燃气轮机总能系统及其能的梯级利用原理

吴仲华先生从科学原理出发,阐述热力系统中能的梯级利用与品位概念,倡导总能系统,提出了著名的:温度对口、梯级利用"原理.这里,介绍他的部分论述和我们对它的理解,侧重概述作者等在其基础上的相关拓展,包括联合循环的梯级利用原理、热(或和冷)功联产的梯级利用原理、以及中低温热能的梯级利用原理等.还通过许多典型实例研究,剖析系统集成的能量梯级利用机制和特性规律.能量梯级利用原理是热力系统及其转换利用过程的核心科学问题,不仅为热力循环系统集成开拓提供理论依据,而且为相关的系统设计优化等指明有效途径与方法.     

新颖的核能燃气轮机总能系统的开拓性研究

基于系统综合和能的梯级利用的思路对核能燃气轮机总能系统开拓研究的进展,包括三方面：（1）提出若干高温气冷堆核能联合循环发电新系统;（2）开拓出两种核能联合循环多联产新系统;（3）探索出几种核电站联合循环技术更新改造新途径等;建立了完整的系统特性模型进行了模拟分析,揭示了它们的热力学特性,概括了各种用途的核电燃气轮机总能系统新系统,新方案的性能与特点。     

IGCC多联产总能系统

从能源与环境领域渗透交叉层面、化学Yong梯级利用结合的角度综述IGCC多联产总能系统的研究动态；阐述了多联产系统概念与过程机理。分析了系统集成的关键技术及其应用与发展前景。     

先进分布式供能系统的关键技术与核心科学问题

分布式供能系统为直接面向用户的可持续发展能源动力系统,对开拓能源利用新模式、推动可再生能源发展应用、优化能源结构以及系统节能等将发挥重要作用。文章基于作者团队有关的研究成果和国内外相关的研究情况,综述分布式供能系统:概述了新系统概念、技术特点与梯级利用节能理念及国内外研究发展简况;全面归纳新系统集成的主要关键技术(系统集成技术和主要过程部件关键技术);凝练归纳新系统开拓集成的主要核心科学问题(系统设计优化和评估基础问题,多能源互补的多功能梯级综合利用机理,不同循环的耦合机理以及变工况主动调控机制和优化基础等)。     

综合能源系统规划设计平台应用现状与展望

综合能源系统通过多能源系统耦合和能源梯级利用的方法,进行优化系统运行和减少碳排放,是促进低碳社会转型的重要举措.本文对比分析了国内外典型的综合能源系统规划设计平台,总结了各软件的优势特点及应用场景,并结合我国实际情况对综合能源系统规划设计平台的进一步完善提出展望.     

综合能源系统关键技术综述与展望

文章将综合能源系统关键技术归纳为多能协同规划设计、优化运行技术、智能化技术、能源转换技术、储能技术、能源梯级利用技术、电能替代技术和需求响应技术。首先,介绍了国内外IES的发展现状;然后,全面分析总结了综合能源系统关键技术的核心问题,涵盖了基础理论、关键材料、核心元器件和设备装置等;最后,结合各技术的典型应用场景对其发展趋势进行了展望。     

风光氢综合能源系统设计及运行集成优化

基于风光制氢和燃料电池热电联供的风光氢综合能源系统是消纳富余可再生能源、减少弃风弃光的有效途径.实施系统设计及运行集成优化,对提高综合能源利用率、降低系统经济成本具有重要意义.通过构建风光氢综合能源系统设计及运行集成优化模型,对系统各设备的容量配置方案及典型运行策略进行了优选,并且系统比较了不同风光资源及用能负荷特性下...     

风光氢综合能源系统设计及运行集成优化

基于风光制氢和燃料电池热电联供的风光氢综合能源系统是消纳富余可再生能源、减少弃风弃光的有效途径,实施系统设计及运行集成优化,对提高综合能源利用率、降低系统经济成本具有重要意义。通过构建风光氢综合能源系统设计及运行集成优化模型,对系统各设备的容量配置方案及典型运行策略进行了优选,并且系统比较了不同风光资源及用能负荷特性下系统设计及运行方案的差异。结果表明：风光氢综合能源系统在办公楼负荷场景和风光资源更丰富的地区获得了更优的经济性。     

探析多能协同下的综合能源系统协调调度策略

随着新能源和化石能源互补的"混合能源时代"的来临,传统的化石能源时代难以满足经济发展的需求,由此也引发人们对综合能源系统的关注和重视,在互联网支撑的智能电网前提下,衍生出以供电、供热、供气等系统相集成的综合能源系统,要重点研究多能互补和能量梯级利用的IES优化调度模型和策略,探析其与上级电网互动的IES综合需求响应模型和策略,更好地实现多能互补及能量的梯级利用,促进各能量管理系统之间的协调与互动。     

基于太阳能及生物质能综合利用的分布式能源系统探讨

结合中国西部的能源现状及地域资源优势,提出一种新型的太阳能及生物质能综合利用的分布式能源系统,该系统主要由供电系统、供热系统、供气系统构成,形成一种高效无污染可以供沼气、供热、供电、提供农业生产肥料等能量梯级利用的综合供能系统.通过该系统模型的建立,探讨了该系统的可行性以及在可再生能源利用及环保节能等方面将起到的积极推动作用.     

