贫数据中基于模型自训练的空气处理设备故障诊断

针对空气处理设备(AHU)故障贫数据,基于深度置信网络(DBN)模型对4种特征选择算法进行对比研究,结果表明最大相关最小冗余算法的特征子集在诊断准确率及子集元素稳定性上表现最优。提出将DBN嵌入自训练框架的故障诊断模型,发现DBN自训练的诊断准确率较单纯DBN最高可提升19.5%。提出均匀抽样及按比例抽样2种自训练伪标签抽样策略,二者的诊断准确率均随抽样数减小而增大,在不同抽样数中的最大差异为3.42%;在所有贫数据样本中,均匀抽样策略始终优于按比例抽样,诊断准确率最大相差1.39%,表明在故障标签匮乏时,采用均匀抽样策略及较小的抽样数有利于提升DBN自训练的诊断性能。

基于供需精准匹配的综合能源系统优化关键技术及应用

随着新型城镇化的加速,城市普遍出现空间布局紧凑化、功能集中化的发展模式。大力推动低碳综合能源系统高效应用成为了建筑节能低碳运行的关键举措。虽然目前综合能源系统在国内外应用较多,但供需精准匹配一直是其高效应用的瓶颈。本项目以提升综合能源系统能效和规模化应用效果为目标,针对需求侧用能和供应侧供能的全要素,围绕“需求侧负荷特征及用能机理-综合能源系统多目标优化设计-综合能源系统协同精准调控”全过程,构建了基于供需精准匹配的综合能源系统优化关键技术体系,实现系统投资节约15%-20%,设计成本降低50%以上,系统运行节能量为17%-30%,集成可再生能源的系统节能量达到40%以上,并进行了大规模工程应用,对推进建筑领域运行节能减排起到了重要支撑作用。

基于MTL-GRU-Attention的综合能源系统多元负荷预测

针对综合能源系统多元负荷预测问题,提出一种基于多任务学习、门控循环单元和注意力机制的多元负荷预测方法。首先,运用门控循环单元建立多任务学习的共享层,充分挖掘冷、热、电负荷之间的耦合特征;然后,利用贝叶斯优化算法实现门控循环单元最优超参数的自适应选择;最后,使用注意力机制实现子任务对共享层中重要特征的差异化提取,以增强关键信息的影响。以亚利桑那州立大学坦佩校区的实测负荷数据作为算例,结果表明所提模型具有更高的预测精度。

基于图片特征提取的水泵能耗分析及预测

为了提高水泵能耗影响因素分析的准确性及预测模型的精度,文章提出了一种基于图片特征提取的水泵能耗多元线性回归预测模型。研究以上海某个住宅小区配置的二次供水水泵系统作为研究对象。首先,对采集到的水泵系统历史运行数据进行预处理并将一维时间序列转换为二维的格拉姆角场(gramian angular field,GAF)图像。随后,利用时间序列及图片相关性判定方法,对14个参数进行筛选,得到相应的能耗特征。最后,结合特征筛选结果,基于多元线性回归预测模型,研究了不同相关性判定方法下的最优预测模型问题。结果表明,相较于两种时间序列特征筛选方法,基于图片的特征筛选方法表现出了更佳的适应性,输入特征数量为4的情况下,其预测模型在测试集上的决定系数(R^(2))分别提升了0.87%、3.36%,均方误差(mean square error,MSE)分别降低了10.38%、28.26%,平均绝对误差(mean absolute error,MAE)分别降低了6.11%、24.57%。研究结论为后续水泵系统能耗特征的筛选提供了新的思路,并为上海地区水泵系统的能耗分析及预测提供理论参考。

基于深度强化学习的分布式能源系统运行优化

分布式能源系统凭借其高效、环保、经济、可靠、和灵活等特点成为中国能源未来发展的重要方向。目前中国的很多分布式能源系统经济效益较差,主要原因是能源系统没有良好的运行策略。提出了一种基于深度强化学习的分布式能源系统运行优化方法。首先,对分布式能源系统的各个设备进行数学建模;其次,深入阐述了强化学习的基本原理、深度学习对强化学习的结合原理及一种基于演员评论家算法的分布式近端策略优化(distributed proximal policy optimization,DPPO)算法流程,将分布式能源系统运行优化问题转化为马尔可夫决策过程(Markov decision process,MDP);最后,采用历史的数据对智能体进行训练,训练完成的模型可以实现对分布式能源系统的实时优化,并对比了深度Q网络(deep Q network,DQN)算法和LINGO获得的调度策略。结果表明,基于DPPO算法的能源系统调度优化方法较DQN算法和LINGO得到的结果运行费用分别降低了7.12%和2.27%,可以实现能源系统的经济性调度。

