少,影响MTO产业整体经济效益。MTO副产混合碳五以单烯烃为主,而石油化工领域乙烯裂解混合碳五以二烯烃为主,因此前者不能简单沿用后者的利用技术。综述了MTO副产混合碳五利用的现有成熟技术,主要为裂解增产丙烯和乙烯技术,包括中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院的烯烃催化裂解(OCC)技术,法国道达尔石化公司和美国UOP公司合作开发的烯烃裂解工艺(OCP)技术,中国科学院大连化学物理研究所的DMTO-II技术,以及国家能源投资集团有限责任公司的混合碳五回炼+预积炭技术。总结了MTO副产混合碳五增值利用的潜在途径,包括混合碳五醚化制汽油调和剂、混合碳五分离高纯异戊烯、甲醇与混合碳五芳构化制芳烃,以及甲醇与混合碳五共裂解制低碳烯烃。阐述了MTO副产混合碳五利用面临的主要问题和未来的发展前景,认为开发与MTO装置高效耦合的混合碳五利用技术,以及开拓煤基混合碳五的下游终端市场是提升混合碳五价值的主要关注方向。

关键词：甲醇制烯烃混合碳五异戊烯综合利用

致密砂岩气水两相流固耦合裂缝动态闭合分析半解析模型

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天然气地球科学 2024年第7期35卷 1289-1303页

作者：杜旭林苏彦春房茂军马明白玉湖程林松中海油研究总院有限责任公司非常规研究院北京100028 中国石油大学(北京)石油工程学院北京102249 宾夕法尼亚州立大学能源与矿业工程系美国宾夕法尼亚州16802

在致密砂岩气井压裂液返排和早期生产阶段,由于支撑剂回流和储层压降易于造成裂缝不同程度的闭合,从而导致产能的部分损失。为了分析这一关键问题,提出了用于预测压裂液返排和致密气藏早期开发产能的渗流—地质力学方程组完全耦合的半... 详细信息

在致密砂岩气井压裂液返排和早期生产阶段,由于支撑剂回流和储层压降易于造成裂缝不同程度的闭合,从而导致产能的部分损失。为了分析这一关键问题,提出了用于预测压裂液返排和致密气藏早期开发产能的渗流—地质力学方程组完全耦合的半解析数学模型及求解方法,该方法可用于捕捉裂缝的动态行为并获取相关重要参数,以优化致密气开发策略。其中,结合致密气井普遍产水的矿场实际,建立了裂缝系统气水两相渗流方程组;根据裂缝表面不同受力关系,分别建立了人工裂缝与天然裂缝的力学方程,采用了裂缝开度与作用于裂缝壁面的接触应力间的非线性关系描述裂缝闭合;以迭代耦合方式求解渗流—地质力学耦合系统,采用了有限差分法对裂缝内流动求取数值解,获取裂缝的传导率初始分布,通过位移不连续法计算裂缝开度变化,并在渗流方程组中更新迭代以得到气水两相的流体压力与饱和度分布。将该模型与经典解析解及商业模拟软件的计算结果进行对比,验证了解的准确性。将其应用于鄂尔多斯盆地东缘某致密气田的实例井分析,研究表明:在返排及开发早期阶段,裂缝开度随着缝内压力降低而逐渐减小,在井筒射孔点、裂缝相交处、裂缝尖端更容易趋于闭合;由于裂缝成因不同,人工裂缝与天然裂缝有着不同的闭合机制,受支撑剂作用的影响,人工裂缝闭合程度要明显小于天然裂缝;通过拟合实测生产历史数据,能有效评估裂缝的关键参数。该研究对于综合利用早期生产数据准确预测气井产能及控压生产理念的提出具有重要的理论和现实意义。

关键词：致密气藏返排气水两相渗流—地质力学耦合裂缝闭合位移不连续法半解析模型

固定床干法脱硫工艺在硫回收尾气处理中的应用

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黑龙江科学 2024年第18期15卷 51-53页

作者：樊盼盼朱中正蒲城清洁能源化工有限责任公司陕西渭南715506

我国石油化工与煤化工硫回收尾气处理多采用湿法脱硫,主要有络合铁工艺、氨法脱硫工艺及氢氧化钠脱硫工艺。固定床干法脱硫工艺则多用于电站锅炉烟气处理,较少用于煤化工行业的硫回收尾气处理,分析了干法脱硫工艺在硫回收中的应用。某... 详细信息