分布鲁棒优化在综合能源系统调度与规划中的应用综述

随着大量分布式电源、多能负荷等接入综合能源系统,源侧与荷侧的不确定性给综合能源系统规划与运行带来了挑战。如何针对这些不确定因子搭建相应的模型,形成安全、经济、高效的运行方案,是目前亟需解决的问题。从不确定性问题入手,系统阐述了分布鲁棒优化理论在综合能源系统中的应用,总结了其典型的应用场景,并与电力系统进行对比。其中,以基于矩信息和基于概率距离的分布鲁棒优化模型为例,从模型、求解方法以及应用等方面分析了各自的优缺点。最后,结合当前综合能源系统的发展趋势,针对不确定性问题提出了几个待研究方向。     

储能技术在冷热电三联供系统中的研究现状与应用

冷热电三联供（CCHP）系统是利用一次能源或可再生能源发电,并通过多种余热回收设备高效利用余热,建立在能源的综合梯级利用基础上的产能系统。用户负荷动态变化及可再生能源输出不稳定会导致冷热电联供系统供、需侧能量不匹配,储能技术可有效解决该问题。本文总结了CCHP系统中储能技术类型及其研究现状,阐明了CCHP系统中电能储存和热能储存技术的应用方式。指出在传统能源与可再生能源相结合、供能系统越发复杂化的能源发展态势下,系统特性、配置优化和对不同场景制定出运行策略是储能技术与CCHP集成系统未来的研究方向。     

以燃气轮机为核心的多功能能源系统基本形式与构成

以燃气轮机为核心的多功能能源动力系统有不同功能和不同能源的两大类型.本文概述了不同功能的总能系统类型的基本形式,如纯产功的、热工领域的多联产、多领域的多功能以及无公害能源系统等多功能系统,并阐述它们的主要特点与过程构成.概述了不同能源的总能系统类别的基本形式,如燃用气体燃料和液体燃料、煤炭、核能、可再生能源、氢能以及多能源互补等多功能能源系统,并阐述它们的主要特点与过程构成.     

总能系统设计优化的新思路研究

概述了总能系统与分析优化新思路，包括总能系统和全工况特性新概念，热力学分析优化方法，新的评价准则，系统集成与优化以及系统全工况数学模拟等。     

冷热电联供系统运行策略及优化控制研究进展

随着世界范围内能源的日益减少以及环境的急剧恶化,调整能源结构、寻找新能源、提高能源利用率已经成为全世界能源可持续发展战略的重要方向。冷热电联供（combined cooling heating and power, CCHP）系统可同时满足用户冷、热、电三种能量需求,实现了能量梯级有效利用,极大地提高了能源利用效率,同时具有节能减排、缓解电网压力等诸多优点,得到了世界各国的广泛重视。本文在介绍CCHP系统常见的集成组合方案的基础上,着重对其优化控制策略热点研究问题进行了介绍和总结,包括热经济性分析、经济性分析、评价指标研究、变工况运行特性、系统仿真与优化、运行策略等。     

化工动力多联产系统设计优化理论与方法

化工动力联产备受关注,文章概述作者团队对多联产系统设计优化理论与方法的研究。从领域交叉层面探讨联产系统集成理论,阐明了能的综合梯级利用和控制CO2一体化原理;基于新原理,诠释了多联产系统类型和集成特征,凝练了系统集成的三个一般性原则思路和体现这些原则的优化整合途径和手段。然后,构建了相关的联产系统设计优化方法：基于相对节能率和基于化学能梯级利用机理的设计方法。实例研究验证了所提出理论与方法的有效性、实用性。     

IGCC中蒸汽系统流程与参数综合优化研究

概述作者研究集体相关的研究，包括：突破传统的模拟分析框架，提出IGCC中蒸汽系统流程与参数同步综合的设计优化新思路；基于“能的梯级利用”原理和“流程温区超结构”概念，建立IGCC蒸汽系统综合优化模型；基于大量数值计算与模拟分析，揭示IGCC蒸汽系统热力特性规律等。本研究为IGCC蒸汽系统设计分析提供有实用价值的方法和手段。     

以燃气轮机为核心的多功能能源系统概念与集成机理

概述以燃气轮机为核心的多功能能源动力系统;扼要叙述热工领域的狭义燃气轮机总能系统的基本概念与类型;阐述多领域交叉的广义总能系统（多能源与多输出一体化的多功能能源系统）的基本概念与类型;并从领域层面、系统集成机理与功能等各方面分析比较了两代总能系统的演变与差异;全面论述了多功能系统集成的主要原则思路与相应的核心问题。     

天然气冷热电三联供系统的发展趋势分析

天然气冷热电联供系统是以天然气为一次能源建立在能量梯级利用基础的多联产总能系统.介绍了天然气三联供系统系统的组成、设计模型及配置方式,通过对比现存的典型三联供系统,得出了目前系统发展的难点并提出了相应的解决措施.最后针对如何提高三联供系统的经济性,充分发挥三联供系统的优势进行了探讨分析,提出了新型的三联供系统形式：可再生能源三联供系统,基于天然气三联供的能源集成系统以及能源总线系统.     

天然气冷热电三联供系统的发展趋势分析

天然气冷热电联供系统是以天然气为一次能源建立在能量梯级利用基础的多联产总能系统。介绍了天然气三联供系统系统的组成、设计模型及配置方式,通过对比现存的典型三联供系统,得出了目前系统发展的难点并提出了相应的解决措施。最后针对如何提高三联供系统的经济性,充分发挥三联供系统的优势进行了探讨分析,提出了新型的三联供系统形式:可再生能源三联供系统,基于天然气三联供的能源集成系统以及能源总线系统。