电动汽车与清洁能源融合发展技术研究与展望

以光电、风电为代表的清洁能源发电技术可为电动汽车提供清洁的电力供给,减少全生命周期碳排放,助力交通领域“双碳”战略目标的实现,因此近年来得到迅猛发展。为了推动交能融合技术的应用,明确相关研究中的关键问题,该文综述了国内外学者过去10年在电动汽车与清洁能源融合技术方面的研究进展。首先,介绍了二者融合发展的必要性与现实意义;其次,将已有研究成果分为公路环境与城市道路环境两类,分别从电网、充电站、车辆3个层面归纳了当前电动汽车与清洁能源融合技术的研究成果;最后,考虑到清洁能源发电以及电动汽车充电存在较强的随机波动,对未来发展提出了加强公共领域交能融合发展、构建多种互补型清洁能源发电策略、建立“源—网—荷—储”集成优化技术、强化分布式微电网能源自洽调度、加强无线光伏充电公路运营管理等建议。

医院洁净手术室节能实践与探讨

通过深入分析医院洁净手术室的运行和能耗使用情况,提出并实施了相关洁净手术室管理措施和节能技术,总结了实施的效果,并对医院洁净手术室节能减排相关发展前景进行了展望。

装配式建筑室内环境与能耗综合评价

装配式建筑作为一种便捷、新兴的建筑形式,值得大力推广。综合评价分析装配式建筑室内热环境、空气质量、能耗等。需要考虑装配式建筑室内温度分布、气流组织和能源系统。根据DeST软件的模拟结果,提出了不同围护结构符合不同气候区室内热环境的平均温度标准(18℃)。以夏热冬冷地区为例,利用ANSYS Fluent软件探究室内温度、风速的分布以及室内污染颗粒物的排放特性。并对装配式辅助建筑的供能系统及系统运行性能和成本构成进行研究。结果表明,在冬季(4.1℃)和夏季(31.1℃)典型日的室内平均温度条件下,出于考虑人体热舒适需求,应启动空气源热泵。此外,污染颗粒释放后室内空气质量能够满足洁净度标准。

洁净手术室新风湿度的优先控制设计

分析某医院洁净手术室空调系统的设计,包括空调热湿负荷计算、送风量和新风量计算、手术室空气处理过程焓湿图分析等。经实际计算,表明洁净手术室夏季采用新风湿度优先控制,相比采用新风处理到室内焓值节能效果更好。同时,对洁净手术室内温湿度设定和冷热源设计进行探讨,表明手术室温湿度合理设定以及手术室冷热源合理设计,对手术室能耗影响显著。

基于最佳负荷率的冷水机组序列控制优化

提出了基于最佳负荷率的冷水机组序列控制优化策略,可以优化冷水机组的运行组合和启停序列,在满足建筑冷量需求的前提下,使冷水机组的运行效率最高,降低冷水机组能耗。根据该优化策略开发了冷水机组序列控制优化软件,并将其运用到中国香港某建筑群的建筑管理系统(BMS)中,采用实时数据分析方式对比实行优化策略前后冷水机组的组合方案、平均负荷率与平均COP,采用历史数据分析方式计算冷水机组的年节能率,验证冷水机组序列控制优化策略的应用效果与节能潜力。结果表明:在满足建筑冷量需求的前提下,优化组合中冷水机组的开启台数更少或型号更小,且平均负荷率和平均COP都明显高于未优化组合;2009年和2010年的年节能率分别为9.15%和11.82%,节能效果明显。

近零能耗建筑的特殊性分析

近零能耗建筑的健康发展,要建立在对其全面、客观认识和理解的基础上。本研究从宏观、中观和微观3种角度辨析近零能耗建筑相比传统节能建筑的普遍性和特殊性,对于澄清目前一些模糊甚至不正确的认识和观点,建立适宜的技术体系、实施路径,理清规模化发展思路,都有着现实和深远的意义。本研究具体指出了近零能耗建筑和传统节能建筑在指标要求、导向、评价方式、实施方法、性能化设计、精细化施工、策略化运维、计算方法和设计参数等方面的不同之处,其中设计参数(如室内参数、围护结构、气密性、热桥和设备性能等)要求相对提高。对近零能耗建筑的准确认知为建筑领域早日实现碳达峰和碳中和的目标奠定基础。

水电站经济运行与管理技术研究

水电站通过经济运行与管理,可以大大提高水电站的机组运行效率,提高水力机组的节能降耗水平,从而带来更大的经济效益,实现水电站的经济运行。研究目前主要集中在三个领域,即水电站的经济运行与管理及其举措,水电站经济运行管理的算法研究,并针对提高水电站经济运行管理水平提出了具体举措,列举具体电站进行分析,以及部分专家学者对水电站优化调度运行方面优化改进的前沿算法和模型。

