Research on Ecological Assessment and Dynamic Optimization of Energy-saving and New Energy Vehicle Business Model Based on Full Life Cycle Theory

The rapid development of China’s automobile industry has brought ever-increasing impact on resources,energy and environment,the energy-saving and new energy vehicles come into being accordingly.This article firstly systematically introduces the technical route of energy-saving and new energy vehicles of China,focusing on the key bottleneck problems arising from the construction process of current assessment system of the technical route for energy-saving and new energy vehicles,establishes the energy-saving and new energy vehicle business model assessment index system afterward based on the comparative analysis on energy-saving and new energy vehicle business assessment model and the full life cycle theory,and finally makes prospects and forecasts on vital problems of system boundary,dynamic optimization,simulation system of full life cycle assessment of energy-saving and new energy vehicle.

面向短时过载及长期轻载的配变侧储能配置与调度双层优化

针对农村配电变压器短时过载、长期轻载运行的问题,提出了一种基于经济效益评价的配变侧储能配置和调度双层优化方法。上层模型以系统经济效益最优为目标,决策储能系统的额定功率和额定容量,采用莱维飞行粒子群算法求解;下层模型嵌入储能寿命消耗的简化计算模型,以配变低压侧有功波动最小,储能寿命削减最小以及调度经济效益最优为目标,决策储能系统调度策略,采用商业求解器Gurobi求解。在构建配变侧储能系统经济效益评价模型时,计及电池寿命消耗以及配变动态负载率对经济效益的影响,搭建了基于等效全循环次数折算的磷酸铁锂储能系统投资成本模型以及考虑动态负载率对故障发生概率影响的配变故障风险收益模型。算例结果表明,该方法在确保配电网安全运行下能够提高配变侧接入储能系统的经济性。

Ground State Properties of Superheavy Nuclei in Macroscopic-Microscopic Model

The ground state properties of superheavy nuclei are systematically calculated by the macroscopic-microscopic (MM) model with the Nilsson potential.The calculations well produced the ground state binding energies,α-decay energies,and half lives of superheavy nuclei.The calculated results are systematically compared with availableexperimental data.The calculated results are also compared with theoretical results from other MM models and fromrelativistic mean-field model.The calculations and comparisons show that the MM model is reliable in superheavy regionand that the MM model results are not very sensitive to the choice of microscopic single-particle potential.

From the Beginning of the World to the Beginning of Life on Earth

Hypersphere World-Universe Model (WUM) is, in fact, a Paradigm Shift in Cosmology [1]. In this paper, we provide seven Pillars of WUM: Medium of the World;Inter-Connectivity of Primary Cosmological Parameters;Creation of Matter;Multicomponent Dark Matter;Macroobjects;Volcanic Rotational Fission;Dark Matter Reactors. We describe the evolution of the World from the Beginning up to the birth of the Solar System and discuss the condition of the Early Earth before the beginning of life on it.

Optimum Sizing and Economic Analysis of Standalone PV System with a Small Size Grinding Mill

This work presents the results of the characterization of a standalone photovoltaic system for the electrification of a household located in rural area in the western region of Cameroon: Nziih-Bafou in Dschang (5.35°N, 10.05°E and 1900 m). In order to cope with the maintenance charges and reduce the investment cost, a small mill was added to the appliances of the household for income generation. The assessment of the energy demand was made by taking into account the reactive energy due to the heavy consumption of energy by the mill’s motor, especially during ignition. The sizing of all the system’s components was carried out with the prospect of determining an optimum design in accordance with daily electricity demand, site irradiance profile and climatic conditions. In this context, tilt angles applicable to the PV structure and that allow to receive the maximum irradiance as a function of the periods of the year were determined using the Hay model. This approach provides the system with incident irradiance greater than or at the limit equal to that received by a horizontal surface on the same site compared to the case of a single tilt angle where the irradiance on the inclined plane is often lower than that on the horizontal. The economic analysis of the PV system showed an initial cost of $4448 and the Life Cost Cycle amounted to $24,495. This amount corresponds to a present cost per kilowatt hour of $0.44. The Net Present Value (NPV) of the project ($7793) over its lifetime (20 years) shows a payback period of less than 4 years.

