一种面向未来能源系统的综合能源架构——基于能源多板块智能耦合的绿色能源系统ENSYSCO

为避免大量温室气体排放导致的剧烈气候变化给全球发展带来难以估量的破坏性影响,当今世界的大部分国家正迅速提升其能源生产中可再生资源的比重,以加速能源转型并实现在21世纪中叶达成碳中和的承诺。然而,旧有的能源系统在形成之初并未考虑对可再生资源的大规模融合,因此在面对此类资源具有的间歇、波动与随机等特性时,其往往较为脆弱。基于对既往智能电网技术和德国提出的能源利用多板块耦合技术进展的总结,同时考虑到大规模地下储能的潜力和基于人工智能的监控、分析和预测的广泛应用,作者提出了一种基于智能多板块耦合的清洁能源系统(clean energy systems based on smart sector coupling,ENSYSCO)的面向未来的综合能源架构。首先,ENSYSCO架构通过对电力多元转换/逆转技术(power-to-X-to-power)的应用将能源的生产、消费和存储3大板块紧密耦合在一起。大规模地下储能的引入在大幅提升系统冗余度及灵活性的同时,也令所在国家或地区获得了更加充沛且稳定的能源储备。其次,未来能源系统中出现的各种功能复合体会导致更复杂的供需关系,同时也迫切需要与之适配的多元...     

能源互联网下局域能源微网能量调度算法研究

局域能源微网是一种区域性的能源自治组织,由于能源互联网的整体建设具有时间跨度长和区域协调复杂的特点,局域能源微网是现阶段能源互联网建设的核心.局域能源微网能够从可再生资源中产生有限的能量,并负责区域内用户的需求.但是由于可再生能源发电和用户需求的随机性和波动性,每个局域微网必须对能量进行优化管理和调度.这要求能够合理的...     

含地源热泵与混合储能的区域能源系统协同调度

充分调用系统内可再生资源、合理配置系统内各机组容量、利用储能设备解耦各能量之间的耦合关系是降低系统运行成本的重要手段.利用场景分析法,建立了可再生能源出力及负荷不确定性模型,在此基础上,将地源热泵及混合储能系统引入区域综合能源系统,以地源热泵系统解耦CCHP机组"以热定电"约束,并制定合理的长、短期储能协调运行方案,以...     

能源发展方向

根据世界经济和人口发展的预测 ,矿物能源面临枯竭 ;而且 ,开采和燃烧矿物严重污染环境 ,矿物资源的产地与能源消费地不一致 ,因此世界能源正处于结构调整时期 .介绍了我国在太阳能、风能、海洋能、地热能、生物质能和氢气等绿色能源方面的开发和利用情况 .绿色能源储量丰富 ,有利于环境保护 ,很多技术已达到可推广的阶段 ,因此认为应将绿色能源作为能源的发展方向 ,并在能源大学中设立绿色能源专业 ,及时培养创业人才 .     

山东省农村能源发展的系统动力学分析

为优化农村能源结构,促进农村社会、经济的和谐发展,运用系统动力学理论和方法建立山东省农村能源系统动力学模型,将模型分为人口、能源供给、可再生能源开发、建筑等子系统,使用VENSIM软件进行动态模拟,分析预测20a后农村能源发展状况.结果表明:资金投资方案一为农村能源建设的最佳方案,沼气+太阳能+电力的能源结构有利于发展农村能源,解决农村地区的能源问题.     

分布式能源系统及其运行特性分析

介绍了日本某学术研究都市的分布式能源系统所采用的发电技术和余热利用系统,并对此系统的历年运行数据进行了分析.通过分析发现,燃料电池的余热利用效果不理想,其综合能源利用效率低;而燃气内燃机的余热利用较好,综合能源利用效率达到60%以上.因此提高整个系统的余热利用率是该系统优化运行的重要课题.     

