专栏评述：面向双碳目标的环保型电力设备

习近平总书记在第七十五届联合国大会一般性辩论上向全世界作出“碳达峰”、“碳中和”的庄严承诺,我国成为全球气候治理、实现绿色低碳发展的重要参与者、贡献者和引领者,同时也必将经历一场艰巨的转型之路。我国电力系统碳排放占到了碳排放总量的40%,因此“碳达峰”、“碳中和”目标的提出对于构建深度无碳化电力系统提出了新要求。为了顺应时代发展潮流,积极响应国家重大战略,助力顺利达成“碳达峰”、“碳中和”目标,构建技术先进、环境友好的深度低碳电力系统,发展环保型电力设备具有重要意义。     

面向双碳目标的灵活性资源及其激励机制均衡分析

双碳目标下,如何充分调用和激励系统灵活性、引导形成合理的能源结构,成为新型电力系统建设过程中亟需解决的问题。为充分揭示各类灵活性资源和不同激励机制的影响,提出一种结合双层优化模型和深度强化学习的电力市场均衡分析方法。首先,梳理新能源、抽水蓄能和需求响应等面向双碳目标的灵活性资源,从灵活性资源整合、现货市场优化调度与精细化结算、多种辅助服务产品及主辅市场联合优化、长期投资引导等维度,对激励灵活性的市场机制进行梳理和总结。然后,由各类资源的报价决策模型和电能量与灵活爬坡辅助服务联合出清模型构建双层均衡模型,并采用深度强化学习方法进行迭代求解,共同构成适应多种灵活性资源参与不同市场机制的通用型电力市场均衡分析方法。最后,通过构建高比例新能源算例,仿真计算不同灵活性资源组合、各种灵活性激励机制和不同电源结构下的市场均衡结果,进一步探讨灵活性资源及其激励机制的作用,为双碳目标下的新型电力系统建设和市场机制设计提供参考。     

“山区河流变化科学”专栏征稿启事

<正>河流变化是与人类息息相关而被普遍关心的重大全球性问题,受到国际科学界的广泛关注与高度重视。受气候变化、人类活动、地表过程影响,河流水沙过程、河流形貌与生态环境发生了显著变化,严重威胁河流正常功能发挥与生态环境安全。山区河流供应了全球50%以上的淡水资源,水能资源富集,同时又普遍面临生态环境脆弱、灾害频发等突出问题,使得山区河流保护与治理面临巨大挑战。     

“工程结构减震与隔震”专栏征稿启事

      中国是多地震国家,近年在西南地区具有破坏性的地震频繁发生,如2008年5月12日汶川8.0 级大地震、2013年4月20日芦山7.0级地震、2014年11月22日康定6.3级地震、2017年8月8日九寨沟7.0 级地震、2019年6月17日长宁6.0级地震、2021年9月16日泸县6.0级地震、2022年6月1日芦山6.1级地 震、2022年6月10日马尔康6.0级地震等。2022年9月5日12时52分,四川省甘孜州泸定县磨西镇发生 6.8级地震,造成了超过百人死亡。由于当前城镇化建设基础设施规模显著,人员生活较为集中,一 旦遭遇强震易导致严重的社会问题和经济损失。在高烈度地区采用减震、隔震及振动控制等相关 技术,无疑是提高建筑结构抗震性能和保障人民生命财产安全的手段之一。2021年5月通过的《建 设工程抗震管理条例》指出,位于高烈度设防地区、地震重点监视防御区的新建学校、幼儿园、医 院、养老机构、应急指挥中心、应急避难场所等公共建筑应当采用隔震减震技术,保证发生本区域 设防地震时能够满足正常使用要求,鼓励在除规定以外的建设工程中采用隔震减震等技术,以提 高抗震性能。
      为总结报道当前工程结构减震与隔震研究领域内的创新性研究成果与工程实践经验,促进工程 结构减震与隔震相关科研成果的快速交流,《工程科学与技术》期刊开设“工程结构减震与隔震” 专栏,并对通过审稿、达到发表要求的稿件进行优先发表。热忱欢迎从事相关研究方向的专家学者 将研究成果投稿至本专栏。
     

