基于STIRPAT的河北省碳达峰预测研究

我国已宣布力争2030年前二氧化碳排放达到峰值,为确保河北省能够保质保量完成碳达峰目标,采用联合国政府间气候变化专门委员会(Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC)排放因子法测算河北省2005-2021年化石能源消费碳排放量,选取人口、人均GDP、城镇化率、产业结构、能源强度和能源结构6个因素,构建了河北省碳排放人口、财富和技术影响(stochastic impacts by regression on population, affluence, and technology, STIRPAT)预测模型,通过构建河北省碳排放情景,对河北2022-2040年碳排放量进行了预测。结果表明在基准情景和经济发展情景下,河北省碳排放趋势是持续上升的,未出现达峰点;产业转型、绿色发展和目标导向情景下出现了峰值点,其中目标导向情景在2029年达峰,绿色发展情景在2030年达峰,碳达峰量分别为81 626.658万吨二氧化碳和86 018.255万吨二氧化碳,产业转型情景在2035年达峰,碳达峰量为85 214.349万吨二氧化碳。按照目前情景发展下河北省难以在2030年实现碳达峰,为保质保量完成达峰目标,需要以能源绿色低碳发展为关键手段,同时以科技和制度创新为动力,调整优化产业结构和能源结构。

西部地区工业碳排放时空特征及达峰分析

以西部地区工业行业为研究对象,对碳排放测算方法进行优化,在合理量化西部地区工业碳排放的基础上,分析西部地区工业碳排放的时空特征;构建BP神经网络模型预测西部地区工业碳排放,从碳排放总量和强度两个角度探究其达峰情况。结果显示:西部地区工业碳排放量在2000~2019年总体呈上升趋势,具有“中低、外高”的空间分布特征;西部地区中四川、贵州、云南、甘肃、新疆地区可能在2030年前实现达峰,内蒙古、青海、陕西、广西、宁夏、重庆地区的达峰时间可能晚于2030年;碳排放强度下降目标方面,预测西部地区中仅内蒙古、新疆、青海地区不能完成碳排放强度下降目标。

我国30省份碳达峰能力综合评价研究

使用2008—2017年我国30个省份的面板数据,运用因子分析法对每年截面数据分析得出各地区的因子综合得分及排序,并在此基础上以每年因子综合得分的最大值、最小值分别作为TOPSIS综合评价法的理想解和负理想解,计算出各地区的因子综合得分与理想解的贴近度,以此评价各地区的碳达峰能力。结果表明:(1)经济发展水平、消费水平、能源结构与政策驱动导致各地区的碳达峰能力有所差异;(2)碳达峰水平空间差异性明显,表现为东部经济发达地区快于中西部地区、可再生能源丰富地区快于化石能源丰富地区;(3)率先达峰区域一般为经济发达地区,可再生能源丰富以及政策驱动优势比较明显的地区能够在规定时间内达到峰值,而处于经济发展较为落后、政策文件缺乏、可再生能源缺乏的地区滞后于规定达峰时限。鉴于经济发展水平、能源结构、政策驱动对碳达峰的关键作用,建议对不同地区采取差异化碳达峰。

IGWO-IP&O算法在光储MPPT控制系统中的应用

局部遮阴情况下光伏阵列的输出功率呈现多峰现象,导致传统MPPT控制算法失效,而基于元启发式算法的MPPT控制功率追踪速度慢,输出功率振荡大。针对上述问题,提出一种基于改进型灰狼优化算法(improved grey wolf optimization algorithm,IGWO)与改进型扰动观察法(improved perturbation and observation method,IP&O)相结合的光伏MPPT控制算法。IGWO采用非线性收敛因子调整策略提高算法适应性,并通过使用改进型莱维飞行与增强型醉汉漫步结合的搜索策略平衡全局搜索与局部寻优的关系。利用IGWO追踪至最大功率点附近,再与可调节扰动步长变化速率的IP&O结合实现最大功率的稳定输出。算法测试实验数据和仿真结果表明,所提出的MPPT控制算法具有快速的追踪速度和高输出精度,且在功率追踪过程中输出振荡小。

风电容量可信度研究综述与展望

风电容量可信度定义为等可靠性前提下风电机组可以替代的常规机组的容量占风电装机容量的比例,是衡量风电对电力系统充裕度贡献的重要指标。随着我国风电的大规模并网,风电容量可信度将成为电力规划中电力平衡的重要指标。综述了风电容量可信度的定义与主要计算方法,总结了风电容量可信度的影响因素,分析了风电容量可信度的变化机理,展望了未来有待进一步研究的方向。

