基于热湿负荷与自适应预测时域微网优化调度

为了提升建筑冷热电联供(CCHP)微网灵活性并减少负荷波动,开展建筑湿负荷参与日前需求响应的效果和日内预测时域的自适应调节方法研究.在日前阶段,构建包含建筑湿负荷的冷负荷需求响应模型;在日内阶段,提出基于预测负荷方差的自适应预测时域模型预测控制(MPC)方法.在日前阶段,分析分时电价下包含湿负荷的冷负荷需求响应对总经济成本和蓄能水罐蓄冷量的影响;在日内阶段,分析采用自适应预测时域MPC方法对计算时间、成本和各类设备工作状态的影响.结果表明,考虑湿负荷的冷负荷需求响应降低了日前阶段成本7.75%;在日内阶段,自适应预测时域MPC方法不仅能够平衡计算时间和成本,还能够增加蓄能量和平滑燃气内燃机出力.

计及综合需求响应的三联供系统容量配置优化

在碳达峰、碳中和目标下,以新能源为主体的能源系统峰谷差日益增大,基于冷热电三联供系统的多能互补特性,用户能够通过灵活切换能源来源响应分时电价,实现综合需求响应。面向楼宇中冷、热、电3种需求同时存在的情况,设计余热经济利用和谷电期间原动机停机的综合需求响应策略,探究不同运行策略下冷热电三联供系统的关键设备容量配置优化和成本变化。研究结果表明:余能经济利用策略有效降低系统总运行成本,适用于冷、热、电3种负荷同时存在且天然气供热、电制冷机供冷成本差距较大的场景;谷电停机策略适用于天然气等效发电价格介于峰、谷电价之间且峰谷差较大的场景。

电动汽车与电网互动模型综述

目前,电动汽车发展进入高速成长期。大规模的电动汽车入网和“即插即充”充电行为将引起电网峰谷差增加,电能质量下降等问题。因此,如何在满足日益增长的电动汽车用电需求的同时,又能使得配电网正常运行成了急需解决的问题。合理的电动汽车充放电调度以及电动汽车与电网的友好互动,需要围绕充电站/换电站、电动汽车电池、用户、聚合商等多种参与方的关键模型和优化算法。文章从充电站/换电站布局模型、充电需求预测模型、充放电响应度模型、充放电优化调度模型等方面对电动汽车与电网互动的关键模型进行综述,并提出了聚合商和虚拟电厂两种模式,能有效实现电动汽车可调度资料整合以及电力系统的运行优化,对完成“碳达峰、碳中和”的目标形成支撑。

省域天然气发电成本模型及敏感性分析

本研究旨在为浙江省天然气发电领域提供一种准确有效的成本模型。首先,调研了浙江省天然气发电机组的发展现状及运行现状,并构建了天然气发电的成本模型和运行场景。其次,构建了五种常用机型的效率曲线,并对比分析了不同机型的成本构成差异。最后,针对不同型号的天然气发电机组,分析对比了天然气价格、年等效发电小时数和运维成本参数对度电成本的敏感性。获得的多影响因素的成本模型,为浙江省天然气发电的成本预测提供了一种较为准确的方法。

基于多种余能资源的冷热电联供系统设计与优化

当前工业园区针对不同介质、等级的余能进行了针对性的利用来满足用户单一的能量需求,这样的利用方式通常规模小、能量转换形式单一,且未对余能进行深度利用,因此余能利用率较低。对具体余能资源类型进行分析,由余能发电、余能制热与制冷技术形成综合能源供能系统,并构建双层优化算法模型,第一层采用遗传算法优化设备容量变量,第二层采用数学规划求解方法优化各设备24 h逐时出力。基于3种设备组合场景进行优化,案例结果表明通过对余能进行多方式利用,完成冷热电联供,可在增加少量投资成本的情况下,节省大量外部购能费用。在发电机组中,余能介质对烟气型有机朗肯循环机组产生较大影响,用户电需求对热水型有机朗肯循环机组容量产生较大影响;在余能供冷热场景中,由于蒸汽资源品位更贴近用户热需求,热水资源品位更贴近用户冷需求,蒸汽型吸收式热泵和热水型吸收式制冷机的容量一般较大。该优化方法可为工业余能的高效利用提供经济、可靠的优化工具。