积极主动助力“双碳”目标 立足国情推动绿色转型

<正>2021年12月30日,国资委发布《关于推进中央企业高质量发展做好碳达峰碳中和工作的指导意见》,“双碳”目标已成为中国经济发展的长期战略。而央企作为国民经济的稳定器和压舱石,势必要发挥好示范引领作用。国务院总理李克强3月5日在政府工作报告中提出,要持续改善生态环境,推动绿色低碳发展。有序推进碳达峰碳中和工作,落实碳达峰行动方案。推动能源革命,确保能源供应,立足资源禀赋,坚持先立后破、通盘谋划,推进能源低碳转型。     

“双碳”目标背景下江苏省氢能产业培育研究

我国力争2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和,是以习近平同志为核心的党中央经过深思熟虑作出的重大战略决策。这一目标的提出对江苏省氢能产业的发展,带来了新的机遇,也提出了新的挑战。本文分析了江苏省氢能产业的发展现状和存在问题,提出了江苏省培育及发展氢能产业的路径,以期为江苏实现“双碳”目标提供有力支撑。     

“双碳”目标下城市路灯的改造以及性能分析

随着我国城市规模的不断扩大、城市建设水平的提升以及城市道路照明需求不断提升,绿色、环保、节能的发展道路将成为今后城市路灯改造的必由之路。近年来,上海嘉定区路灯改造在光环境品质提升、电能消耗节约等方面取得了显著的成效,以德富路的路灯改造为例,通过对比改造前后的高压钠灯和发光二极管（LED）路灯,LED路灯的平均照度和均匀度提高且能耗降低,彰显了LED路灯在碳达峰和碳中和目标达成中发挥的重要作用。     

“双碳”目标下新能源为主体的新型电力系统：贡献、关键技术与挑战

构建以新能源为主体的新型电力系统是实现“碳达峰、碳中和”目标的重要手段。在高比例可再生能源和高比例电力电子设备的“双高”趋势下,电力系统将从“源随荷动”的确定性电量平衡向源-网-荷-储多元协同概率性电量平衡过渡,从机械电磁设备为主的高转动惯量系统向电力电子器件为主的低转动惯量系统演化,势必对电力系统的发电、输电、配电、用电等多环节提出更高的要求。 本文结合近年来中国电力低碳转型的成效及国家碳排放现状,阐述了未来新型电力系统对于“双碳”的贡献。在此基础上,从安全运行、可靠供电、经济高效以及数智转型四个层面论述了构建新型电力系统的关键技术,并从稳定问题复杂化、防控措施待强化、灵活资源多样化、运行方式灵活化、供电需求品质化、市场机制多元化、能源利用高效化、能源生态数字化、运营管控智能化九个方面梳理总结了建设新型电力系统将要面对的主要挑战。 新型电力系统重点将在发电侧利用清洁能源替代化石能源以降低发电碳排放,用电侧推动电气化转型以减少传统终端用能过程碳排放两个方面助力“双碳”目标实现,迫切需要统筹考虑四个层面的问题：①安全运行是根本前提,由于新型电力系统动态特性改变及演化机理不明,不仅需要解决各类新型稳定性问题,也要应对电压、频率支撑不足,应对措施不完善的严峻挑战。②可靠供电是核心目标,解决新能源发电波动性、间歇性所带来的电力电量平衡问题,需要让更多的灵活性资源参与到电力系统功率平衡调节中,同时还需要统筹调度系统各环节的灵活性资源,保障电力系统可靠、高品质供电。③经济高效是必然要求,当下缺乏合理的电力市场机制与碳市场机制作为提高系统经济效益的有效手段,我国在源网荷储各方面的能效仍有较大提升空间;④数智转型是关键支撑,电力业务亟需通过数字技术与智能控制技术改造生产及管理模式,“大云物移智链”等技术在能源电力领域的融合创新和实际应用同样面临诸多挑战。 规划、设计、建设、运行以新能源为主体的新型电力系统需要结合新理论、新技术、新市场、新政策,研究系统安全运行中的稳定机理与防控措施,挖掘系统灵活性资源并维持系统可靠供电,设计合理的电力市场与碳市场机制,不断提高能源生产-传输-存储-转换-消费等环节的效率,朝着高碳电力系统向深度低碳或零碳电力系统过渡的目标持续迈进。