耦合碳-绿证-消纳量市场的日前电量市场交易交互式优化

随着“双碳”目标的提出,电力行业减碳步伐加快,碳交易、绿证交易与超额消纳量交易成为减少碳排放与促进新型电力系统发展的重要市场手段。首先,基于双边集中竞价模式,构建火电、风电、光伏企业与电力用户共同参与的耦合碳-绿证-消纳量的日前电量市场交易机制。其次,兼顾市场成员收益与电量市场社会福利最优目标,建立了上下层迭代交互式交易优化模型。最后,采用交替方向乘子法进行迭代求解,并在IEEE-30节点系统上分析碳配额基准、绿证比例及消纳量交易价格对电量市场出清结果、发电商收益及用户成本的影响。算例结果表明,与单一电能量市场交易机制相比,耦合碳-绿证-消纳量的电量市场交易机制能够显著降低火电企业的碳排放量,同时提高风电、光伏企业的中标电量,激励用户跟踪系统新能源出力,减轻系统弃风、弃光现象。

单元并排式阻性消声器消声量计算方法

采用Belov公式计算单元并排式阻性消声器消声量误差较大,为提高计算精度,按以下步骤构建单元并排式消声器消声量计算模型。(1)将消声器划分为角单元、边单元和内部单元等3种基本单元,采用Belov公式计算各基本单元传递损失(Transmission Loss,TL);(2)假设消声器入口端声能均匀分布,根据各基本单元入口端声功率和传递损失计算公式确定其出口端声功率;(3)根据消声器入口端和出口端总声功率得到消声量理论值TLt;(4)将11425 Pa·s/m^(2)作为流阻率基准值,通过有限元仿真得到采用该流阻率多孔吸声材料的消声器消声量仿真值TLs,得到仿真值和理论值的比值K_(1)(即TLs/TLt);(5)通过仿真进一步确定多孔吸声材料流阻率和基准流阻率不同情况下消声器消声量的比值K_(2),拟合获得K_(2)与流阻率σ的关系函数K_(2)(σ);(6)建立单元并排式阻性消声器消声量计算模型TL=TLt·K_(1)·K_(2)(σ)。实测结果表明,根据该模型计算得到的消声器各倍频带传递损失值与实测值绝对误差均小于2 d B,相对误差均小于10%。模型适用于计算采用不同多孔吸声材料、具有不同结构尺寸的单元并排式阻性消声器的消声量。

船用空调阻性消声器消声量计算方法优化的实验研究

在船用空调系统中,由于已有的阻性消声器消声量的经验公式忽视了高频失效效应的影响,使得原有的消声量计算方法在高频段不再适用,为了探究出一个符合船用空调阻性消声器消声量的计算公式,通过分析实验数据,选择一个与模型相适应的经验公式,最终在此基础上结合实际工况对经验公式进行修正与检验。结果表明:当频率处于中低频时,罗杰斯公式的消声量计算值与插入损失值的变化趋势十分接近,误差在4dB左右,但在高频段,由于高频失效效应,经验公式不再适用;其次拟合出来的经验公式修正式,在倍频程下的消声量值与实际工况相互一致,误差低于3dB,满足实验预期要求。

超额消纳量交易机制下独立售电商购售电策略研究

超额消纳量作为完成可再生能源消纳量的补充方式,对售电商购售电策略产生了新的影响。针对此问题,对售电商月末可出售超额消纳量进行核算,建立考虑超额消纳量交易的售电商购售电策略模型。模型用拉丁超立方抽样结合同步回代技术生成可再生能源和负荷的多个场景描述其不确定性,对超额消纳量及绿证2种消纳量补充方式进行价格预测,引入消纳责任惩罚与激励机制,以购售电收益最大和收益风险损失最小为目标函数实现最优购售电决策。算例对比分析消纳凭证交易、消纳责任权重、可再生能源购电量、可再生能源不确定性等因素对售电商收益与风险的影响,结果表明引入超额消纳量交易机制,并设定合适的罚金与奖金,促进了售电商对消纳责任的落实。