工程机械负载敏感型自动怠速系统

为提高工程机械的节能效果,针对纯电驱动工程机械提出了一种基于电动机调速和液压蓄能器的负载敏感型自动怠速控制系统,分析了新型自动怠速分段控制划分规则.考虑到系统节能效率和操控性能,充分利用液压蓄能器可以瞬时提供动力的特点,提出了具有负载压力适应的负载敏感型自动怠速分段控制策略,并基于所搭建的试验平台展开了系统操控性能和节能效率的试验研究.结果表明:所提出的新型自动怠速分段控制划分规则可行;取消自动怠速时的操控性能优于传统自动怠速控制;提出的系统的节能效率可以达到40%左右.

丁二烯分离装置热偶精馏的操作特性

以丁二烯分离装置为对象，对热偶精馏ＴＣＳ－Ｒ用于非理想体系的操作特性和节能效果进行了模拟分析与研究。根据分离要求确定主塔最小馏出的液量后，热偶精馏ＴＣＳ－Ｒ的分离能力和节能效果受汽相连接流股流率的影响最大，其次为汽相连接流股的抽出位置。丁二烯分离装置中应用热偶精馏ＴＣＳ－Ｒ后可以在满足分离要求的前提下节能４０％左右。在此基础上，对这种偶合塔计算了主塔底乙烯基乙炔含量变化对汽相连接流率变化的灵敏度。

数据挖掘技术在火电厂优化运行中的应用

火电机组运行优化目标值的合理确定是实施机组性能诊断和优化运行的前提和基础,是电站运行优化的关键。采用传统方法确定的优化目标值往往不能正确反映机组的实际运行状态。充分利用火电厂生产运行的大量历史数据,提出了数据挖掘的火电机组运行优化方法,将模糊关联规则应用于火电厂运行优化目标值的确定。以某300 MW机组历史数据为基础,运用这一方法得到各典型工况下的最优值以指导实际运行。试验结果表明,基于数据挖掘的火电厂运行优化目标值确定方法可以提高机组运行效率,降低污染物排放。

我国绿色建筑常用节能技术后评估比较研究

根据后评估(POE)的方法,对我国不同气候区的11栋绿色建筑及示范建筑的实际能耗情况及节能技术进行了调研和分析研究,包括围护结构、暖通空调系统、生活热水系统及可再生能源系统等,对系统的设计参数、运行效果、实际能耗、室内环境质量和使用满意度进行了分析,总结了设计、运行中的常见问题和优化策略。研究发现,自然通风和自然采光等低成本被动式技术实际运行效果良好,值得重视和推广;人员的行为模式和使用模式对能耗影响较大,应成为节能运行管理中的要点;绿色办公建筑在引进建筑节能技术和应用可再生能源系统时,需考虑技术的经济性。在中国现有建设水平下,应发展低能耗、低投入成本、低空间成本、高运行效率的示范技术。

上海市建筑科学研究院莘庄综合楼绿色建筑运行效果研究

介绍了获得2010年绿色建筑三星级设计标识、2011年住房和城乡建设部绿色建筑创新奖二等奖的上海市建筑科学研究院莘庄综合楼的被动式设计理念和手法及建筑节能关键技术,简要分析了全年系统运行策略,并对建筑物在运行期间的实际能耗、室内环境参数和用户满意度进行了主客观相结合的评估分析。通过性能后评估对建筑设计进行反向分析,总结了实现运行节能的核心要素。

水泵选型与运行模式对变频调速供水系统能耗的影响

从离心水泵工况分析入手,研究了变频调速恒压供水系统中水泵的适用性问题,给出了保证系统高效运行的水泵选型控制参数。在水泵选型和运行调度都合理时,变频调速供水系统才可取得预期的节能效果,小流量条件下需辅以气压给水技术节能。为充分利用高效率调速运行的流量区间,设定的工作压力应等于或略大于所选水泵高效区右端点的扬程。同型号水泵并联工作,只对1台水泵调速时,调速泵仍然存在小流量供水现象;设定工作压力下单泵最大供水量大于高效调速区间下限流量的2倍时,对2台水泵实施调速可避免水泵工况点偏离高效区。

