基于融合模型的联合站能耗优化技术研究

联合站是油田集输系统中的耗能大户,为降低生产运行能耗,在收集和整理现场SCADA(数据采集与监视控制系统)数据的基础上,对数据进行完整性、重复值和异常值校验,利用箱线图识别超过工况范畴的异常值,对缺失值采用三次样条曲线进行重构,再对能耗影响因素进行相关性分析,并代入支持向量机模型建立吨液综合能耗和影响因素之间的非线性关系,最后采用粒子群算法实现联合站能耗的持续优化。结果表明:利用中位数替代异常值和三次样条曲线重构缺失值,对于数据清洗的效果较好,清洗后数据完整性大幅提升;加热炉耗气量和处理液量对吨液综合能耗的影响较大,说明热力消耗在能耗中的占比较大;优化后,联合站的单位液量气耗、单位液量电耗、单位液量综合能耗均有所下降,预计全年节约运行费用26.6万元。研究结果可为联合站运行方案的制定提供实际参考。

考虑碳减排的火电机组煤耗基准值研究

燃煤机组作为新型电力系统的基础和压舱石,其高效经济运行是平稳达成“双碳”目标可行技术路径中的重要一环。基于机组历史运行数据建立稳态数据库和进行工况划分,采用灰色关联度分析方法,提取能效特征指标,并基于k-means聚类算法确定机组能效特征基准值,导入到计算模型获得机组供电煤耗最优基准值。最后,通过该方法获取一1 000 MW机组典型工况下的能效特征基准值,计算机组供电煤耗最优基准值,并以碳排放效益评估分析机组低碳运行的经济性,验证了该方法实际应用的可靠性。

宜兴抽水蓄能电站综合厂用电率影响因素分析及控制措施研究

在电力市场化背景下,常规主体参与电力市场交易逐渐成熟,同时对调节性电源参与电力市场交易的规则和要求日趋明确。综合厂用电率是抽水蓄能电站一项重要经济性指标,鉴于此,阐述了抽水蓄能电站厂用电率的构成,分析了影响综合厂用电率的相关因素,同时提出了降低综合厂用电率的控制措施,旨在为抽水蓄能电站综合效率提升工作提供参考和借鉴。

大规模新能源并网下火电机组深度调峰优化调度

当前,火电机组亟须进行深度调峰改造来提高电网大规模新能源消纳能力。文中对大规模新能源并网下火电机组深度调峰优化调度进行研究。首先,分析火电机组深度调峰成本,建立火电机组深度调峰的能耗成本、运行补偿收益以及备用容量成本的数学模型;然后,以综合运行成本最低为目标函数,建立考虑火电机组运行约束的深度调峰调度模型,并使用分支定界法求解调度模型;最后,以8台火电机组、1个风电场和1个光伏电站构成测试系统,分别从调峰深度、新能源消纳量、火电企业收益等方面对大规模新能源并网下火电机组深度调峰优化调度进行分析。算例结果表明:在文中所建优化调度模型中,火电机组深度调峰能显著提高新能源消纳量,但火电机组单位发电成本提高,火电机组效益明显下降。在当前深度调峰补偿标准下,火电机组深度调峰效益低于基本调峰。

双碳背景下能源化工能效评价指标研究探讨

针对炼油行业、石油化工行业和煤化工行业能效评价指标各自独立、互不兼容的现象,建立了单位工业增加值能耗评价指标和相应计算方法来衡量能源化工企业(或装置)的用能水平,为能源化工行业提供了一种能效评价和对标管理的手段。按照不变价格体系和市场价格体系平均值计算:DCC-PLUS(增强型催化裂解)装置与MIP(多产异构烷烃的催化裂化)装置相比,单位原料综合能耗高86%,单位工业增加值能耗仅高28%;CVMTO(煤经甲醇制烯烃)工艺和CVOTO(煤经费托合成油制烯烃)工艺相比,单位产品综合能耗低37%,单位工业增加值能耗低48%。基于市场价格体系比较,CVOTO工艺比CVMTO工艺的单位原料增加值高4.41元/t原料,单位工业增加值能耗低1 833.73 MJ/t原料。

基于生产模拟和分行业产值单耗的电力需求侧资源价值计算方法

在加快绿色低碳能源转型背景下,开发利用电力需求侧资源在保障电力安全供应、促进新型电力系统建设、助力实现“双碳”目标等方面的作用将发挥愈加重要的作用,目前尚未有系统的定量测算其巨大价值的方法,使电力系统规划阶段难以充分考虑需求侧资源。对此提出了基于生产模拟和分行业产值单耗的电力需求侧资源价值计算方法,对需求侧资源在电源侧、电网侧、用户侧的价值进行定量计算,并采用该方法对2025年、2030年国家电网经营范围内的需求侧资源价值进行了测算,分析了相应经济性。其中,至2025年可增加新能源装机800万kW,减小最大峰谷差率约4.6%,减少用户成本400亿元,减少储能总投资600亿元,减少二氧化碳排放8亿t,相较新建电厂年均收益达287亿元。