可再生能源消纳量考核权重对电力市场交易影响的预测模型

可再生能源作为电力市场的主体,其消纳量的考核权重对电力市场交易产生着重要影响。在其影响下现有电力市场交易影响因素发生变化,导致现有预测模型的评估结果与实际市场交易结果之间产生较大差异,严重影响模型可信度的同时,不利于电力市场正常交易秩序的健康发展。因此,基于可再生能源消纳量考核权重特征,对预测模型进行影响因素的重构分析,具体实现通过可再生能源消纳量考核权重时间预测量计算。电力市场双边交易价格影响系数与数据整合下电力市场交易影响预测模型的构建与输出,为此分3个独立阶段完成,为了保证每个阶段的统一,模型构建过程中将上一阶段所得参量作为下一阶段的计算样本,以此建立每一阶段的联系。通过验证数据的对比表明,构建的预测模型具备良好分析能力、精准的预测能力、稳定的输出能力,其性能具有较高的可信度。

基于可再生能源消纳量责任权重的交易优化模型构建

构建交易优化模型可以缓解政府财政补贴的压力。为了提高可再生能源的交易收益,提出基于可再生能源消纳量责任权重的交易优化模型。选择碳配额购置规划、灵活辅助市场缺额容量和安全约束最优经济调度作为可再生能源消纳量责任权重的优化目标,通过反复迭代计算可再生能源消纳量责任权重。根据可再生能源消纳量责任主体的属性集,计算不同态度消纳者对可再生能源的消纳能力,利用可再生能源消纳量补充收益,在支出最少的前提下,补充可再生能源消纳量。以社会福利最大化为目标,构建目标函数,分别对成交电量、通道容量和断面容量进行约束,构建可再生能源交易模型。实验结果表明,所提模型可以提高可再生能源的消纳效果,并将经济收益提高到6亿元以上。

分布式光伏接入下配电网新能源消纳量自动预测研究

分布式光伏接入下配电网新能源消纳量预测难度提升,现行方法在实际应用中相对偏差较高,而且置信度比较低,无法达到预期的预测效果,为此提出分布式光伏接入下配电网新能源消纳量自动预测研究。从供电侧和用电侧2个方面选取新能源消纳的影响因素,并收集相关数据对其归一化处理,利用双向长短期记忆网络对消纳量影响因素数据学习分析,预测新能源消纳量,实现分布式光伏接入下配电网新能源消纳量自动预测。实验证明,设计方法预测相对偏差不超过1%,置信度不低于97%,可以实现对配电网新能源消纳量的精准自动化预测。

新配额制下电力-绿证-超额消纳量多尺度市场交易仿真

为了明确新配额制(renewable portfolio standards,RPS)下电力–绿证–超额消纳量多尺度市场耦合互动关系,引入系统动力学,构建互动交易模型并进行仿真。以市场交易标的物流转为线索,设计多市场耦合交易体系,基于系统动力学方法构建耦合交易复杂因果关系,并分析新RPS对市场主体收益或成本影响。仿真结果表明:新RPS下,电力价格逐渐下降趋势,消纳量证书交易压低绿证交易价格,二者交易价格最终会趋于相等。RPS会使可再生能源发电商电力市场收益、用户用电成本波动下降,RPS比例提高,二者下降速度减缓。

多级处理模式下粪污中氮、磷削减规律及其农田可消纳量——以苏南水网地区规模猪场为例

针对规模养殖场粪污多级处理模式下氮、磷削减规律及土地承载力不清等问题,以苏南水网地区一规模猪场为研究对象,系统分析了污水经二级厌氧消化、三级沉淀池和水生植物塘逐级处理后氮、磷的去除特征,进一步核算了此模式下粪污实际农田可消纳量。结果表明:猪场全年粪、尿总产生量分别约为4 086.9 t和10 995.8 t,粪便收集率约为90.5%。收集的粪污中可利用的总氮(TN)和总磷(TP)量分别为183.12 t和148.97 t。粪污经过厌氧消化后TN和TP去除率小于25.3%和57.2%,进一步通过三级沉淀池处理后二者可去除80%以上,最终通过水生植物生态处理后二者去除率均达95%以上。养殖废水经过多级处理工艺,可大幅提高其农田消纳量,降低粪污处理成本,特别适用于集约化程度高、经济发达、土地资源有限地区的畜禽养殖场。