分布式能源系统的研究现状

分布式能源系统是缓解目前我国能源危机的重要途径之一.对分布式能源系统的研究,始终围绕着2个方向,一是对系统经济性的研究,二是对系统优化设计的研究.其中前者的研究主要是为后者的发展提供可行性依据,并促进后者的发展.介绍了国内近期有关分布式能源系统研究的理论成果和一些工程实例,为我国对该项技术的研究提供参考.     

生物质热解液化技术及其产物利用的研究进展

生物质能是可再生能源的重要组成部分.生物质的开发利用对废弃资源回收、能源结构转换、环境改善和保护等方面具有重大意义.生物质热解液化技术是其利用的主要形式之一.该技术很大程度上能缓解当今社会的能源危机以及环境污染,是人类开发可再生资源的一种非常有效的途径.介绍了目前国内外生物质能源的热解液化技术及其产物利用发展的情况及将来的发展趋势.     

分布式能源发展的新机遇

中国为避免能源安全的隐患,兑现低碳减排的承诺,降低煤炭在一次能源中所占的比例,调整能源结构势在必行.这为燃气分布式能源提供了机遇.随着天然气进口量和开采量的增加,替代气源的快速增长,以及生物质发电技术的逐渐成熟,发展分布式能源的物质基础已经齐备.国家对发展分布式能源的推动政策逐年升级,支持力度逐渐加大,以五大发电集团为代表的能源企业也在积极运作.综上所述,各因素将形成合力,推动中国分布式能源的发展进入快车道.     

基于改进粒子群的冷-热-电综合能源系统双层优化模型

基于能源集线器模型提出一种冷-热-电综合能源系统双层优化建模方法,在对园区各典型能源转化设备建模的基础上,综合考虑系统的运行成本及系统投资,并以某机场项目为例建立以系统年费为优化目标的双层优化模型.结果表明该模型可协调各类能源从而实现经济运行,具有较好的通用性与实用性.     

中国能源结构及利用问题研究

目前能源问题已经成为一个世界性的问题,世界各国都在为自己国家的能源问题担忧并积极寻求相应的解决方案。在我国,随着社会经济的迅速发展,能源问题也越发的迫切。笔者通过查阅大量的相关文献资料,对我国能源消费结构以及能源利用中存在的一些问题做了简单的分析,并通过分析得出了可行有效的解决问题的方法。     

安徽省可再生能源资源及其开发利用

安徽省地处江淮流域,横跨亚热带和暖温带,有着丰富的生物质资源和太阳能、风能、薪炭林等可再生能源资源。本文将根据安徽省可再生能源资源的开发利用情况和农村能源在新形势下的发展方向进行分析和探讨。     

国内外建筑节能现状及发展

能源问题直接关系到人类的生存，而建筑节能是节约能源最有效、最经济的方法之一,从建筑节能的现状与发展看，西方发达国家，建筑能耗占社会总能耗的30-50％，我国建筑能耗目前已占社会总能耗的30％左右，建筑节能在能源发展中占有重要的地位．文章同时指出节能也带来了建筑业发展的新契机．     

大力推进节能,提高能源利用效率

从1973年至1980年全世界经历两次能源危机之后,节能已引起人们的高度重视,因为能源和经济发展密切相关。我国在能源上的指导方针是“开发和节能并重,近期把节能放在优先地位。”因此,须提高全民节能意识,落实节能措施。做到科学用能,合理用能,提高能源利用效率,减轻能源使用对环境造成的污染。     

关于电磁场能量形态的讨论

指出孤立带电体的自能为其内部诸电荷元之间的互能之和,而其诸电荷元的自能之和为零;一个有限分布的电流回路的自感磁能为其内部诸子电流回路间互感磁能之和,其诸子电流回路的自感磁能之和为零。     

