考虑资源相关性的新能源场站群集中式共享储能优化配置

针对区域内新能源场站群联合出力场景的集中式共享储能配置规划问题,提出考虑资源相关性,即风光出力互补特性、各新能源场站出力空间相关性的新能源场站群共享储能优化配置策略。该策略首先利用Copula方法进行典型场景生成,以剖析风光资源的相关性与互补性;在此基础上,建立新能源场站群集中式共享储能的优化配置模型,以实现多主体间储能的共享与互补利用,同时尽可能利用风光资源的相关性。最后通过仿真分析验证所提方法的正确性和有效性。

考虑光热集热单元的氢储能热电联供综合能源系统容量优化配置

氢储能技术具有零污染、效率高、来源丰富等特点,是太阳能高效利用的重要手段。但是当氢储能进行热电联供时,因热电耦合约束的存在,其供能灵活性较差。针对上述问题,设计了一种考虑光热集热单元的氢储能热电联供系统,将光热集热单元作为氢储能系统的额外供热源,以系统的供能经济性为目标,建立含光热集热单元的氢储能综合能源系统容量优化配置模型。以典型的综合能源系统热电联供为算例进行仿真,验证了光热集热单元对提升氢储能热电联供能力的有效性以及所提氢储能综合能源系统容量优化配置方案的经济性。

两个2,6-取代的Bodipy新型染料的合成与光谱性能研究

由苯硼酸酯和2,6位置上双碘代的Bodipy染料(2,6-双碘代-1,3,5,7-四甲基-8-甲基-4,4-二氟硼吡咯)作为反应原料,通过Suzuki偶联反应,合成了两个新的酯基Bodipy类荧光染料。两个化合物的结构通过1HNMR、质谱等分析测试手段得到表征,同时测定了不同溶剂中的吸收和稳态荧光性质,测试结果表明,两个化合物类似于其他Bodipy荧光染料,表现出相对小的Stokes位移、高的量子产率和小的溶剂依赖等的高荧光性质。生物活体细胞成像结果表明,由于两个化合物结构中苯环上取代酯基上的氧与Cu+离子间有显著的相互作用,从而表现出对Cu+离子具有高的选择性。

考虑燃料电池变工况特性的风-光-氢综合能源系统优化调度

燃料电池是氢储能中的重要组成部分,其运行效率对含氢储能的综合系统的经济性有较大影响。为此,提出考虑燃料电池变工况特性的风-光-氢综合能源系统优化调度方法。通过分析燃料电池输出功率和运行效率间的关系,建立燃料电池变工况条件下运行效率的分段线性化模型。提出考虑燃料电池的变工况效率特性的多模块输出功率协同优化策略和燃料电池多模块工作协同策略,从而提升燃料电池总体运行效率和各模块使用寿命。基于此,以风-光-氢综合能源系统优化调度为例,验证了所提优化运行策略的有效性。

考虑新能源消纳的网-站-车协同优化调度

该文以绿色低碳的电动汽车为媒介,从“网”、“站”,“车”3个层面研究电力系统和交通网络的优化调度问题。电网层面,构建以充电功率最大为目标的最优潮流模型,并将求解得到的最优充电功率下发至充电站;充电站层面,根据电网下发的最优充电功率更新充电电价;电动汽车层面:根据不同充电站的价格、自身SOC状态以及目的地路程规划路径,做出最佳充电决策。网-站-车系统从3个层面协同配合,通过充电站的动态电价引导电动汽车的充电,进而消纳电网中的新能源。最后,以电力-交通耦合网络的算例验证了该文所提方法的有效性。

