炼化工业碳减排路径与电化工/电供能技术发展综述

炼化工业生产大量的化学品和能源产品,促进经济社会的发展,属于国家支柱性产业,但面临复杂严峻的节能降碳形势。本文围绕炼化工业碳减排路径与电化工/电供能(电气化或再电气化,Electrification)的技术发展进行探讨分析。综述国内炼化工业的行业特征、加工技术路线及能源消费情况,点明炼化工业节能降碳的困境,归纳已基本形成共识的炼化工业绿色低碳转型方向。阐述绿电和绿氢新能源产业发展带来的机遇,分析储能和绿电制绿氢技术的地位作用,重点研析电化工/电供能前沿技术的发展现状。明晰零碳能源耦合是首要前提,能量流集成电供能是优先选择,物质流集成电化工是关键核心,减碳负碳技术是最终保障的炼化工业绿色低碳转型思路,提出炼化工业及相关产业未来技术发展的建议,为国内炼化工业绿色低碳转型指引参考。

220kV及以下电缆CT感应取电供能系统的改进研究与实践

电缆取电供能系统(装置)的可靠性直接影响电缆及其环境状态监测和预警系统运行的稳定性。本文重点分析CT感应取电线圈及整流模块存在的问题和后果,并据此提出改进思路,通过实践验证其先进性。

“工电供”融合背景下铁道工程技术人才培养探索

随着我国“八纵八横”路网的快速增长,客运量和行车密度的增加,铁路基础设备的迭代升级,对设备维修人才的需求和能力提出了更高要求,为更好适应铁路生产力发展要求,提升基础设施运维质量和整体使用效率,因此培养铁路综合维修人才是发展的必然趋势。基于建构主义理论,在原铁路总公司提出工电供一体化检修理念的指导下,按照三专理论知识交叉融合、岗位能力互补融合、职业素养拓展融合的“三专三融”新思路,进行了综合维修人才培养的探索与改革。在资源重组整合之下,校企联合,对“工电供”实践教学模式进行了检验,创新形成了一套专业交叉融合的育人新方式,为铁路培养高质量技术技能人才奠定了坚实的基础保障。

欧洲大范围跨国电力互联在极端天气下电力安全保供中的作用分析

随着全球气候变化不断加剧,极端天气对电力系统的影响日益增强,电网在电力安全保供中发挥的作用愈发受到关注。欧洲电网作为世界上规模最大的跨国互联电网,其在极端天气下的电力安全保供中发挥的作用值得研究借鉴。首先,对欧洲电网跨国互联进程、跨国电力配置、跨国互联目的进行梳理,并从电力交易与调度的关系、跨国电网耦合机制、跨国输电通道容量分配机制等角度分析欧洲跨国电网的交易与调度特征。其次,以2022年夏季极端高温干旱天气下的欧洲电力供应紧张事件为例,从电量余缺互济、平衡资源共享、统一电力市场支撑、可再生能源消纳等方面分析欧洲跨国互联电网在电力安全保供中发挥的“四个平台”作用。然后,对欧洲跨国互联电网面临的问题进行剖析。最后,提出对中国电网发展的思考及建议。

高原宾馆建筑电-热-氧联供系统容量优化配置

以青海省祁连县某宾馆为案例展开分析,建立以系统最小费用年值为优化目标的高原宾馆建筑电-热-氧联供系统容量配置优化模型,并采用遗传算法求解以得到系统的最优容量配置。结果表明:与常规电-热联供系统相比,电-热-氧联供系统使电网供电比例由76.9%降低至29.8%;电-热-氧联供系统的费用年值比常规电-热联供系统减少1.2%,其中系统投资年值增加4.1%,系统年运行费用减少5.3%;电-热-氧联供系统的费用年值受购氧价格影响最大,当购氧价格为8元/Nm^(3)以上时,电-热-氧联供系统比常规电-热联供系统更具经济优势。

高速公路服务区冷热电联供技术研究

在我国积极稳妥推进碳达峰碳中和的背景下,重新思考如何规划设计高速公路服务区的供能体系,使其成为交通运输领域低能耗、零碳排放的典范,意义重大。该文详细介绍冷热电联供技术的结构及其优势,着重分析锅炉、制冷设备(包括压缩式制冷机等)等设备的数学模型,以及由这些设备组成的系统的约束条件和优化思路。该文提出冷热电联供的研究思路,并选取燃气轮机额定容量、电制冷占比和燃气锅炉额定容量等作为优化变量,以满足服务区需求为目标函数。该研究对于提高高速公路服务区能源利用效率、降低能源消耗和环境污染具有重要的理论指导和实践意义。

冷热电三联供系统的应用与发展研究分析

随着城市化进程的加速和能源结构的转型,冷热电三联供系统作为一种先进的能源利用技术,在城市建筑、医疗卫生、工业和商业等领域得到了越来越广泛的应用。同时,制定完善的应用方案与管理措施,可保证能源利用效率持续提高,并减少能源消耗,突出冷热电三联供系统的性质、优势、特点等,符合社会可持续发展要求。