碳中和背景下成都某医院能耗分析与电气减碳路径探讨

医疗建筑是建筑领域的用能大户,实现医疗建筑的节能降耗,降低碳排放,是建筑行业整体实现碳中和的重要环节。通过对成都地区某医院能耗组成和节能前景的分析,提出医院实现碳中和的目标,需要以设计、运维可再生能源利用为减碳路径,将“零碳”理念融入到医院的建设和全生命周期运维过程中,实现医院绿色、低碳、可持续发展。

基于浅冷油吸收法的C_(1)/C_(2)分离装置标定总结

介绍了某公司采用浅冷油吸收法干气回收技术新建的一套0.9 Mt/a C_(1)/C_(2)分离装置情况,并对装置性能标定结果进行了总结。根据不同干气原料的特点,将6股原料干气归类为不饱和干气、饱和干气和富烃干气,并以浅冷油吸收技术为核心,将上述3种类型的炼厂干气回收路线通过系统集成整合后分别得到富乙烯气、富乙烷气、轻烃和氢气等产品,有机衔接了炼油装置和下游化工装置。装置开工后运行稳定,负荷率在89%。装置性能标定结果表明:产品分布达到了指标要求,乙烯、乙烷回收率分别达到了91.91%和98.37%,均高于性能保证值。该装置工艺技术路线的选择和工程设计完全可行,对国内大规模复杂原料C_(1)/C_(2)分离装置具有很好的示范效果。

“十三五”以来山西省六大高耗能行业能耗分析

通过对“十三五”以来山西省六大高耗能行业能源消费总量、增加值、增加值能耗、单位产品综合能耗、能源加工转换效率方面进行综合分析,并与全国水平进行比较,在此基础上提出了相关政策建议。

某石化企业的能效完成情况分析

为实现国家、所在省市对炼油企业的单因能效要求,某石化企业结合自身情况,制定能效提升目标,并制定能效提升方案。该方案包括全厂用能规划、生产装置提升和公用系统优化,并制定保障体系运行、建立能管中心、调整生产、挖潜增效、引进新技术及瓦斯系统优化六项措施,措施实施后可达到企业制定的“十四五”预期目标。

山东电网“十四五”调峰能力分析

“十四五”期间,山东电网电源结构朝新型电力系统方向持续优化,为提高新能源利用率,在总结山东电力发展现状、风电和光伏出力特性基础上,通过时序生产模拟,计算得到“十四五”末新能源利用率。结果表明,在已有风光装机规划总规模下,“十四五”末新能源利用率可达93.92%,随着光伏发电快速发展,新能源弃电从以弃风为主转为弃光为主,弃电主要发生在11:00—15:00时段。为满足新能源利用率达到95%的要求,需要采取配置更多储能设施、推进火电灵活性改造等措施。最后,结合山东实际,分析当前调峰能力不足的原因主要是调峰需求增速加快、调峰资源建设滞后、地方电厂和核电调峰参与率低,并据此给出相关措施及建议,对山东“十四五”期间的调峰能力建设具有一定的指导意义。

中压配电网各种接线模式的最优分段

分析了10kV中压配电网各种接线模式的分段情况, 提出了一种配电线路最优分段计算的新思路。针对中压配电网的各种接线模式进行了计算,从而得到了配电网沿线负荷均匀分布时的线路最优分段数和供电半径的对应关系。最后对最优分段数计算方法进行了灵敏度分析,结果表明当线路供电半径一定时,10kV配电线路的最优分段数的值将受到分段开关造价、产电比、线路故障率和修复时间、线路线型和综合售电收益等因素的影响。

东北地区产电比的统计分析

对东北地区１９９５年的产电比进行了统计分析，给出了１９９５年东北地区三省产电比的统计值；三省的第一产业、第二产业和第三产业的产电比的统计值；三省五大物质生产部门产电比统计值。最后给出三省工业中轻工业、重工业、电子、食品、电力蒸汽热水供应、机械、纺织、化工。

上海市工业能源消费结构分析与降低能耗的对策

通过对上海市工业能源消费总体情况的分析,认为工业能耗和工业总产值能耗虽逐年下降,但工业仍是上海市耗能的主要产业,工业总产值能耗和发达国家相比还有很大的差距。进一步对工业内部各行业能源消费量和单位产值能耗进行了分析,得出了今后节能的重点行业,并提出了降低上海市工业能耗的对策与建议。

我国油气资源税由从量计征改为从价计征的政策效应——基于双重差分法的计量分析

基于双重差分法,对西部地区油气资源税由从量计征改为从价计证的政策效果进行评估,以单位产值能耗、污染排放量和人均资源税收入作为政策效果变量,实证研究表明,油气从价税改革促使西部地区单位产出能耗相对于样本均值下降了7.90~8.55个百分点,污染排放量减少约1556吨,人均资源税收入相对于样本均值增加了2.74~3.03个百分点,通过采用不同处理方法进行稳健性检验后,以上结论仍然成立。