Building Information Modeling for Environmental Impact Assessment in Early Design Phases: A Literature Review

The building sector is the largest consumer of energy in industrial countries. Saving energy in new buildings or building renovations can thus lead to significant global environmental impacts. In this endeavor, building information modeling (BIM) and building energy modeling (BEM) are two important tools to make the transition to net-zero energy buildings (NZEB). So far, little attention has been devoted, in the literature, to discuss the connection between BIM, BEM, and Life-cycle assessment (LCA), which is the main topic of this article. A literature review of 157 journal articles and conference proceedings published between 1990 and 2020 is presented. This review outlines knowledge gaps concerning BIM, BEM, and environmental impact assessment. It suggests that defining the process with the right technology (at the right time) would result in a more integrated design process (IDP) and bridge current gaps. The most efficient way to improve process and technology is related to the competences of the architects, engineers and constructors (AEC). The review also indicates that the IDP in the early design phases (EDP) is in need of improvement for architects and engineers, where a better connection between design phases, specific levels of development (LOD) and BIM tools is needed. Competences, process and technology are the three main themes addressed in the review. Their relation to design phases and LOD is discussed. The aim is to propose possible solutions to the current hinders in BIM-to-BEM (BIM2BEM) and BIM-for-LCA (BIM4LCA) integration.

基于界面电荷极化特性的变压器油纸绝缘寿命预测方法研究

准确预测变压器油纸绝缘寿命对于保障电力系统安全稳定运行具有重要意义。根据微观介电响应机制剖析界面极化与油纸绝缘老化的内在机理联系,并基于混合极化模型——一种在扩展德拜模型基础上引入界面极化支路的等效电路拓扑,探究界面电荷极化特性在油纸绝缘寿命预测中的应用。首先,分析温升过程中频谱特性变化背后蕴含的普适弛豫极化规律,基于混合极化模型重构回复电压极化谱。结合温度对主时间常数和模型参数的影响规律,提出一种单一温度测试下的油纸绝缘活化能计算方法,通过界面极化电容构建出频温平移因子。其次,剖析介质损耗因数随老化加深的变化规律,探究损耗峰偏移现象与界面极化弛豫时间的内在联系,凝练全新表征油纸绝缘聚合度含量的频域特征参量——界面极化支路极点Ph2。最后,联合界面极化支路极点Ph2、频温平移因子和损失累积动力学方程构建油纸绝缘寿命预测模型,并将不同运行年限变压器现场实测数据代入模型验证实效性,为油纸绝缘寿命预测提供了一种新思路。

沥青路面养护技术能耗及碳排放量化分析

在沥青路面养护工程中,不同养护技术对能耗和碳排放等生态环境的影响存在差异,不同养护技术在不同生命周期阶段能耗与碳排放的特征也有所不同。为了对公路养护决策提供节能减排方面的指导,基于生命周期分析(life cycle analysis,LCA)理论,采用净发热值法和排放因子法分别建立了能耗与碳排放量化模型,对比分析了铣刨重铺、薄层罩面、微表处、同步碎石封层、稀浆封层5种养护技术在不同生命周期阶段的环境影响。结果表明:5种养护技术中,能耗最为密集的阶段均为材料物化阶段,该阶段的能耗占比均超过总能耗的60%;材料运输阶段的能耗值及碳排放量均最小,不到15%;建设施工阶段,混合料拌和环节对环境影响最为集中,其次是摊铺和碾压环节。5种养护技术的年均能耗值排序为:同步碎石封层>微表处>稀浆封层>铣刨重铺>薄层罩面;年均碳排放量排序为:铣刨重铺>同步碎石封层>稀浆封层>薄层罩面>微表处。因此,综合考虑节能减排及服役性能因素,薄层罩面技术表现最为优异。