基于主从博弈的工业园区运营商与分布式光储用户购售电优化决策

随着分布式光伏大量接入园区用户侧,其随机性与波动性使得工业园区微电网下的能量管理愈发困难,储能为缓解上述问题提供了有效的手段。为实现园区用户侧新能源高效消纳及储能资源合理利用、兼顾多园区用户的利益诉求,提出一种基于主从博弈的工业园区运营商与分布式光储用户购售电优化模型。模型中利用工业园区用能运营商对多用户的能量进行统一管理,利用价格信息引导园区用户调整用电策略,利用分布式储能“低储高发”特性协调运营商与用户间的能量交互;并通过仿真算例验证所提方法的可行性和有效性。结果表明:基于主从博弈的工业园区运营商与分布式光储用户购售电优化决策,能够兼顾园区运营商和用户的经济性,促进新能源与储能的协同发展。

一种快速跟踪功率参考值的光伏并网低电压穿越控制策略

为了解决传统光伏并网低电压穿越控制策略动态响应慢导致直流母线电压失稳的问题,提出了一种基于图形法和模型预测控制的快速跟踪功率参考值的低电压穿越策略。该策略首先根据网侧电压跌落程度,算出交直流侧的参考功率,然后直接控制光伏阵列和逆变器输出相应参考功率,达到交直流侧的快速平衡。仿真结果表明,当功率参考值发生改变时,传统控制策略直流侧响应时间为200ms,交流侧有功响应时间为16.5ms,无功响应时间为17ms,而本文所提策略响应时间为5.000、0.140、0.135ms,验证了所提控制策略的快速性。

芒硝基相变储能材料的研究进展

芒硝(Na_(2)SO_(4)·10H_(2)O)作为一种原料易得、储能密度大的无机水合盐类相变储能材料(Phase Change Materials,PCMs),拥有相变温度适中、储能高等优点,然而,过冷度大、相分层严重、易泄露和导热率低等问题限制了芒硝基PCMs的大规模应用。通过总结关于过冷和相分离问题的改性方法,归纳比较了各类封装的原理及效果,并概述了通过导热强化来提高芒硝基PCMs储放热效率的研究进展。最后,对该材料的实际应用现状进行阐述,并展望了其发展方向,为开发高稳定性、高效封装、高导热率芒硝基PCMs提供参考依据。

新型光伏逆变器涉网运行性能工程测试系统

为解决光伏逆变器检测方法和测试系统难以全面评估逆变器运行性能的问题,提出了光伏逆变器涉网运行性能工程测试系统。通过增加电站及接入点选址、经济效益等指标提升了测试方案的适用性及测试方案整体性能评估能力,弥补了原有测试方案仅从功率输出特性、电能质量、安全性能、系统效率等常规测试内容方面进行性能评估的不足。在满足光伏逆变器工程应用要求和光伏电站并网标准测试内容的基础上,实现新型光伏逆变器的并网性能全面评估。通过对3种规格的碳化硅(SiC)光伏逆变器开展涉网运行性能测试,验证了新型光伏逆变器涉网运行性能工程测试系统的可行性和有效性。

光伏组件封装用EVA材料的老化研究进展

光伏组件封装用EVA材料的耐老化性是光伏系统能否长期稳定输出电能的关键。本文综述了乙烯醋酸乙烯共聚物(EVA)封装材料的老化研究进展,包括EVA材料老化对光伏组件性能的影响,比如EVA老化引起的光伏组件的褪色、分层、起泡;以及EVA材料的抗老化研究进展,包括添加无机颗粒抗老化、添加助剂抗老化和交联抗老化。

物理化学课程思政对化工类专业大学生行为的影响研究

本研究通过对物理化学“课程思政”理论的梳理以及成果分析,以计划行为理论为基础,采用统计学方法,对青海大学208名在校化工、材料类专业学生开展问卷调查,利用分析软件对收集的数据进行分析并解释。结果表明:学生对学习物理化学“课程思政”的态度与意图并不显著,而主观规范、感知行为控制、感知道德义务与学习意图均呈现显著正影响;回归分析得知,学生的感知行为控制对学习课程思政的意图影响最大。因此提出建议:物理化学“课程思政”的教育重点应放在提高学生的感知行为控制上;其次,营造思政大环境的氛围与提升学生道德责任与义务的培养也是需要关注的次重点。

