醇脱氢酶的研究进展及其催化增值生物基呋喃化合物前景展望

醇脱氢酶(alcohol dehydrogenase,ADH)广泛存在于生物体内,可应用于多种有机物选择性氧化还原。近年来,随着对酶的催化机理、结构认知、分子改造和反应系统构建及强化等方面研究的逐渐深入,ADH在生物基平台化合物的高选择性催化氧化还原方面展现出巨大潜力。本文综述了ADH分子设计和定向改造的前沿技术和进展,面向常见的辅因子依赖性ADH催化过程中的辅因子高成本及稳定性差等局限,聚焦酶反应过程中的辅因子再生强化技术,梳理了适用于ADH催化系统的化学驱动、酶驱动和光电驱动辅因子再生路径,并从单酶催化体系开发、多酶协同催化系统挖掘、全细胞催化技术发展与应用等多个角度概述了ADH在催化生物基呋喃化合物方向的最新研究进展。随着对ADH应用潜力的进一步挖掘,未来ADH有望成为生物基呋喃增值工业化进程中的重要组成部分,为能源生产的绿色发展提供助力。

基于门当户对遗传算法的配电网多目标主动重构研究

基于主动配电网的发展潮流,提出了一种基于改进遗传算法的主动配电网多目标重构模型。首先,将功率损耗、电压偏移和系统稳定裕度等指标融合到目标函数中,并引入判断矩阵法和线性加权法确定各个指标的权重和实现多目标函数的转化。其次,针对传统遗传算法的弊端,提出了基于"门当户对"原则的多种染色体交叉策略,丰富了种群进化方式的多样性,算法计算效率和寻优能力得到大大加强。最后通过设定临界值,实现主动配电网的自我感知和主动重构,提高配电网安全性和稳定性。仿真算例表明,所提出的模型和算法以及主动重构的理念符合当前主动配电网主动运行和主动控制的思路,具有较为广泛的应用前景。

计及配电网运行风险的分布式电源选址定容规划

分布式能源是现如今能源转型发展的重心。充分考虑分布式能源发电出力波动对配电网的影响,并将配电网运行风险计及分布式电源选址定容,以分布式电源并网运行与离网运行时的风险成本为目标函数,以分布式电源准入容量、有功功率平衡、节点电压不越限、线路不过载以及反向潮流不越限为约束条件,构建分布式电源选址定容规划模型。采用改进多目标粒子群算法对模型进行求解。仿真算例表明:该方法优化了网络结构,降低了运行费用;出现故障时,确保了关键负荷的正常供电,降低了故障损失。

光依赖型微生物的筛选及MFC产电性能研究

从天然环境中筛选出一株具有光依赖性生长的菌株,经鉴定为门多萨假单胞菌(Pseudomonas mendocina)(编号LR134290)。使用双室微生物燃料电池(MFC)装置测定了该菌株的产电性能,结果显示:菌株LR134290在MFC阳极室中具有一定的独立产电能力;以菌株LR134290作为生物阴极、大肠杆菌(Escherichia coli)作为阳极时,MFC的输出电压峰值U_(max)为25.83 mV,最大电功率密度P_(max)为0.622μW/cm^(2),与阴极室不加入菌株的对照组相比,U_(max)和P_(max)分别提高了88.9%和26.4%,阳极电极液中化学需氧量(COD)降低了50.6%。结果表明,门多萨假单胞菌株LR134290作为生物阴极在MFC中具有一定的应用潜力。

面向能量采集WSNs中能量交易策略的研究

尽管无线能量采集策略延长了无线传感网络的网络寿命(Wireless Sensor Networks, WSNs),但是低的能量转换效率是基于无线能量采集的WSNs的瓶颈。为此,提出基于按需方式的充电(On demand-based Energy-Harvesting, ODEH)算法。ODEH算法引用能量交易策略,其机会性地允许"卖方"向"买方"传输能量。且卖方指无线充电点(Wireless Charging Points, WCP)、买方是指传感节点。同时,ODEH算法引用休眠机制,其允许部分传感节点进行休眠状态,进而保存能量。实验数据表明,提出的ODEH算法能够有效地提高能量传输效率。