我国养猪场清洁发展机制(CDM)发展潜力分析研究

我国养猪场规模化发展正迎来一个新的黄金时期,这为养猪场清洁发展机制CDM带来新的机遇。本文介绍了国内外养殖业CDM发展现状,调查和分析了我国养猪业发展状况;通过以广西某养猪场为研究对象,详细讨论了养猪场温室气体(GHG)减排的计算方法;在此基础上,对我国规模化养猪场CDM发展潜力和GHG减排量进行了深入探讨。分析表明,规模化养猪场CDM项目能够带来良好的GHG减排效果,5万头养猪场可以实现约4万tCO2e.年-1的减排量,我国5万头以上养猪场累计减排量可达约330万tCO2e.年-1。

青岛市政府办公建筑能耗现状与影响因素分析

本文基于青岛市政府办公的能耗审计数据,分析了青岛市政府办公建筑总体能耗水平,并采用SPSS统计软件对其能耗影响因素进行了相关性分析。结果表明:青岛市政府办公建筑单位面积年能耗均值为27.11 kgce/(m^2·a),单位面积年电耗平均值49.1 k Wh/(m^2·a)。单位面积总能耗与人均面积和冷热源形式显著相关。因此,政府办公建筑更应注重空调系统的节能和用能人员节能意识的提高。

烟气扩散的CFD数值模拟

运用商业 CFD软件 Fluent模拟计算小尺寸下的简单烟气扩散规律。将结果用正态分布假设下的高斯烟羽模型验证。证明该软件模拟烟气扩散问题的可行性。

建筑布局对住宅住区室外微环境的影响研究

建筑布局形式会显著影响住宅小区的微环境。以青岛市居住区最常采用的3种建筑布局形式(行列式、围合式、点群式)为研究对象,采用城市微气候模拟软件ENVI-met进行数值模拟,研究了不同建筑布局居住区的室外微环境特征。结果表明:不同建筑布局的微环境存在较大差异,围合式和行列式建筑布局比点群式更易产生热岛效应。

楼宇三联供系统设备容量与运行策略集成优化

为研究一套楼宇三联供系统的最佳设备容量与最优运行策略,从联供系统性能评价角度入手,建立了联供系统最佳设备容量和最优运行策略的集成优化模型。该联供系统包括燃气内燃机、双效溴化锂吸收式制冷机及燃气锅炉。考虑到经济性、节能性、环保性这3个联供系统性能评价指标,进一步建立了以年运行费用最小为目标函数的非线性优化模型。并以上海某宾馆为例,应用该优化模型,运用LINGO专业优化软件进行求解,得到了适合于该宾馆的三联供系统的最佳设备容量与最优运行策略。结果表明,该优化模型具有很好的优化效果,与去除性能约束条件下的优化模型对比,具有更好的节能性和环保性。

基于沼液余热回收的沼气工程系统净产能特性

沼气发酵是目前最常用的有机废弃物处理方法。为研究发酵温度、进料挥发性固体浓度(volatile solid,VS)、沼液余热回收等对沼气工程系统净产能的影响,该文基于系统能量平衡模型,以能效比和净产能为评价指标,探讨了以猪粪尿为原料的小型沼气工程系统的净产能特性。研究表明:针对基准指标,进料VS浓度与发酵温度都存在一定的对应关系,且随系统运行模式的不同而不同。进料VS质量分数为4%时,若保证系统达到基准能效比,沼气锅炉加热模式下,发酵温度最大为28.9℃;实施沼液余热回收后,最大发酵温度增大为36.5℃。当系统取得最大净产能时,上述2种模式下对应的发酵温度分别为30和35℃。此外,同一进料浓度下,沼液余热回收前后最大净产能的增幅可达11.5%,其对应的能效比增幅为53.1%。因此,需综合考虑进料浓度、发酵温度、运行方式、净产能和能效比等因素确定合理的运行参数,确保沼气工程系统良好有序运行。