基于多次滑动均值滤波的混合储能功率分配与定容研究

为了解决混合储能系统功率分配时因模态混叠导致功率分配不精确、储能系统成本过高的问题,提出一种多次滑动均值滤波(MMAF)的功率分配方法用于削弱模态混叠现象,降低混合储能成本。首先,获取满足平抑要求的混合储能最小总功率指令,采用MMAF算法对其进行滤波,获得蓄电池与超级电容各自的功率指令,引入Pearson相关系数量化模态混叠现象,作为判断滤波次数和每次滤波滑窗大小的指标,将蓄电池和超级电容各自的功率指令作为储能定容的可行域,考虑电池荷电状态约束求取储能适配的最小额定功率和额定容量;然后,基于等效运行时间建立蓄电池全寿命周期量化模型,为经济性分析提供依据;最后,以改进的混合储能全寿命周期成本模型验证了该文方法可以有效地限制模态混叠,降低混合储能系统成本。

高能量代谢肺癌患者临床特征分析及其预测模型建立

目的分析肺癌患者高能量代谢的临床特征及其与人体成分、营养状况、生活质量的相关性,并建立高能量代谢风险预测模型。方法回顾性选取2022年1月-2023年5月山西医科大学第一医院收治的132例原发性肺癌患者,根据是否出现高能量代谢分为高能量代谢组(n=94)和非高能量代谢组(n=38)。比较两组临床资料、人体成分、患者主观整体营养状况评估量表(PG-SGA)评分、EORTC生命质量测定量表(QLQ-C30)评分的差异。采用logistic回归分析肺癌患者高能量代谢的危险因素,并据此建立风险预测模型;采用Hosmer-Lemeshow检验评估模型拟合度,采用受试者工作特征(ROC)曲线下面积(AUC)检测其预测效能。结果132例原发性肺癌中,94例(71.2%)出现高能量代谢。与低能量代谢组比较,高能量代谢组患者吸烟指数≥400、疾病分期为Ⅲ或Ⅳ期、IL-6水平、低脂肪指数、低骨骼肌指数、营养不良风险均增高(P<0.05),总蛋白、白蛋白、血红蛋白水平及预后营养指数(PNI)降低(P<0.05);两组患者年龄、性别、身高、体重、BMI及疾病分型差异无统计学意义(P>0.05)。Logistic回归分析结果显示,吸烟指数≥400、疾病分期为晚期、IL-6≥3.775 ng/L、PNI<46.43为肺癌患者高能量代谢的独立危险因素;据此建立的预测模型预测肺癌患者高能量代谢风险ROC曲线的AUC为0.834(95%CI 0.763~0.904)。结论本研究建立的肺癌患者高能量代谢风险预测模型具有较好的拟合度和预测效能。

基于生命周期评价的氢能重卡排放分析

为分析在我国现有能源结构下发展氢燃料电池重卡相比传统能源重卡有何优势,本文基于生命周期评价方法,利用美国阿贡国家实验室研发的GREET(Greenhouse gases,Regulated Emissions,and Energy use in Transportation)模型,采用控制变量法对比分析煤制氢和可再生能源制氢路径下的氢燃料电池重卡和柴油重卡的全生命周期空气污染物气体排放情况,并对可能影响车辆排放的因素进行敏感性分析,最后以榆林市重卡车队为例进行车队替换模型分析。模拟结果表明:采用可再生能源制氢路径的氢燃料电池重卡相比柴油重卡平均减少了68.74%的各类空气污染物排放;采用煤制氢路径的氢燃料电池重卡在CO、NO_(x)和CO_(2)这3种气体的排放水平均低于柴油重卡;可再生能源发电制氢比普通电解制氢平均减少氢燃料电池重卡92.41%的空气污染物排放;长途氢燃料电池重卡比短途氢燃料电池重卡减少12.57%的空气污染物排放;采取氢燃料电池重卡替换柴油重卡的策略预计到2030年能减少13.77%的车队整体空气污染物排放。本文在公路运输范畴内对氢能重卡的空气污染物排放水平进行分析,为后续氢能重卡的推广提供依据。