盐梯度太阳池热性能数值模拟及其供热应用研究

首先,在构建太阳池一维瞬态模型的基础上,利用有限差分法对太阳池在不同结构尺寸和提热速率下的热性能进行数值仿真分析;进一步,结合数值仿真结果设计太阳池集成供热系统,探讨其在普通居民建筑供热方面的供热性能。结果表明,太阳池内温度将会因其结构尺寸的不同而产生差异,且当采用最佳结构尺寸时,系统将获得最高温度和能源效率。同时,为实现太阳池存储热量的有效利用,系统提热量应低于其最大提热速率。对于深度为1.5 m的小型太阳池,其下对流层全年温度在66.68~106.77℃间变化,年均能效为2.52%。同时,当以此小型太阳池为建筑面积200 m^(2)的普通住户供应日常生活所需热能时,应配套太阳池面积至少为250 m^(2)。

KGM/CNC碳气凝胶定型共晶盐芒硝复合相变材料的制备及热性能研究

为解决水合盐相变材料(PCM)的泄漏问题,探究成本更低且绿色环保的碳气凝胶用以定型封装水合盐相变材料,本文以魔芋葡甘聚糖(KGM)和纤维素微晶(CNC)为原料通过定向冷冻铸造和高温碳化成功制备出KGM/CNC碳气凝胶。以添加0.2%(质量分数)纳米碳颗粒的Na_(2)SO_(4)·10H_(2)O-Na_(2)HPO_(4)·12H_(2)O共晶盐(EHS)为相变基质,采用真空浸渍法制备魔芋葡甘聚糖/纤维素微晶复合相变材料(KGM/CNC PCM)。利用SEM、EDS、XRD、Raman、FTIR、XPS和BET对KGM/CNC碳气凝胶结构组成进行分析,采用DSC和TG对KGM/CNC PCM进行热性能研究。结果表明,KGM/CNC碳气凝胶与EHS具有良好的相容性,KGM/CNC PCM可负载98.3%(质量分数)EHS,熔融焓和结晶焓可达273.3和239.1 J·g^(-1),经5000次固液循环后,仅分别下降1.4%和2.8%。本文解决了水合盐相变材料循环稳定性差的问题,有助于进一步推动水合盐相变储能材料的应用。

无机水系液流电池中纳米粒子改性石墨毡电极研究

简单介绍了典型液流电池的工作原理及石墨毡本身的结构特征与物化性质,重点阐述了近年来纳米粒子修饰改性电极在液流电池中的应用,对比分析了不同修饰改性工艺及不同类型纳米粒子对电极材料性能的优化效果,并进一步总结了纳米粒子提高电极材料电化学活性机制机理。最后针对电极性能优化研究提出了未来有助于提高电池效率、降低电池成本的发展方向。

添加改性纳米碳和碳化硅颗粒对芒硝相变材料吸光、透光性能的影响

【目的】研究改性纳米碳颗粒和碳化硅颗粒对芒硝相变复合材料吸光性能和透光性能的影响。【方法】改性纳米碳粉和改性纳米碳化硅粉与芒硝相变材料结合,制备纳米颗粒芒硝复合相变材料,讨论不同波长对复合相变材料吸光、透光性和分散稳定性的影响;分散稳定性利用鞘流法图像仪对纳米颗粒进行分析,稳定性通过在50℃和室温下进行7 d静置后观察确定;采用积分反射仪分析相变材料吸光、透光性。【结果】鞘流法图像分析发现,改性纳米碳粉和改性纳米碳化硅粉形貌结构基本无变化且没有团聚现象,静置观察发现没有出现纳米颗粒分层和团聚现象;添加质量分数分别为0.1%、 0.5%、 1.0%的改性碳粉后,相变材料对紫外光的平均吸光度提高20%-35%,可见光的平均透过率下降26%-35%,红外光(波长为800-1 500 nm)的透光率下降10%-42%;分别添加相同质量分数的改性碳化硅后,相变材料对紫外光的平均吸光度提高22%-26.6%,可见光的平均透过率下降20%-29%,红外光(波长为1 500-2 700 nm)的透光率提高8%-29%。【结论】改性纳米颗粒在芒硝基相变材料中具有良好的分散性和稳定性;通过在传统芒硝基相变材料基础上添加不同含量的改性纳米颗粒,获得的纳米颗粒芒硝基相变材料对不同波长光的吸光率和透光率的基础性数据,为高性能纳米颗粒芒硝相变材料快速光热响应的研究打下基础。