我国石油化工与煤化工硫回收尾气处理多采用湿法脱硫,主要有络合铁工艺、氨法脱硫工艺及氢氧化钠脱硫工艺。固定床干法脱硫工艺则多用于电站锅炉烟气处理,较少用于煤化工行业的硫回收尾气处理,分析了干法脱硫工艺在硫回收中的应用。某公司采用美国KPS公司AGCU专利技术及部分燃烧法加SCTO尾气加氢处理工艺,将处理后的尾气通过胺液吸收处理后送至硫回收尾气焚烧炉进行焚烧处理,工艺流程相对简单,设备材质要求低,产物污染小,可减少SO 2污染物的排放量,推动硫回收装置的绿色环保发展,减少环境污染,为煤化工行业发展提供有利条件。

关键词：干法脱硫工艺硫回收尾气处理

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深井超深井钻井装备技术现状与发展趋势探讨

钻采工艺 2024年第2期47卷 141-151页

作者：张斌曹晓宇周天明刘远波夏辉中国石油宝鸡石油钢管有限责任公司中国石油宝鸡石油机械有限责任公司国家油气钻井装备工程技术研究中心

为助力我国深层超深层油气资源高效勘探开发,文章分析了深井超深井对钻井装备提出的挑战,论述了美国Nabors、斯伦贝谢和NOV等公司的自动化钻机、管柱自动化装备、储能节能与能源管理系统、司钻集成控制系统、智能决策与支持平台等7类产... 详细信息

为助力我国深层超深层油气资源高效勘探开发,文章分析了深井超深井对钻井装备提出的挑战,论述了美国Nabors、斯伦贝谢和NOV等公司的自动化钻机、管柱自动化装备、储能节能与能源管理系统、司钻集成控制系统、智能决策与支持平台等7类产品的功能、特性;并对国内管柱自动化钻机、一键式人机交互7 000 m自动化钻机、12 000 m特深井自动化钻机、管柱自动化装备、储能节能与能源管理系统、司钻集成控制系统、钻井辅助决策与支持系统等产品发展和应用现状进行了阐述。通过技术对标分析得出:我国石油钻井装备取得了长足的进步,但从工程需求和应用上看还存在许多不足,与国外先进技术相比还有不小差距。建议国内各装备制造厂家顺应国家“碳达峰、碳中和”目标和数字化转型、智能化发展趋势,从参数强化、钻机全面自动化、装备运维数智化、司钻操控值守化和钻井作业绿色化等方面开展关键技术攻关。

关键词：深井超深井钻井装备挑战技术现状对标分析发展趋势

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基于数据驱动的地下水-地表水耦合模拟

水文 2024年

作者：孙俊峰胡浩鑫曾献奎国家能源集团宁夏煤业有限责任公司安全环保监察部南京大学地球科学与工程学院

地下水-地表水耦合模型是定量刻画地下水地表水相互作用及流域水文循环的重要工具。随着人工智能的兴起，基于数据驱动的机器学习方法在地表水或地下水模拟领域取得重要进展，克服了传统水文数值模型面临的困难。然而，目前缺乏基于数... 详细信息

地下水-地表水耦合模型是定量刻画地下水地表水相互作用及流域水文循环的重要工具。随着人工智能的兴起，基于数据驱动的机器学习方法在地表水或地下水模拟领域取得重要进展，克服了传统水文数值模型面临的困难。然而，目前缺乏基于数据驱动方法的地下水-地表水耦合模型。提出基于深度学习的地下水-地表水耦合模拟技术，利用多任务卷积神经网络（CNN）和长短期记忆神经网络（LSTM）方法，以美国加利福尼亚州的Sagehen流域为研究区，构建基于数据驱动的地下水-地表水耦合模型预测河流日径流量和地下水位。结果表明，基于CNN和LSTM建立的深度学习模型对研究区地表径流量模拟的纳什效率系数（NSE）为0.8094，对地下水位模拟的NSE高于0.81，模拟效果较好。研究成果可为流域地下水-地表水耦合模拟提供新思路。

关键词：数据驱动深度学习地下水地表水耦合模型