大型双曲冷却塔表面脉动风压随机特性——风压极值探讨

针对风压信号呈现的非高斯特性和传统极限估计方法的局限,首次提出基于保证率和相关性的极值估计方法——全概率迭代法进行冷却塔表面脉动风荷载极值分析,并和传统的峰值因子法及改进的Sadek-Simiu法计算结果进行对比验证。结果表明:全概率迭代法避开了对随机过程的高斯分布假定,相比传统的极值估计方法其结果更加真实可靠;表达风压极值中脉动分量的峰值因子数值沿着环向和子午向变化显著,如取为同一数值则偏于危险或过于保守;采用全概率迭代法得到的表面风压系数极值分布曲线与规范取值相比,迎风面和负压峰值区域极值偏小,背风区域极值偏大,且最小值对应角度相差约10°。

基于r个最大次序统计量模型的极值风压估算

提出一种基于r个最大次序统计量(r largest order statistics,r-LOS)模型的极值风压估算方法,该模型包括广义极值(generalized extreme value distribution,GEV)联合分布形式及Gumbel联合分布形式.提出了独立风压峰值r-LOS序列构造方法、最优r值确定方法、r-LOS GEV模型和r-LOS Gumbel模型的优选方法.将r-LOS模型方法应用于某低矮工业建筑刚性模型测压试验的极值风压估算.当采用多段风压时程估算极值风压时,r-LOS Gumbel模型优于r-LOS GEV模型和经典Gumbel模型.当采用单段风压时程时,与基于改进Hermite模型的峰值因子法、Sadek-Simiu法相比,r-LOS Gumbel模型方法能更加精确地估算极值风压,适用于非高斯风压的极值估算,可以给出极值风压分位点的解析解.分析表明,r-LOSGumbel模型方法是一种多段时程和单段时程条件下均适用的极值风压估算方法.

考虑峰值系数的城市轨道交通乘务轮转计划优化研究

随着我国城市轨道交通的快速发展,线路运营里程不断增加、运营时间不断增长,列车运行图对乘务轮转计划编制的影响也越来越大。针对城市轨道交通列车运行图不同时段上线列车数的变化,提出采用"峰值系数"的概念来描述运行图特征。以峰值系数为依据,探讨"混合轮转"(CRM)编制方法和"高峰独立"(PIM)编制方法。以上海地铁为例,验证CRM和PIM方法的有效性和实用性,同时针对不同的应用背景,运营企业可以根据不同线路的特征选择适合的乘务员轮转方法,为城市轨道交通运营企业提高精细化管理水平提供研究依据。

α能谱法测量^(222)Rn/^(220)Rn气体活度浓度过程中的拖尾修正

α能谱法是环境中222 Rn/220 Rn气体活度浓度测量的重要方法之一。吸收层及探测器能窗等导致的α能谱低能拖尾是影响222 Rn/220 Rn活度浓度准确测量的重要因素。为修正α能谱法对222 Rn/220 Rn气体活度浓度的测量结果,本文从原理上探讨了拖尾形成的原因及其对222 Rn/220 Rn气体活度浓度测量的影响。结合商用测氡仪,实验修正了222 Rn/220 Rn气体活度浓度的测量结果,对修正前后的结果进行了实验比对。研究表明,经准确刻度后的修正因子和刻度因子能很好地用于修正222 Rn/220 Rn气体活度浓度的测量结果,保证了测量结果的准确性。建议在对α能谱法测量222 Rn/220 Rn气体活度浓度的仪器进行刻度检定时,必要情况下需对拖尾修正因子和刻度因子进行适当刻度。

“双碳”目标下的碳达峰预测方法综述

在全球气候环境日益严重、我国“双碳”目标的大背景下,实施低碳减排路径迫在眉睫,碳达峰预测有利于推进“双碳”目标的顺利实现.本文综述碳达峰预测的主要方法,碳达峰预测方法主要在因素分解分析基础上进行情景预测,从二氧化碳驱动因素入手,主要讨论指数分解分析法;根据能源系统是否作为独立部门,碳达峰预测方法分为能源系统模型以及宏观经济系统模型;在总结现有碳达峰预测方法的基础上,对今后的工作进行展望,为减排路径决策提供参考.