一次性可编程存储器的数据保持特性建模及分析

基于300 mm 0.18μm MS 5 V工艺平台设计并流片了1k×16一次性可编程OTP器件,并对存储单元的结构、工作原理及工艺等可能影响数据保持寿命的因素进行了分析。根据Arrhenius寿命模型对不同样品设置了高温老化实验测试,收集数据并对OTP器件的保持特性进行建模。通过225℃、250℃和275℃条件下的高温老化加速实验,拟合样品最大数据保持时间曲线。在生产过程中可能出现的最差产品条件下,对1/(kT)与数据保持时间曲线进行数学拟合,计算在不同失效条件下的浮栅电荷泄漏的激活能和最大数据保持时间。

船舶氢电混合动力系统建模与全生命周期碳排放评价

[目的]为全面评价氢电混合动力船舶的碳减排能力,提出全生命周期碳排放评价方法。[方法]首先,基于Matlab/Simulink平台建立动力系统能量流模型;然后,计算实船营运工况下的耗氢量和耗电量,进而得出全生命周期碳排放量;最后,针对不同电能来源和氢气来源,对碳排放进行敏感性分析。[结果]某内河渡轮的计算结果表明,相较于传统柴油动力系统,氢电混合动力系统在一个营运周期内可以减少30.24%的碳排放。敏感性分析结果表明,氢电混合动力系统的全生命周期碳排放并非必然优于传统柴油动力系统,故建议采用可再生能源进行制氢和发电,以大幅降低碳排放量(最多可减少94.2%)。[结论]研究成果可为绿色船舶的动力系统设计提供参考。

基于加速退化试验的脉宽调制器贮存寿命预测研究

脉宽调制器作为开关电源的核心器件,已广泛应用于航天器中,但其贮存寿命会影响电源系统的可靠性,进而影响航天器任务执行的成败。在寿命评估中,加速退化试验是常用的试验方法,其中激活能值是预测器件贮存寿命的关键,但目前相关标准只有器件激活能值的参考范围,缺乏试验相关条件设置的详细描述,这会影响寿命评估的精度。为此,文中以JW1525脉宽调制器为研究对象,分析JW1525的结构及工作原理,设计并完成72 h的加速退化预试验,得到器件的退化敏感参数作为输出电压。根据预试验结果设计并完成440 h的加速退化正式试验,并结合Arrhenius模型对正式试验结果进行数据处理,得到JW1525的激活能为0.29 eV,常温下贮存寿命将近70年。通过详细的器件结构分析和试验开展,得出脉宽调制器的激活能和常温贮存寿命,可为后续研究提供数据和试验基础。

基于GREET模型的氢燃料电池机车全生命周期碳排放与能耗分析

全球性的能源问题和环境问题正日益严重,在实现“双碳”目标的背景下,铁路运输部门需要选择低碳、绿色的燃料。相比较传统柴油动力内燃机车和电力机车,氢燃料电池机车在碳排放与能耗方面的优势值得探究。GREET模型是由美国阿贡国家实验室开发的计算机模拟软件,被广泛地应用于对车辆的能源与环境影响研究中。基于GREET模型,利用WTW (Well-to-Wheels)评价体系对氢燃料电池机车全生命周期的碳排放与能耗效应进行测算。通过与其他车型的对比研究发现:氢燃料电池机车的全生命周期能耗相比内燃机车降低了19.67%,与电力机车相近;氢燃料电池机车的全生命周期碳排放显著低于电力机车和内燃机车。本研究填补了行业中对我国氢燃料电池机车能耗与环境影响方面的研究空白。