面向电力需求侧主动响应的商业模式及市场框架设计

中国智能电网的发展面临峰谷差持续拉大、空调负荷不断攀升、新能源接入等新挑战,而电力需求响应是解决上述问题的有效方法之一。中国新一轮电力体制改革正在稳步推进,为电力需求响应的发展提供了重要契机。在此背景下,文中分析了不同市场环境下电力需求响应的开展情况,提出了适合中国国情的面向电力需求侧主动响应的商业模式。通过分析需求响应与电力市场的关系,设计了与中国电力市场改革相互协同的包含需求响应的市场框架:在第1阶段建立与电量市场相对独立、包含需求响应的辅助服务市场;在第2阶段建立与电力市场相结合、包含需求响应的辅助服务市场。此外,分别介绍了2个阶段中需求响应的产品类型、出清方式和考核方式。面向电力需求侧主动响应的商业模式和市场框架要随中国电力市场的发展而不断完善,需求响应将在电力系统的稳定性和经济性方面发挥更大作用。

混合建模方法在蒸汽供热管网建模中的应用

区域供热系统的热力水力建模有助于系统的运行分析及调度,为了避免单一的机理建模和数据驱动建模可能存在的缺陷,本文提出了三种机理—数据驱动混合建模方法,根据建模结构不同分为并联、串联和引导三种方式。结果显示:相比于机理建模方法,采用混合建模方法后预测精度有明显提高,本文中串联式建模方法的建模误差最小,温度和压力测点的平均均方根误差分别为0.36和0.0055,本文所提出的方法为供热系统的混合式建模提供了依据。

基于储能的家庭需求响应策略和经济性分析

在不影响实际设备使用的前提下,基于储能的需求响应旨在通过平缓需求曲线,减轻电网压力、降低整体发电成本。此外,储能也有希望促进新能源的并网。以纽约城市大学能源研究院开发的锌锰电池和特斯拉Powerwal家庭电池为例:展示两种需求响应策略,即移峰填谷策略和削峰策略;探究了这两种策略的经济效益,即给一户普通美国家庭居民带来实际的净收益(即扣除了平准化储能成本的电费减少)。

LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_(2)球磨处理对半固态锂离子悬浮液性能的影响

对镍钴锰酸锂正极材料进行球磨处理,探究其在不同活性物质质量分数下对半固态锂离子悬浮液流动性和电化学性能的影响。研究结果表明,球磨前NCM所制备的半固态锂离子悬浮液随活性物质质量分数上升,流动性呈现先改善后降低的趋势。总体上球磨后的NCM使半固态锂离子悬浮液的流动性降低,并在较高活性物质质量分数下流动性降低的幅度较为明显。在较高的活性物质质量分数下,球磨后NCM使得半固态锂离子悬浮液的电荷转移能力大幅降低,导致其在充放电时极化损失较大、充放电容量较小。文章结论有利于深入理解半固态锂离子悬浮液各项性能的影响因素以及相互关系,可为半固态锂离子悬浮液综合性能的改善提供参考意义。

新电改背景下基于多属性决策的电力客户评估和选择研究

在售电侧放开背景下和售电市场的巨大利润的驱动下,售电主体之间竞争异常激烈,如何科学地指导售电主体选择优质客户、降低运营风险,从而推动售电市场健康、有序发展是亟待解决的问题。为此,提出一种基于多属性决策的电力客户评估模型,首先通过分析电力客户特性和售电主体利益需求构建合理的电力客户评估指标体系;然后根据数据类型特点提出一种层次分析法与改进熵权法相结合的组合赋权方法,综合考虑了专家经验和指标数据的客观信息,解决了不同类型数据信息融合的问题;此外,为了克服逼近理想解排序法存在的逆序和欧式距离计算相对贴近度不合理的缺陷,提出一种包含绝对理想解和＂垂面距离＂的电力客户排序策略,以提高该模型排序的准确性。最后基于产品生命周期理论模拟售电市场的导入、发展和成熟3个阶段,并通过电力客户实际数据进行算例分析,根据算例结果为售电主体在售电市场发展的不同阶段提供电力客户选择建议,验证了评估模型的有效性。

猴头菇鸡肉糕的加工工艺研究

在麻城肉糕的传统工艺基础上研究一种新型猴头菇鸡肉糕。采用鸡胸肉、虾肉代替猪肉、鱼肉,采用猴头菇增添营养成分,选取红薯淀粉添加量、猴头菇添加量、蒸馏水添加量、蒸制时间进行四因素三水平正交试验,得到猴头菇鸡肉糕的最佳制作工艺是红薯淀粉添加量为12%,猴头菇添加量为3%,蒸馏水添加量为20%,蒸制时间为30 min,其余配料添加量为20%虾肉、2%料酒、0.3%姜粉、6%葱、1.6%盐、0.25%白胡椒粉、10%蛋清,制得的猴头菇鸡肉糕风味独特,是一种低脂肪的健康食品。