水库防洪错峰调度风险分析方法及应用

水库防洪错峰调度是一种利用下游区间洪水预报信息的防洪预报调度方式,能有效减小水库防洪库容,提高洪水资源利用率,但受区间洪水预报、水库下泄洪水传播时间、调度滞时等不确定因素的影响,水库下游防洪风险的可能性将增加。综合考虑多个不确定因子,采用蒙特卡洛法、风险标准法等,提出了基于错峰调度规则的拟定、风险的定义、风险因子的识别与量化、风险率计算、方案决策过程的水库防洪错峰调度风险分析的流程与方法,并将上述方法应用于海河流域的密云水库。研究结果表明:通过采用提出的防洪错峰调度方案,密云水库能抬高汛限水位2.0 m,减小防洪库容3.09亿m3;而承担的水库防洪错峰调度风险率仅为11%;延长错峰时间能显著降低防洪错峰调度的风险。

电脉冲除冰系统的电磁场分析

针对NASA CR-4175试验电脉冲除冰系统,建立了该系统的电磁场涡流有限元分析模型,分析了试验蒙皮在涡流场中法向及径向的磁感应强度,采用麦克斯韦应力法计算了该蒙皮所受的瞬态电磁力,并与Hender-son模型计算结果以及实验测量值进行了拟合偏差比较。同时在不改变电路的情况下,研究了蒙皮厚度、蒙皮电导率、蒙皮-线圈间隙这3个因素对电脉冲除冰效果产生的可能影响。结果表明,电磁场涡流有限元分析模型所计算的磁感应强度比Henderson模型更吻合实验值;趋肤深度范围内的试验蒙皮厚度愈大、蒙皮电导率愈大、蒙皮-线圈间隙愈小,蒙皮所受的峰值脉冲力愈大,即意味着这些参数条件下的除冰效果将更佳。

两种空调冷负荷计算方法工程实际应用及分析

谐波反应法和冷负荷系数法是我国原城乡建设环境保护部主持通过的两种空调冷负荷计算方法,本文的目的是找出两者的差异性和适应性以指导工程实践.文中采用对比分析的方法,分别用两种方法的工程简化算法对位于哈尔滨、北京、上海及广州的某办公建筑形成的冷负荷进行了计算,并对两种方法算得的各项冷负荷逐时值和总逐时值进行了对比分析.得出：冷负荷系数法和谐波反应法存在峰值、峰值出现时间均不同的规律;冷负荷系数法的峰值要比谐波反应法大5~7 W/m2;而且冷负荷系数法算得的各地区峰值均出现在12h左右,而谐波反应法峰值均是在18~20 h左右.

并联补偿电路在功率因数提高中的应用

在电力系统中,提高功率因数能使发、变电设备的容量得到充分的利用,同时也能使电能得到大量节约,并且能够改善供电品质。讨论了并联补偿电路的特点以及补偿电容的计算方法,提出了并联补偿电路在功率因数提高中的具体应用方法。

双碳背景下碳排放核算法及策略分析——以铜铝行业为例

有色金属行业作为行业碳排放大户,其降碳减排任务意义重大,在阐述碳排放核算的方法、步骤的基础上,结合铜、铝行业,以铜冶炼企业A和电解铝厂B为例,分别对铜、铝企业的碳排放量进行核算。结果表明,铜冶炼企业A每年碳排放量规模为16.2万t,电解铝企业B年碳排放量为414.07万t,在双碳战略目标下,提出了针对铜、铝领域新能源产业升级和产能结构转移等降碳减排策略。

西部沙漠区中深层地震数据近地表Q补偿应用研究

中国西部沙漠地区采集的地震数据分辨率低,且频带较窄,这主要是由近地表低降速带对地震波的吸收衰减作用所致。因此,降低近地表低降速带对地震波的吸收衰减作用和提高地震数据的分辨率对沙漠工区地震数据的处理具有重要意义。首先概述了谱比法和峰值频移法的方法原理;然后将这两种方法应用于西部某沙漠工区地震勘探资料的Q值估计,并分析其适用条件与补偿效果,用于指导选择适合工区的Q值估计方法;通过对比相位补偿、振幅补偿和相位振幅同时补偿方法的不同效果,形成一套适用于研究工区的近地表Q值求取与补偿的处理流程。数值试验结果表明:相较于谱比法,峰值频移法对近地表低速层的Q值估计更适合本工区;且相位振幅组合补偿方法对地震波的吸收衰减补偿作用效果显著。中深层地震数据的补偿结果表明,将利用峰值频移法估算得到的Q值与相位振幅组合补偿方法相结合,既可保持地震数据低频成分,又有效提高了地震数据的高频成分,进而有效拓宽了地震数据的频带,提高了地震数据的分辨率和信噪比,使得复杂构造区域的成像更加清晰准确。