国网沧州供电公司:职工“集智”创新,护航智能电网

濒临京杭大运河的国网沧州供电公司,担负着沧州三区、四市、十县和渤海新区的供电任务。近年来,随着沧州承接京津转移产业,对电网发展提出了更高要求。目前,沧州地区所辖的百余个变电站均已实现无人值守。国网沧州供电公司坚持创新驱动发展,构建系统化职工技术创新模式,为智能电网建设赋能助力。

基于LKJ实时信息的检测车工电供时空同步系统设计

针对工电供检测车各类型检测数据,因时间、空间信息不统一而难以进行综合分析的问题,基于LKJ实时信息设计一种工电供时空同步系统。首先阐述该时空同步系统结构和实现原理;然后利用GPS/BDS提供的世界标准时间(UTC)信息对时钟进行校准,以实现时间同步;利用公里标获取算法计算检测车所处的精确位置;根据线路名匹配算法获取线路名,以公里标和线路名等信息组成空间同步信息;最后对工电供时空同步系统进行为期2年多的现场试用测试。试验结果表明,引入时空同步系统后,检测车的定位精度小于5m,工电供各检测系统输出的检测数据具备时间和空间位置的统一性。

支撑能源转型背景下电力保供的电力市场体系建设研究

近年来,随着“双碳”目标和新型电力系统建设的提出,电力能源领域不断推进向绿色低碳清洁高效转型,同时受能源结构变化及极端天气等因素影响,电力保供问题愈发突出。基于近年来电力保供的基本情况,总结了能源转型过程中电力保供面临的挑战,研究了电力市场与电力保供的关系,探讨了电力市场建设的新变化,并总结提出了能源转型背景下电力保供的电力市场体系相关建设,以支撑能源安全转型。

考虑冷热电三联供系统耦合特性的区域综合能源系统运行优化

为了加快实现双碳目标,提高能源利用效率、减少碳排放量,通过选取关键供能设备冷热电三联供系统(combined cooling heating and power system,CCHP)构建了综合能源系统模型,并利用改进的二代非支配排序遗传算法(non-dominated sorting genetic algorithm-Ⅱ,NSGA-Ⅱ)研究了引入该设备后园区整体运行方式和运作效率的改变。结果表明:CCHP设备可通过其强耦合特性实现供能侧设备的多能互补和能量梯级利用;可见通过引入CCHP过后,可大大提高综合能源系统的运行效率,在减少运行成本的同时相对控制碳排放量的释放,提高系统总体效益。

考虑[火用]损失的三联供系统容量配置与运行模式研究

节能减排一直是世界各国持续关注的热点问题,综合能源三联供系统因其具有更高的一次能源利用率而被广泛应用。针对综合能源三联供系统的容量配置和运行模式规划问题,提出考虑[火用]损失的综合性能指标作为优化的目标函数,从高效、低碳、经济三个方面进行综合优化。以燃气轮机的容量和运行模式为设计变量,建立综合能源三联供系统容量配置与运行模式研究模型。将此方法应用到某宾馆建筑的联供系统进行分析,研究结果为:燃气轮机的最佳容量为200 kW,热电结合是最优的运行模式。在该模式下综合能源三联供系统较传统供能系统[火用]损失率降低3.5%,年综合碳排量减少593.7 t,年经济成本节约29.8万元。该方法能够全面、客观地分析某容量、某种运行模式下的系统性能,为解决联供系统的运行规划问题提供参考。

新型电力系统应对极端天气冲击的研究

极端天气状况的加剧给能源电力系统的安全运行带来巨大的风险和挑战。新型电力系统的可再生能源占比高、负荷波动大,气候敏感性和脆弱性明显,尤其是极端气候风险会对电力系统“源”“荷”及“源—荷”产生综合影响,会进一步激化电力供需平衡矛盾。当前我国亟须加强新型电力系统的“抵御—恢复—适应”韧性能力,实现事前对极端天气预测防御、事中承受初始冲击和从破坏性事件中迅速恢复,以及事后采取适应措施以减轻未来类似事件影响的全过程应对,大力发展电力新质生产力。

欧洲能源危机下英国电网电力保供措施对中国的借鉴启示

俄乌冲突给欧洲能源供需格局带来深刻变革,英国电网2022年冬季的电力供应安全受到严峻挑战。英国电网在冬季来临之前,已对极端情况予以充分考虑,其中包括一次能源供给受阻叠加欧洲大陆电力支援能力不确定等情况,有针对性地提出了应对措施,并在每年定期的迎峰度冬报告中向社会发布,取得了积极成效。从中国源网分开经营、电力体制机制逐渐成熟、区域性供需结构矛盾不时发生的实际情况看,这种基于电网企业对能源电力供给极端情况的分析十分必要,在极端情景的分析范式、应急资源的充分储备、公共信息的及时发布方面,能够为中国新型电力系统建设下的电力保供工作提供充分借鉴。建议源网荷各方市场主体与政府部门协同发力,在电力系统极端情况运行模拟、需求响应资源准备和信息透明化建设方面取得更进一步的成效。