GB 50189—2015《公共建筑节能设计标准》典型技术的地区适应性

非透明围护结构的传热系数和窗墙面积比是影响围护结构节能的两个重要方面,机组的性能系数是系统节能的重要参数。以公共建筑模型数据库为研究对象,采用不同类型公共建筑在同一气候区的分布特征加权后的计算结果作为评价该气候区公共建筑整体性能的依据。采用单因素变量分析方法,对相同的节能措施在不同气候区产生的节能效果进行计算研究,从而对节能技术的地区适应性进行评价,单一节能措施节能量的量化分析结果能直接反映该节能措施在该气候区的适用性。

崇明陈家镇生态办公楼绿色建筑运行效果研究

介绍了崇明陈家镇生态办公示范楼的绿色建筑设计理念,包括建筑本体、空调系统和可再生能源系统等节能设计关键策略。通过对运行期间室内环境参数的实测、用户主观满意度的问卷调研以及建筑实际用能数据的统计,分析了建筑物的运行效果,总结了本项目实现节能运行的关键技术点,为崇明生态岛的大规模建设提供借鉴。

大型空冷机组高背压供热运行特性分析

直接空冷机组高背压供热可减少机组采暖抽汽,增加机组发电能力,而且能回收乏汽余热,增大机组的供热能力。为了探讨空冷机组高背压供热改造后的运行特性,进一步挖掘机组的节能潜力,以300 MW直接空冷机组为例,基于供热机组变工况理论和矩阵分析法建立高背压供热理论模型,分析环境温度变化对高背压供热机组性能的影响规律。结果表明:提高背压,可增大机组的供热能力;随着环境温度的升高,机组最佳运行背压呈下降的趋势;高背压供热机组按最佳运行曲线运行时的发电功率更大,节能效果更显著。本文研究结果可为机组在供热期的经济运行提供理论依据。

改进并行粒子群算法用于冷却水系统节能优化

针对冷却水系统优化问题提出一种改进并行粒子群(IPPSO)算法,以系统能耗最小为优化目标,以系统中各设备的运行参数为优化变量进行求解.在该算法中,采用随机和混沌序列机制分别对两个种群的粒子进行初始化,使两种群在产生初期便具有不同特征;并根据两种群特点,采用不同惯性权重改进策略,提高算法搜索能力;同时利用一种新迁移算子对种群间个体进行交换,增强粒子多样性,使种群向更高层次进化;此外,考虑到系统设备运行数量为整数且受到系统设计总台数的限制,引入穷举法机制对系统中设备部分运行参数进行求解,减少最优解验证工作量,缩短优化时间.最后对某实际冷却水系统进行了详细测试,结果表明,使用IPPSO算法对设备运行参数优化后,冷却水系统总能耗降低12.49%,具有较好的节能效果.同时相比于其他算法,IPPSO能得到更好的优化策略,且在收敛性、计算复杂度和鲁棒性方面具有优势.

家用复合式空调器运行特性的模拟研究

利用家用复合式空调器的数学模型对复合式空调器在制冷兼制热水模式、单独制热水模式以及制热兼制热水模式下的运行特性进行了数值模拟,分析了在制冷兼制热水模式下,风冷冷凝器风量和热水流量对系统性能参数的影响,研究了在单独制热水模式和制热兼制热水模式下,生活热水温度和流量对室内制热效果及系统运行稳定性的影响,并提出了相应的解决措施。研究成果可为进一步开发这种节能型的家用复合式空调器产品奠定理论基础。

风冷冷热水机组性能测试系统节能运行分析及改进

对风冷冷热水机组常规测试系统进行了计算分析,针对常规测试系统中同时需要加热和制冷而造成的能量浪费现象,提出在该常规测试系统中空气侧增设表冷器,水侧增设水水换热器,对该系统进行节能改进设计.并以制冷量为25kW(制热量为32kW)的风冷冷热水机组测试系统为例,以试验工况数据为基础,对改进后系统的节能效果进行验算分析.通过比较改进前后的系统能耗得出,改进后的系统制冷测试工况时可节电32kW,热泵测试工况时可节电16kW,最后编写了表冷器的设计计算程序模块.

基于关联规则算法的冷水机组运行性能优化

提出了一种优化冷水机组运行性能的关联规则数据挖掘方法。以广州某商场不同额定功率的冷水机组为研究对象,利用冷水机组历史运行数据,通过Apriori频繁项集算法分析了各种运行工况下的单台冷水机组最佳运行能效与各运行参数之间的关联规则,以指导冷水机组的节能优化运行。仿真结果表明:利用该运行参数优化方法,2台不同额定功率的冷水机组能耗与原运行方式相比,分别在夏季和冬季降低了5.53%和11.80%,节能效果显著,验证了算法的有效性。其关联规则具有代表性和实用性,能够挖掘冷水机组的节能潜力。该方法适用于已积累大量运行数据的冷水机组,为冷水机组的节能优化运行提供参考。