大型养殖业粪污处理沼气工程导入CDM的可行性分析

清洁发展机制(CDM)是《京都议定书》框架下用以帮助发达国家和企业实现温室气体减排目标的三个灵活机制之一。我国集约化畜禽养殖场行业污染危害日益严重,如果对大中型养殖场的禽畜粪便进行集中处理,建立沼气工程,并引入CDM项目,通过出售经核证的减排量(CER s),不仅可以带来环境效益而且也具有较好的经济效益。本文分析了此类工程CO2减排量的计算,及通过出售CER s的内部经济性改善。

不同环境温度下沼气工程厌氧罐内料温研究

厌氧罐的池容产气率直接受料温的影响,而料温随着环境温度的变化而变化。文章利用沼气锅炉燃烧沼气工程自产沼气来为厌氧罐内料液提供达到指定温度所需热量的方式,根据能量和质量守恒定律,来研究不同环境温度下沼气工程产生连续稳定富裕产气量所需的厌氧罐最合理料温。研究结果表明,同一料温下,环境温度越高,富裕产气量越大;同一环境温度下,随着料温的增长,系统富裕产气量分别在35℃和55℃出现了峰值。从富裕产气量的角度来看,经济温度在55℃左右,而中低温发酵经济温度为35℃。但从富裕产气量占总产气量的百分比上来看,在不同环境温度下,35℃和55℃料温各有高低。考虑到料温稳定性、沼气热值、设备造价及沼渣再利用等因素,不同环境温度下料温宜全部选择35℃,其富裕产气量维持在每天66~138 m^3范围内。

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.

三联供系统中逐时冷热电负荷的模拟计算

在进行冷热电三联供系统设计时,冷热负荷与电负荷的逐时对应关系直接影响到三联供系统的配置与运行,逐时负荷的准确计算是三联供系统优化配置与运行分析的基础。本文基于对建筑冷热电负荷调查研究的基础上,采用日本三联供设计手册中的相关数据,利用"逐时能源负荷分摊比例"的方法,以宾馆建筑为例,模拟计算了该宾馆的全年逐时冷热电负荷,为三联供系统的优化设计与系统配置奠定了一定的基础。

综合住宅区分布式能源系统导入的可行性

通过对住宅区冷热电能耗负荷的分析,设计了一个包括太阳能和微型燃气轮机冷热电三联产的分布式能源供应系统,并将其与电网供电、空调器采暖供冷,以及热水器供应生活热水的传统居民住宅的能源供应系统进行对比分析,模拟计算了两个能源供应系统的年一次能源消耗量、CO_2排放量.分析结果表明,该分布式能源供应系统有较好的节能环保效果,有一定的导入可行性.

养殖场沼气综合利用系统的热经济学分析

沼气工程中厌氧反应器由于温度不稳定导致产沼量变动,从而阻碍了沼气的有效利用。针对这一问题,文章对某养殖场的沼气工程进行了沼气综合利用系统的设计,在给厌氧反应器加热保温保持沼气连续产出的基础之上,综合利用沼气进行热电联产。在对系统的选型和运行优化结果介绍的基础之上,建立沼气综合利用系统的热经济学模型,进而对其进行热经济性指标评价。评价结果表明对于本沼气综合利用系统来讲,在保证连续稳定的产沼气的基础之上,让更多的沼气用于发电,将会改善整个系统的经济效益。

火电厂SO_2控制技术及经济分析

主要研究了国内外 5种常见的火电厂烟气脱硫技术 ,并进行了技术性能和运行特点的分析比较 ,在此基础上结合目前我国 5个火电厂烟气脱硫示范工程的具体情况 ,进行了经济性分析比较 ,得出了综合评价脱硫技术的各种影响因素以及合理选用脱硫技术的原则与方法 .

推进节约型校园示范建设

住房和城乡建设部、教育部在2008年5月13日发布的《关于推进高等学校节约型校园建设进一步加强高等学校节能节水工作的意见》中指出:建设节约型校园是教育系统落实国家"两型社会"建设和节能减排战略的重要举措。高等学校是培养人才和促进科技进步的主要阵地,深入开展高等学校节约型校园建设工作,不仅可以促进学校本身的能源资源节约,降低办学成本,在社会中起到示范和带动作用,还有利于促使广大学生树立节能环保意识,掌握节能环保技能,对我国经济和社会发展产生的影响与意义极其深远。

钢铁行业能源消耗与污染物排放量的分析

本篇介绍了中国及世界各国钢铁企业能源消耗状况,由此引起的污染物排放及污染物扩散的问题。指出作为能源消耗大户的钢铁企业,尤其应注意通过减少能源消耗及改善能源结构来减少对环境的污染。