弯曲共振法共振峰“劈叉”现象研究

使用弯曲共振法测量复合试件阻尼参数时,发现频响曲线有时会在共振频率附近产生"劈叉"现象,表现出两个峰值,与一般经验不符。建立了悬臂梁试件受到不同方向激励的耦合振动模型,通过信号合成复原了"劈叉"曲线,表明频响曲线在共振频率附近产生"劈叉"的原因是正交方向弯曲振动模态的干扰;提出了针对"劈叉"曲线的实验数据处理方法;利用阻尼层模量识别过程判断出"劈叉"曲线上两峰对应的振动方向,辨别主共振峰和干扰峰;进而分析了"劈叉"曲线干扰频率与幅度等对试件损耗因子识别精度的影响。结果表明,在主共振峰可辨条件下,使用弯曲共振法常规计算公式,即可得到相当准确的结果,并解决了"劈叉"曲线数据处理的难题。

建筑结构抗震分析的改进反应谱法

目前各国抗震设计规范推荐采用反应谱法进行结构抗震分析。传统反应谱法需要采用地震动白噪声假定和峰值因子一致性假定,对于大规模复杂建筑结构地震响应的计算结果造成较大影响。为了摒弃上述2个计算假定,采用直接迭代法获取与规范反应谱完全等价的地震动功率谱,并计算获得振型相关系数曲面和振型峰值因子曲线。在此基础上,利用结构响应峰值的精确CQC组合公式,提出一种改进反应谱法,以获取具有明确超越概率信息的地震响应峰值。针对某复杂高层建筑结构进行抗震分析,全面剖析了传统反应谱法中地震动白噪声假定和峰值因子一致性假定的影响规律,并验证了改进反应谱法与随机振动方法具有同样的计算精度。改进反应谱法所需用到的振型相关系数和振型峰值因子可以由规范反应谱完全确定,具有良好的工程应用前景。

考虑多因素的地区综合法推求设计洪峰流量——以西双版纳地区为例

为提高设计洪水的计算精度,建立了考虑多因素的地区综合公式推求设计洪峰流量。在西双版纳及周边区域内选取了10座水文站作为地区综合分析的参证站,提出了考虑流域面积、暴雨量、地形条件等多因素的地区综合法,并利用幂函数回归分析与最小二乘法推求出不同地形条件下设计洪峰流量的二元幂函数公式。结果表明:考虑多因素的地区综合法较考虑单因素的地区综合法计算的洪峰流量均值、C v最大误差分别下降了约52%,8%。这是因为多因素地区综合法中考虑了暴雨及地形条件这两个影响洪峰流量的主要因素,使得其计算成果更具合理性。因此,利用考虑多因素的地区综合公式推求西双版纳地区设计洪峰流量更加合理,可提高计算精度。研究成果可应用于其他无水文资料地区。

基于等温松弛电流法的10kV电缆老化程度分析

等温松弛电流法作为一种非破坏性的电缆老化评估手段,为电缆老化程度的评估提供了参考依据.文中试验截取输电线路中一根运行近30年的10 kV交联聚乙烯电力电缆,进行等温松弛电流试验,利用三阶指数函数对所得的电流数据进行拟合处理,计算出函数各参数,进而计算老化因子初步诊断电缆老化状态,之后对等温松弛电流曲线进行I*t-lg(t)坐标变换,拟合分峰处理研究三种不同松弛过程对电流整体的影响,对lg-lg坐标下的松弛电流进行线性拟合得到拟合斜率,研究线性拟合斜率与电缆老化程度的关系,最后基于能级缺陷的角度,微观上分析老化程度与能级缺陷密度之间的关系.根据老化因子计算结果并结合老化判据得出结论,该试样电缆一相老化明显,两相老化严重,可知电缆整体上老化比较严重,同时对每相电缆的等温松弛电流数据进行多角度分析验证,所得结果与电缆老化因子计算值相符,进一步验证等温松弛电流试验结果的准确性,对工程线路中电缆的更换与维修有着一定的参考价值.