新工科背景下光伏材料工艺与分析实验课程建设探索

从新工科培养理念出发,对光伏材料工艺与分析实验进行了课程建设。教学内容结合新能源产业发展要求,将企业部分生产工序引入课堂,使教学内容更贴近工程实际;教学方法以学为主,通过科研反哺教学和开放性实验,激发学生的兴趣;在革新传统考核方式的基础上增加雨课堂全程考核和翻转课堂考核,形成多维度考核模式。

多孔荧光配位聚合物的研究进展

多孔配位聚合物(Porous Coordination Polymer,PCP),是一种在无机材料科学和配位化学交叉领域出现的新材料。可通过调节配体来调节配位聚合物的结构与性能,同时可将具有生色基团的有机配体引入骨架,构筑的化合物骨架兼有多孔和荧光性质。故在气体吸附,分子识别,磁性和催化以及在光捕获和化学传感器等领域具有潜在应用。本文简要介绍了当前多孔配位聚合物在荧光传感性能及其应用方面的研究进展,并对MOFs在化学荧光传感方面的应用发展进行了展望。

50kWp并网光伏实验电站的综合设计、搭建与运行

为深入研究新型光伏器件的实际性能及影响光伏电站发电效率的关键性因素,设计并建成一座多种光伏设备组合交叉安装的50 k Wp并网光伏实验电站。根据电站实际运行数据,对比了不同气象条件下光伏阵列选用不同类型组件、智能优化器以及不同容量逆变器的发电状况,分析了辐射量变化对光伏电站发电量的影响。结果表明:各类型光伏组件中双面电池输出特性表现最佳,其发电量高于其他类型组件;对于无阴影遮挡的光伏发电系统,智能优化器的作用得不到有效发挥;采用较小容量逆变器可减少太阳能电池组串模块间的差异性带来的影响,增大光伏阵列总发电量;受太阳辐照度变化影响各类型光伏组件实际输出最为稳定的是多晶硅电池。多晶硅电池和双面电池在并网光伏发电系统应用中具有较大的优势。

基于多智能体强化学习的多园区综合能源系统协同优化运行研究

多园区综合能源系统协同优化运行能充分发挥多能耦合的灵活性,降低系统运行成本,但多主体利益分配问题、隐私保护需求及多重不确定量的存在给多园区协同优化运行带来了巨大挑战。为此,本文建立了一个多园区协同优化运行架构,并采用多智能体深度确定性策略梯度算法进行求解。仿真结果表明,无论是面对确定性场景还是不确定性场景,本文所提方法均能在保护各园区隐私的前提下,降低各园区的运行成本,且该方法不依赖于对不确定量的准确预测,可应用于实时调度中。

基于合作博弈的产销者社区分布式光伏与共享储能容量优化

含共享储能的分布式光伏产销者社区是提高储能和光伏利用率,降低产销者投资成本的有效途径。社区内部共享储能和分布式光伏的容量配置方案不仅要考虑投资的经济性,还需计及社区内部不同投资主体的利益交互带来的影响。针对上述挑战,提出了基于合作博弈的共享储能与分布式光伏容量协同规划方法。首先,在合作博弈框架下构建分布式光伏产销者、共享储能运营商多方参与者的策略合集与支付函数;其次,分析各参与者在不同合作模式下的均衡策略,利用改进Shapley值法辨识不同参与者对合作收益的贡献度;最后,基于某地实际的光伏数据进行了算例仿真,表明所提模型能够实现博弈各方利益在均衡意义下的最大化,同时保证资源综合及高效利用。