基于粒子群优化算法的无线传感器网络路由方法设计

为了减少无线传感网络能量消耗,并延长无线传感网络生命周期,设计基于粒子群优化算法的无线传感网络路由方法。构建无线传感器网络模型,初步划分无线传感器网络簇,通过自适应压缩因子粒子群算法获取传感网络最优簇首,簇首为成员性节点分配TDMA时隙,簇中各成员节点按各自所拥有TDMA时隙,向簇首发送数据信息,并由簇首执行有效数据融合操作后,把数据信息以簇间路由方式发送给基站。实验结果表明,该方法能够实现无线传感器网络路由,均衡无线传感器网络能量消耗,并延长其生命周期,为实际工作提供可靠依据与参考。

基于源荷储协调运行的电网可用输电能力优化方法

充分利用灵活性资源的调节作用能够优化电网的可用输电能力(available transfer capability, ATC),提高系统运行的安全性和经济性,因此提出一种计及源荷储多调节资源的两阶段随机动态ATC优化方法。首先,采用动态场景分析法对新能源出力不确定性建模,建立激励型需求响应模型和基于放电深度的储能等效循环寿命成本模型。其次,第一阶段构建日前两阶段源荷储随机优化经济调度模型,以优化结果作为基态,建立日前随机动态ATC计算模型以确定阻塞时段。然后,第二阶段构建日前随机动态ATC双层优化模型,上层以阻塞时段的ATC最大为目标,下层以基态运行成本最小为目标,上层确定储能和负荷响应情况与下层基态机组出力情况相互交互,采用Karush-Kuhn-Tucker(KKT)条件将下层模型转化以实现双层模型的求解。算例分析表明,通过优化源荷储运行方式能够在提升ATC的同时兼顾系统运行的经济性。

基于全生命周期低碳的综合能源站建筑节能-光伏利用综合优化模型研究

为充分发挥综合能源站在建筑围护结构节能、光伏利用等方面的减碳能力,实现综合能源站在约束成本投入下的最大化减碳效果,探讨了建筑成本-能耗-碳排放三者之间的关系,并以综合能源站全生命周期碳排放总量最低为优化目标,建立了综合能源站建筑节能-光伏利用配置全局最优化计算模型,结合典型的某综合能源站的案例分析,对模型的有效性进行了验证。基于模型计算结果,对比分析了在哈尔滨、南昌、广州三个典型场景下各类减碳技术的优先级,给出了三种不同气候场景下的综合能源站最大减碳量和所需增量成本,以及不同增量成本约束的低碳综合能源站建筑围护结构-光伏系统综合优化配置方案,为综合能源站的低碳设计提供参考。

用于光伏电站功率平抑的混合储能系统协调控制策略

随着对可再生能源的需求日益增长,我国兴建了众多光伏电站,但光伏发电存在间歇性和波动性,需对其输出功率进行平抑,因此,提出一种混合储能系统协调控制策略。首先,建立飞轮以及锂电池模型,采用变分模态分解方法分解光伏电站输出功率,取得不同储能单元充放电指令,基于不同储能的响应时间,得到不同储能系统容量配置;其次,结合锂离子电池历史运行数据,构建锂离子电池寿命模型,以延长锂离子电池寿命为目标,采用粒子群滤波算法,提出一种混合储能系统协调控制策略;最后,通过某额定装机容量15 MW的光伏电站历史运行数据,仿真验证了本文所提混合储能系统控制策略的有效性。

绿色节能技术在建筑工程施工中的应用研究

文中首先介绍绿色节能技术的基本概念和发展历程,阐述其在建筑工程中的应用优势和重要意义;其次,设计建筑工程绿色节能系统,分析高技术水平与施工要求;然后,建立超低能耗建筑绿色节能全生命周期评估模型;最后,通过案例分析验证该方案的有效性。结果表明,绿色节能技术在建筑工程施工中能够有效提高工程质量、降低能耗排放、节约资源成本,对于推动建筑行业的可持续发展具有重要意义。