基于多元宇宙优化算法的混合光伏-热电系统MPPT设计

混合光伏-热电(centralized hybrid photovoltaic thermoelectric generator,PV-TEG)系统在部分遮蔽(partial shading condition,PSC)条件下呈现多个局部最大功率点(local maximum power point,LMPP)。采用多元宇宙优化算法(multi-verse optimization,MVO),用于PV-TEG系统在PSC下的最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)。MVO通过平衡全局搜索和局部搜索,有效识别多个LMPPs中唯一的全局最大功率点(global maximum power point,GMPP),避免搜索结果陷入LMPP,以提高发电效率和能源利用率。算例仿真结果表明:基于MVO的MPPT可以在更短的时间内收集到更高的功率,实现功率波动最小。

如何度过寒冷月夜?化学能热电系统登场

月球的漫漫长夜没有阳光照射,表面温度会从白天的120摄氏度左右降到零下180摄氏度以下,长达14天的月夜对探测器的存活提出了巨大的挑战。月球着陆器度过月夜的传统方式是核热源,7月发射的印度月船3号着陆器没有使用保温措施,无法度过寒冷的月夜美国也在积极准备重返月球,尤其是商业月球载荷服务(CLPS)的着陆器即将陆续登上月球,未来美国探测器又将如何度过月球的寒冷长夜呢?

聚光太阳能热电系统的实验研究

利用所设计的2m^2槽式聚光热电联供系统,对晶硅阵列和砷化镓电池阵列进行性能测试实验,结果表明:砷化镓电池阵列的聚光特性优于晶硅电池阵列。优选出一定聚光比作用下性能较好的砷化镓电池阵列建立10m^2槽式太阳能聚光热电系统,实验表明:10m^2系统的电池阵列电效率为23.21%,系统光电效率和光热效率分别为9.88%和49.84%,系统(?)效率为13.48%,比基于槽式聚光加热真空管系统(?)效率高158%,比平板光伏发电系统(?)效率高16%。对采用空间太阳电池阵列的10m^2聚光热电系统性能分析表明,槽式聚光热电联供系统发电成本已与平板的持平,且每年还可提供4838.38MJ热量供用户使用。

微型有机朗肯循环热电系统动力透平的设计与研究

针对微型有机朗肯循环(organic rankine cycle,简称ORC)热电系统在热力循环参数方面与传统系统的不同,设计了一种小型动力透平.通过利用CFD软件进行仿真模拟,分析了叶轮流场内气体的压缩量、分子流速以及在动叶表面压力分布的变化情况,其变化趋势均与设计预估相符;提出了一种针对转子动能效率的求解方法,经验证设计方案具有可行性,透平气动性能良好,在稳定工况下动能效率可达到73.86%.

“双碳”背景下,化工园区热电系统发展路径分析

在介绍化工园区热电系统的发展现状的基础上,提出了化工园区热电系统能源结构转型趋势及绿色发展路径。并对相关技术发展、市场化推广、经济效益及政策因素影响和推动等进行了分析,提出发展建议。

量调节方式下区域热电系统的联合最优潮流

量调节是区域供热网的一种基本调节方式。首先,针对量调节方式下流量可变且处于紊流阻力平方区的特点,提出水力支路压降的二阶锥松弛方法,并引入惩罚成本项确保精确松弛。其次,针对量调节热力工况稳定的特点,提出热力支路的等效热损方法,将管道热损等效至负荷形成无损管道,实现水力与热力模型的独立分析。然后,结合配电网支路潮流模型,建立区域热电系统的联合潮流模型,进而建立具有凸凹规划形式的联合最优潮流模型。最后,将优化模型转换为二阶锥规划问题进行序贯求解。仿真算例表明,与非凸精确模型相比,所提方法保留了很高的求解精度,同时显著提高了求解速度,并能获得全局最优解。

能量流–信息流–价值流协同的区域热电系统分散式能量管理方法

区域热电系统(district heat-electric system,DHES)具有多能流耦合以及多主体运营的特点,这给集中式能量管理模式带来了挑战。为实现分散式能量管理,首先对DHES的物理模型进行抽象,建立DHES的面向对象模型,实现多能流优化问题的规范化表示,并在该模型框架下建立关键电气设备、热力设备以及热电耦合设备的凸优化模型;然后,利用交替方向乘子法对集中式热电最优潮流问题进行分解,形成分散式优化算法;接着,提出具有分散式决策能力的信息物理模块(cyber-physical module,CPM)的概念,通过CPM之间能量流、信息流和价值流的协同实现能量管理。仿真算例表明,该方法能够充分利用热电互补的灵活性,实现系统的经济运行。同时,方法具有良好的实时性与可扩展性,并对暂时的节点通信失效具有自愈能力。

Open Process在热电系统中的应用

热电企业的生产一般是以供热为主,发电为辅。热电联产具有节约能源、改善环境、提高供热质量、补充电力供应等综合效益。本文介绍了美国通用电气公司Open Process开放型DOS系统在热电自动控制系统中的应用。