中国畜禽粪便磷的农田消纳量及承载负荷研究

为给农业种养结合与控制畜禽粪便污染提供科学依据,计算中国不同省(市或区)主要畜禽类型粪便产生总磷(TP)、单位面积畜禽粪便TP的容纳量以及单位面积畜禽粪便TP的承载负荷。结果表明:全国畜禽粪便TP产生量是63.89万t,其中生猪、奶牛、肉牛、蛋鸡和肉鸡粪便TP分别占34.8%、13.4%、6.5%、2.5%和42.7%。总量分布山东最高,占到17.3%,其次河南,占13.2%,河北第三,占9.1%。单位面积的畜禽粪便TP容纳量北京最高,耕地面积达到29.4 kg/hm^2,播种面积达到24.1 kg/hm^2,低于耕地面积的承载量35 kg/hm^2的安全消纳的临界点。基于欧盟标准,绝大多数省的TP承载负荷均小于0.5,北京最高,耕地面积下的承载负荷是0.84。由此可见,中国农田消纳畜禽粪便的潜力较大,通过畜禽粪便还田利用能够有效解决粪便污染问题。

预测柴油机排气消声器消声量试验方法研究

采用白噪声信号作为标准声源的输入信号,在常温无气流条件下对消声器实物模型进行了静态放声试验。使用消声器倍频程消声量的测量结果,并应用相似准则,推算出消声器在高温条件下各频带的消声量,从而计算出消声器的总消声量。将此方法应用于某一型号船用高速柴油机排气消声器,将通过放声试验推算的结果与实际配机试验的倍频程数据进行对比分析,结果表明该方法用于预测消声器消声量是可行的。

下凹式绿地径流污染控制与径流量消减影响因素分析

通过搭建下凹式绿地装置,人工配水模拟地表降雨径流污染物,考察了下凹式绿地中不同植被种类、基质厚度、不同重现期下对径流污染物的去除效果,同时通过监测短历时和长历时降雨事件,考察了下凹式绿地对径流量的消减效果。研究结果表明,在降雨重现期为1 a的情况下,当植被种类选取百喜草,基质厚度为60 cm,下凹式绿地污染物去除效率最好、并且有很强的滞留径流的能力,对COD、TP、TN、SS的平均去除率分别为56.3%、72.1%、47.1%、74.3%,在降雨过程中,下凹式绿地延缓径流峰值的时间为24~30 min。随着降雨重现期的增大,径流污染负荷增大,1 a重现下的COD、TP、SS的平均去除率比5 a、10 a重现期的污染物消减率高出2.9%~43%。研究结果以期为提高下凹式绿地径流污染控制和径流总量消减效率及推广应用提供参考。

计及气流再生噪声的消声器消声量的分析

基于Lighthill气动声学理论方程和偶极子声源的假设,提出了一种计及气流再生噪声的消声器消声量的分析方法,利用该方法计算插入管式消声单元消声量的结果比不考虑气流再生噪声的计算结果的精度要高很多,尤其是气流速度较高时,和试验结果较接近。应用该方法对某SUV车的消声器进行了设计和优化后,怠速噪声约降低2.4dB（A）,在不同转速下,定置噪声约下降5~7dB（A）,消声效果显著提高。

洪水资源生态补偿的消纳量阈值研究"

为安全有效地利用河流洪水资源,按照规避风险,发挥效益的原则,对于各种蓄滞利用洪水资源的方式,例如水库、湿地、泡塘等,建立蓄滞洪水量、风险、效益之间的对应关系,计算其单元模块的效益/风险比,根据效益/风险比的峰值确定各种利用方式的消纳量阈值。以吉林省白城市为例计算效益/风险比,结果表明:水库的洪水资源利用消纳量阈值为4.20亿m^3,为最大可蓄量的75.8%;湿地的消纳量阈值为2.00亿m^3;泡塘的消纳量阈值为8.24亿m^3,为最大可蓄量的80.0%。消纳量阈值的确定为洪水资源利用的优化配置奠定了基础,从而科学合理地利用洪水资源,一方面可以有效规避洪水风险,另一方面可以获得期望的综合效益。