微电推进贮供系统开发与系统级仿真研究

针对传统电推进贮供系统应用于微小卫星任务时重量和体积庞大的问题,提出一套小型化、轻质化、低成本的微电推进贮供系统设计方案并进行了开发工作。采用聚醚醚酮复合材料(PEEK)制作的毛细管替代金属毛细管用于微流量控制,以氪气为工质进行试验,验证了其能够在±1%控制精度内实现0.0291~0.4145 mg/s的稳定流量输出。本文在Amesim中构建系统级一维瞬变模型,进行微电推进贮供系统仿真,并与试验结果对比验证模型的有效性与准确性。对仿真结果进一步分析阐述了系统从启动到稳定工作过程中压强超调、稳定段流量波动等工作特性以及减压器弹簧及膜片刚度、毛细管内径等关键参数的影响规律,通过对各部件热力状态参数动态变化的分析揭示了工质气体向下游供给过程中流动、传热与控制耦合作用的物理机制。

天然气冷热电三联供系统中能源梯级综合利用分析

天然气冷热电三联供技术具有高能效、高安全性、高经济效益、清洁环保和削峰填谷等优点。而目前,由于三联供技术在国内尚有一些法律法规、行业标准和规范等方面的限制,使得天然气资源难以得到有效的保护。因此,要推进三联供技术的发展,进一步提高一次能源利用效率,减少环境污染,就需要进一步加强生态文明建设,不断完善现有的法律、法规,并吸收国外的先进经验,使相关政策得以实施。该文主要探讨天然气冷热电三联供系统中能源梯级综合利用的现状,分析存在的问题并相应地提出优化建议。

铁道工电供专业群“岗课赛证”融合育人模式研究

为适应高铁生产组织模式和用工模式的改变,培养掌握智慧牵引供电、无线列车控制、高速铁路线路检测监测诊断等新技术,具备智能化检测、一体化养护、专业化维修能力的高素质技术技能人才,从以岗定课、课证融合、以赛促教、多维评价四个方面介绍了铁道工电供专业群“岗课赛证”融合育人模式。该模式有效提升了职业教育人才培养的适切性,顺应了产业结构转型升级对高素质技术技能人才的现实需要。

某医院分布式冷热电三联供技术应用

南京鼓楼医院江北国际医院采用的分布式能源供能,系统采用2台燃气内燃发电机组和2台烟气热水直燃型溴化锂机组与常规离心式冷水机组合,实现了燃气、电力多能互补型模式为医院提供稳定的中央空调供能。同时,医院以专业的合同能源管理模式进行项目的运维操作。从设计、建设、运营等阶段进行综合管理。发电机实现了并网调试运行,预计运行后机房系统综合能源利用率达到89%。

基于振荡水柱原理的大型海洋浮标供电系统设计及优化

大型海洋浮标需具备独立工作、连续监测、实时传输数据的能力,稳定、便利的供电系统是保障浮标正常工作的关键。目前应用较为广泛的太阳能与蓄电池的混合供电系统,受昼夜交替、日照时长和海上高盐高湿环境影响较大,维护成本高。而波浪能作为一种清洁能源同时具有获能不间断的特点,可以为浮标持续性供电。本研究设计了基于振荡水柱原理的大型海洋浮标供电系统,通过数值模拟计算,研究了装置在不同结构形式下的气动性能,计算结果表明波长气室直径比L_d=5.5、孔板面积比e=1.25%、波长气室间距比L_(k)=7时装置具有最佳功率与俘获宽度比,装置从基本尺寸经结构优化后,俘获宽度比从0.178 m^(-1)增加至0.260 m^(-1),提高了约46.1%。

考虑边缘电源接入的煤改电台区供电可靠性分析方法

随着煤改电进程的进行,煤改电台区的供电可靠性评估已成为一门重要课题。考虑煤改电台区在功率紧张时期接入边缘电源建立其供电可靠性评估模型。文中采用平均供电可用率指标建立煤改电台区计及边缘电源的供电可靠性评估指标模型;构建煤改电台区供电可靠性评估流程,建立边缘电源并网时间概率分布模型,在建立基于蒙特卡洛模拟法的煤改电台区运行状态概率评估方法的基础上给出供电可靠性评估步骤;针对一个含边缘电源接入的煤改电配电台区进行供电可靠性评估,通过两种评估场景进行供电可靠性指标评估和对比,验证了文中方法的有效性和合理性。