岩石变形破坏过程中的能量传递和耗散研究

岩石变形破坏的过程是和外界产生能量交换的过程.从理论上分析了用能量方法研究岩石破坏问题的合理性,以及岩石在变形过程中弹性能、塑性能、表面能、辐射能、动能之间相互转化的过程、计算原理、以及对岩石破坏所起的不同作用.并分别从宏观和微观的角度研究了在不同的变形阶段中岩石能量耗散与释放问题.在宏观上,岩石变形前期以弹性应变能的方式存储外界提供的能量,同时又通过损伤演化等向外界耗散能量;变形的后期以剧烈的能量释放为主.微观上,存在多种引起岩石应变硬化和应变软化的机制,岩石存储能量还是向外界释放能量取决于这些微观机制竞争的最后结果,基于此推导了岩石变形中能量的传递方程,用试验研究了能量的转化和平衡,以及耗散能和释放能之间的比例关系.结果表明能量耗散导致岩石强度的降低,而能量释放是造成岩石灾变破坏的真正原因.从能量耗散与释放的观点研究岩石的破坏,可以从本质上把握岩石变形和破坏的物理机理,寻找岩石破坏的真正原因,为实际工程提供参考.     

安徽省新能源发展现状及对策研究

文章以"促进清洁低碳能源结构转型、推动新能源健康有序发展"为基本出发点,简要概述了安徽省新能源发展现状及面临的形势,从用户环节、电源结构、电网环节、政策机制等方面深入分析我国新能源消纳的影响因素,指出目前我国新能源消纳存在的主要矛盾和问题。文章最后立足国内发展现状,结合国外主要新能源国家的经验,提出了应对安徽省新能源未来发展相应的对策。     

台湾产业节能推动策略与经验

因应全球气候变迁,台湾为善尽地球公民之责任,于2008年发布《永续能源政策纲领》,将节能减碳列为重点施政,在提升能源效率方面,能源密集度于2015年较2005年下降20%以上,此一目标系在每年提升能源效率2%下达成.此外,藉由技术突破及配套措施,2025年将下降50%以上,此一目标更隐含着在2015年以后台湾能源效率将提升3%以上.在积极推动各项节能减碳措施下,台湾能源密集度过去5年(2007～2011年)平均每年改善幅度约2.61%,整体能源使用效率提升及节能成效已有效显现,其中在产业节能策略方面,于环境面成立节能减碳技术服务团队,提供节能技术辅导,推动集团企业自愿性节能暨成立内部节能服务团,辅导能源用户建立ISO50001能源管理系统等措施.于法制面,依能源管理法推动能源大用户建立能源查核制度、订定能源用户强制性节约能源规定等,透过环境与法制等面向共同推动产业节能减碳.本文针对上述台湾对于产业所推动之节能推动策略及其推动作法,分享实施经验,以彰显台湾产业于经济、环境与能源三者兼筹并顾之成果.     

污水的内含能及污水处理过程的耗能与节能

污水处理是一个高能耗、低能效的复杂过程。改变传统认知,将污染物当作能量物质加以资源化,回用于水处理过程或者产品化,可改变污水处理的能耗。以城市污水与焦化废水为例,分析了水质中污染物具有的内含能形式,并探讨了两种计算方法,指出内含能利用的两类可能途径和最大限度。基于热力学基本定律与污水水质特征,辅以适当的当量假设,分析了污水处理过程中的不同形式能量消耗及其原因,运用能流图表达了两个具体案例的能量转化与分布规律。比较了污水处理两类节能评价方法的优异性,提出了未来水处理可能的节能新途径。在加深污水内含能认识的基础上,结合相关产业与工艺技术,分离回收有价值成分,如营养物（氮、磷）、重金属等,并获得水资源的再利用,以间接补偿处理过程的能耗,从而实现节能目标。     

对建筑节能问题的思考和建议

建筑能耗在总能耗中占有重要地位，且在一定时期内其比重随人均收入水平的增加而提高。我国建筑节能面临的主要问题有：开发商缺乏建造节能建筑的激励；供热收费制度改革滞后；建筑物使用寿命过短；毛坯房大量上市，二次装修导致巨大浪费。应从规划和设计的源头入手，完善法规体系并加大监管和执法力度，制定并实施经济鼓励政策，通过宣传教育提高公众的认知程度，以技术创新引领、促进建筑节能的快速发展。