阻性管道消声器消声量方程的一个新算法

将阻性管道消声器消声量特征疗程（组）转化为常微分方程（组），由此给出消声量计算的一个新方法．该方法毋需迭代因而不存在计算稳定性问题，计算量小，初值的选取也很简单，适合于扁矩形、任意矩形及圆形等各种截面管道消声器，尤其对多变量、考虑平均流影响的情形更为有效。

基于计算流体动力学的内燃机进气空滤器消声量计算

分析管道末端声反射特性,用等效延长管模拟进气口声学边界,基于计算流体动力学计算无流条件下某内燃机空滤器消声量。将计算值与实验测量值对比,验证模型与计算流体动力学方法的有效性。通过计算平均流条件下空滤器消声量发现,进气口马赫数为0.08时空滤器消声量与无流条件下差别不大。并用多孔区域模拟滤芯,用CFD法计算无流与有流时带滤芯空滤器消声量,研究CFD法中滤芯模拟特点。

中亚热带三种母质发育的红壤对猪粪安全消纳量的初步研究

采用盆栽试验方法,在自然降雨条件下模拟研究了中亚热带丘陵区3种母质红壤对猪粪的安全消纳能力。试验设在江西省鹰潭市余江县中国科学院红壤生态实验站,试验期间年均降水量为1 946 mm,年均温18.9℃。通过监测2012—2014年间土壤渗漏水氮磷迁移淋失,结合土壤养分含量和花生产量变化,初步确定3种母质红壤的猪粪安全消纳量。结果表明:常规化肥减半条件下,从NH4+-N、NO3–-N和总磷淋失对水环境影响,以及从土壤速效氮磷积累角度,红黏土、红砂岩和花岗岩红壤配施猪粪最大安全用量分别为P 100、50、50 kg/(hm2·a);从花生产量角度考虑持续配施猪粪施用量不宜超过P 100、200、200 kg/(hm2·a)。综合考虑经济效益和环境效益,红黏土、红砂岩和花岗岩,配施猪粪的最大安全消纳量分别为P 100、50、50 kg/(hm2·a),相当于施用鲜猪粪(含水量为69%)分别为24 000、12 000、12 000 kg/(hm2·a)。

不同肥力红壤氮磷渗漏淋失特征及猪粪安全消纳量的研究

本文采用盆栽试验,在自然降雨条件下,监测了不同化肥用量与猪粪梯度用量配施条件下,两种不同肥力红黏土母质红壤在花生-萝卜轮作模式下的氮、磷渗漏淋失特征,土壤养分积累和作物产量变化,据此估算不同肥力红壤的猪粪安全消纳量。结果表明,养分渗漏淋失以NO_3~–-N为主,基本无磷素淋失风险。渗漏水中NO_3~–-N高峰值出现在播种施肥一个月以后,此时表现出随着猪粪用量增加而增加的趋势,其后NO_3~–-N浓度迅速下降且均低于地下水(III类)质量标准限值。在渗漏水NO_3~–-N高峰期,高肥力红壤渗漏水NO_3~–-N浓度一般都显著高于低肥力红壤,在配施化肥和高用量猪粪条件下,容易出现超标风险。猪粪施用容易引起土壤有效磷积累,且高肥力红壤的积累明显高于低肥力红壤,但无机氮积累不明显。随着猪粪用量的增加,低肥力红壤的花生产量一直呈增加的趋势,但高肥力红壤花生产量在猪粪用量达到一定水平后趋于稳定。综合考虑猪粪施用对地下水环境、土壤环境和作物产量的影响,得出在不配施化肥条件下,低肥力与高肥力红黏土红壤的猪粪磷安全消纳量分别为P 400、100 kg/(hm^2·a)(相当于含水量750 g/kg堆腐猪粪91.2、22.8 t/(hm^2·a));在常规化肥用量减半条件下,低肥力和高肥力红壤的猪粪磷安全消纳量分别为P 400、25 kg/(hm^2·a)(相当于含水量750 g/kg堆腐猪粪91.2、5.7 t/(hm^2·a))。在南方红壤地区,猪粪应多施用于低肥力红黏土红壤。