基于电力用户特性的增值服务研究

对售电增值服务进行定义和分类,分析增值服务设计的一般流程;基于调研地区典型用户用电数据,分析高耗能企业、高新企业和城镇居民的用电特性和核心用能需求;针对典型用户提出个性化增值服务的建议,设计增值服务具体内容给出推荐等级,从而指导售电主体开展增值服务相关业务。

再分配电价制度下储能和电动车集群协同调度的需求响应策略

以家庭为研究对象,研究储能和电动车集群协同参与需求响应的控制策略及经济可行性。在实际再分配电价制度下,提出了一种基于优先级的储能和电动车集群协同调度的需求响应策略,以最小化全年总成本为目标,通过遗传算法优化得出了储能设计参数和能源系统控制参数,对比了不采用需求响应和只利用储能提供需求响应的两种案例。研究结果表明,相比于不采用需求响应和只利用储能提供需求响应的两种对比案例,提出的策略能够分别削减59.8%和27.2%的全年用电总成本。同时,相比于只利用储能提供需求响应的情况,提出的储能和电动车集群协同控制策略能够削减储能成本,同时避免储能长时间失效。此研究结果对于家庭集群实现基于储能和电动车的需求响应具有指导意义。

PCM-空气隔热系统应用于户外逆变器模拟

介绍了相变储能材料和空气隔热技术结合应用在室外光伏逆变器场景的模拟研究,提出了一种通过控制空气层厚度来优化相变储能材料充放能过程的动态隔热策略。采用多物理场耦合软件COMSOL Multiphysics对室外光伏逆变器进行模拟,通过分析不同隔热策略下逆变器受光照面元器件的升温状况对比各策略优劣。仿真结果表明,相变储能材料与空气隔热层结合可以有效减缓前者的融化速率,是一种理想的控制太阳辐射物体温度稳定的方案。提出的可调式隔热策略,在较低发热功率的情况下可取得不错的效果,但在环境温度较低或自发热功率过高的场景并无显著收益,其不同应用场景下的具体策略仍需进一步优化。

基于企业聚类的某省化纤行业节能减碳潜力分析

化纤行业在“双碳”战略目标下面临着巨大的节能减碳压力,需要分析行业的能耗现状与节能减碳潜力。以中国化纤行业第一大省的146家化纤企业为研究对象,利用企业能耗数据分析行业的能耗特征,基于聚类算法对企业进行分类并计算行业的节能减碳潜力。结果表明,该省2013—2021年化纤行业的能耗结构和碳排放结构均以电力贡献为主,节能潜力占行业能耗量的24.63%,减碳潜力占行业碳排放量的22.91%。大型企业和能耗强度偏高的小型企业节能减碳建议以减少原煤消耗为主,中小型企业节能减碳建议以减少电力消耗为主。

学科交叉复合的“智慧能源系统理论与应用”课程建设研究

智慧能源系统的重大特征是学科交叉、知识融合、技术集成,跨学科、多学科交叉融合对我们培养高水平复合型人才有着特殊的意义。智慧能源系统课程建设分为学科基础知识模块和专业工程应用模块,强调学科基础知识独立性与专业工程应用主体性相结合。课程采用课堂讲授、文献阅读自学和小组讨论相结合的教学方法,从制度上为学生"个性化"学习、实现创新发展创造条件。注重知识传授与实际应用能力训练相结合,重点提高学生的综合应用能力。

全钒液流电池新型交错蛇型流道研究

本文在传统全钒液流电池交叉型流道和蛇型流道的基础上提出了新型交错蛇型流道。基于全钒液流电池三维瞬态模型模拟结果,总结了新型交错蛇型流道与传统蛇型流道和交叉型流道对电解液渗入量、电解液在电极中分布的均匀性以及泵损失等参数的影响规律。研究结果表明,交错蛇型流道的设计在确保电解液全部渗入和一次性渗入渗出电极的同时也在电极中具有较大的当地速度和反应离子浓度,这些优势使交错蛇型流道的电池性能优于传统交叉型和传统蛇型流道电池。