计及非发电权容量出力调整的发电权阻塞调度

发电权交易是优化发电生产结构、实现节能降耗的重要措施。输电容量约束生效即系统发生阻塞时,一些发电权交易可能无法执行。此时,对发电机组参与发电权交易之外的容量(简称非发电权容量)的出力进行调整有可能改善潮流分布,从而最小化发电权交易的削减量。为此,发展了计及机组非发电权容量出力调整的发电权交易阻塞调度模型。这种调整会产生额外的补偿费用,因而给发电权交易的结算带来新问题,为此提出了一种可行的结算方案。算例分析说明了所提出的模型和方法的基本特点。

山东省工业总产值与能源消耗量的协整关系

为考察山东省工业经济发展与能源消耗之间的定量关系,本文基于协整分析和误差修正模型,实证研究了山东省工业总产值与能源消费的动态关系。选取1990-2008年山东省工业总产值和能源消耗的相关数据,通过对时序变量的协整检验、误差修正分析及Granger因果关系检验,对工业总产值和能源消耗量在时序维度的关系进行实证分析。研究得出山东省工业总产值与终端能源消耗量及原煤消耗量之间存在协整关系,工业总产值与终端能源消耗量为双向Granger因果关系,工业总产值是原煤消耗量的单向Granger原因,误差修正模型则显示了具有协整关系的时序变量长期均衡误差对其短期波动的修正。结果表明山东省工业经济发展仍然是以大量消耗能源为基础,而原煤在能源结构中又占主导地位,优化能源结构是山东省工业经济发展的方向。

作物秸秆对中国居民食物安全的支撑能力

近年来全球粮食供需矛盾不断加剧,粮价持续上涨引起国外学者对中国人的食物结构变化中肉类食品迅速增长是否能够造成全球粮食紧张的顾虑。该文利用能量和能值理论分析中国种植业作物秸秆资源对畜牧业和居民食物安全的支撑能力,通过分析认为中国居民食品消费结构变化要求其农业生产也由过去的口粮生产为主要向以食物营养为基础的农业生物量综合生产模式转变。作物秸秆和籽粒一样都是重要的农产品,但目前中国多半秸秆资源未被充分利用,据计算中国主要农作物秸秆能量数量非常大,2006年中国未被充分利用的主要作物秸秆可以转化为肉类食品5952.76万t,相当于当年中国肉类食品生产量的73.93%,因此中国农业综合生产能力完全能够自我满足近期居民食品消费变化对农产品增长的需求,当前关键问题是如何集约利用农产品资源和提高农产品生物量的综合利用率。同时中国秸秆资源在空间分布上呈现不均衡性的特征,由于气候、土地和种植制度等原因各地作物秸秆资源在数量上呈现南北差异和东西差异,整体上看中国东北部地区秸秆资源相对比较丰富,西南部地区比较贫乏。

中国天然气供应安全指数构建与建议

中国天然气供应存在的问题主要表现在国内天然气资源基础薄弱、现有天然气储备能力未能满足需求等方面。随着需求量的不断增加,国内天然气供应安全面临极大的挑战。因此,有必要整合天然气供应安全指标,构建出中国天然气供应安全指数(GSSI)。基于已有研究成果和对天然气贸易的主要因素的分析,结果表明:中国天然气供应安全主要受天然气单位产值能耗、天然气进口依存度、国内天然气产量与国内天然气总消费量之比以及地缘政治风险等4个指标影响。同时研究从近10年中国天然气的供应数据可知:2002—2005年国内天然气供过于求,供应安全主要受天然气单位产值能耗的变化影响;2006—2012年间,受用户使用及地缘政治的影响,我国天然气供应安全呈现"U"形波动。鉴于当前我国天然气供应安全风险呈上升趋势,建议从以下3个方面入手提高我国天然气供应安全:①提高天然气使用效率,降低天然气单位产值能耗;②扩大多元化战略,降低天然气进口依存度和地缘政治风险;③增加国内产量,常规与非常规天然气开发相结合。

论单位生产总值钢产量及钢产量、钢铁行业的能耗、物耗和排放

单位生产总值钢产量指标对于调控钢产量,开展钢铁行业的节能、降耗和减排工作具有重要意义。首先给出了单位生产总值钢产量定义式,引入了"在役钢量"概念及其计算式;然后对单位GDP钢产量的定义式进行了两次变换,导出具有分析功能的新定义式;并以新定义式和钢产量计算式、钢铁行业能耗、物耗和排放计算式为依据,对钢产量及钢铁行业的能耗、物耗和排放进行了分析;最后,进行了与钢铁行业相关各参数的分类,并提出全面推进钢铁行业节能、降耗、减排工作的总体看法。