钢铁企业热电系统多能流网络多工况优化调度

钢铁企业热电系统是典型的耗能大户,合理有效的能源调度对提高企业能源利用效率、低碳发展、实现碳中和目标具有重要意义.考虑热电系统涉及的多种能源介质相互关联和耦合,产耗量随生产计划以及主工序设备运行状态的改变动态变化等特征,提出一种基于多能流网络的多工况优化调度模型.首先,针对热电系统能源利用过程中的多工况特征,提出基于多维隐马尔可夫–动态时间弯曲混合模型的工况识别方法,并基于能源介质产生、消耗、转换的能量流路径分析,建立热电系统多能流网络模型,将不同能源介质的需求量等价为对蒸汽、电力和副产煤气的需求量.其次,综合分析能源介质动态平衡约束、设备产耗能约束、多能源消耗约束,建立热电系统多目标优化调度模型,并得出能源介质调度方案.通过钢铁企业实际生产数据实验表明,本文方法能够有效保证系统安全运行、减少系统外购煤的消耗量、增加系统自身发电量、降低运行成本、降低碳排放.

基于图计算的区域热电系统建模与运行优化方法

为了对整个能源供应链进行协调优化,需要对大规模多能系统进行联合建模与协同计算。提出“以能量流为边”的多能系统图模型,能够完整表示多能网络和多能耦合设备,并能利用图数据库支撑大规模能源网络的数据管理。在上述图模型基础上,按照以顶点为中心的计算模式,推导建立了区域热电系统联合优化问题的图计算方法。在此框架下,完成了热网在不同调节方式下的建模,验证了方法的精度和通用性。最后,在多核云计算平台下完成了不同规模区域热电系统的运行优化,并与集中式优化对比,验证了该文方法的可扩展性。

一种能效率高的零排放热电系统

美国政府资助230万美元研发的“加压氧气／燃煤热电系统（TWS）”已开始设计。该系统使用工作压力4．83-8．96MPa的纯氧，因此与常规锅炉不同，不会出现大量含氮烟道气带走热量的情况，故能效极高；烟道气中的二氧化碳、及水银等有害物质能够以液态形式回收，所以排放几乎为零。制氧成本是该项目的关键，

太阳能和生物质能联合互补热电系统研究进展

过度使用化石能源会加剧环境与经济之间的矛盾,传统能源结构的变革势在必行。提高可再生能源利用比例是改变传统能源结构的重要举措。多能源互补有利于能源形成良性互动,取长补短,是可再生能源的利用趋势。对太阳能和生物质能联合互补热电系统有关文献进行了综述,并针对下一步互补技术研究提出了合理化建议,要坚持以寻求热力性能优良,经济上、技术上可行的能源利用系统为目标,通过提升子系统性能,寻求最优子系统集合方法,考虑生物质前处理能耗,建立更为完备的能源利用系统。

全有机阻垢缓蚀剂ZS-401B在热电系统的成功应用

研究了全有机碱性水处理配方阻垢缓蚀剂ZS -4 0 1B的阻垢缓蚀性能 ,及全有机碱性水处理技术在鲁西热电高温、高硬、高碱、高氯、强腐蚀型循环水中的成功应用。

瑞士冷原子热电系统模型 有望使热能高效转为电能

19世纪，科学家们发现，将热电材料加热会生成少许电流，但将获得的电流提高到能胜任现代科技的需要一直是个巨大的挑战。现在，瑞士科学家设计出了一种新奇的模型——“冷原子热电系统”，有望大幅提高热电材料的电流强度。

发电厂热电系统节能分析与改进探讨

发电厂在发电过程当中，燃烧煤炭产生热能，在将热能转化为电能这个过程当中，存在着能量损失，能量转化率不高，本文从多个角度，对整个过程进行分析，提出改进的方法，使得效率能够得到提高。

燕化燃油热电系统节能研究与探讨

燕化燃油热电系统节能研究与探讨孙振远节能降耗是企业降低产品成本，提高经济效益的重要措施之一。尤其是那些燃油热电厂，所烧的重油不仅是一种燃料，更是不可多得的宝贵的炼油化工原料。作为炼汉和化工原料，它的作用要比单纯作为燃料大得多。因此，节约能源和提高能源...

上海石化热电总厂及其热电系统

上海石化热电总厂是上海石油化工股份有限公司的自备电厂,位于上海市金山卫杭州湾畔,占地面积共90hm^2。热电总厂拥有两座热电联产的电厂和一座220kV变电站:第一热电厂为燃油电厂,地处股份公司厂区的东部,建于70年代,装有4×C50(抽汽冷凝式)+2×B25(背压式)+1×CB25(抽汽背压式)供热机组,配有2×SG220/100+4×HG—410/100微正压燃油(渣油)锅炉,供热能力为1.27MPa、310℃蒸汽983.5t/h,4.12MPa、430℃蒸汽100t/h。

热电系统故障状态调度系统开发

以PI数据库为基础,根据能量和质量平衡原理计算复杂热电系统在故障状态下的调度指令。以Excel为平台,开发调度系统,实现调度指令的计算和发布,以在自备热电站发生锅炉跳停、汽轮机甩负荷、联络变压器跳闸故障时能准确发布调度指令,正确调节机组负荷,限制次要用户负载,保证蒸汽管网压力、内电网压力在标准范围内,不对主产品生产造成影响。