节能曲线下能馈装置应用效果分析

为探究列车节能曲线运行模式下能馈装置的应用效果,对能馈装置的节能效果形成定量评估结论,文章以广州地铁9号线能馈装置为研究对象,通过对比分析2种列车运行模式下能馈装置应用效果,为后续新线优化能馈装置的设置方案和组合投退方式提供参考。

常导高速磁浮列车节能速度曲线鲁棒优化研究

列车速度曲线的优化是轨道交通节省运营成本的重要途径之一,鲁棒优化方法有助于克服速度曲线节能优化中的不确定因素。针对常导高速磁浮列车节能速度曲线优化,首先将区间划分为若干区段,进而将列车运行控制的停车点步进机制、列车悬浮运行的阻力特性、区间限速、运行时分与乘坐舒适性要求以及列车总重的不确定性纳入鲁棒优化模型,并结合三项引理将其重构为带二次项和区间数的混合整数规划(MIP)问题。联合Gurobi求解器以及基于可接受目标函数值波动范围的鲁棒优化方法讨论求解算法。借助仿真算例检验模型与算法的有效性,分析列车总重、运行时分以及区段划分对运行能耗的影响。研究结果显示:列车总重取最大值时所得悲观速度曲线与列车总重取最小时所得乐观速度曲线存在差异,优化速度曲线时有必要考虑列车总重的不确定性;列车总重取最小与最大时,鲁棒速度曲线分别较悲观速度曲线和乐观速度曲线节能2.222%和7.087%;在大多数情况下,鲁棒速度曲线能够克服悲观速度曲线的保守特性;放松对运行时分的要求有助于降低列车运行能耗;选择合适的区段划分间隔有助于获取更优的节能速度曲线。所提出方法可为常导高速磁浮列车节能速度曲线的获取提供有效手段,对其他制式轨道交通列车速度曲线的优化也有参考价值。

基于成本分析的节能技术综合评价方法研究

节能技术经济性评价是节能技术选择的重要依据,通过对节能成本评价法及其相关参数的介绍,然后结合供给曲线模型作为多个节能技术综合评价的指标方法,选取我国合成氨行业中具有典型代表的节能技术进行评价说明。

河南省水泥行业节能潜力及协同减排效果分析

水泥行业是河南省传统支柱产业,同时也是能源消耗与环境污染大户。该研究采用节能供给曲线方法对31项节能技术进行筛选,并分情景对河南省水泥行业2030年节能减排潜力进行预测。结果表明:(1)节能情景下2030年河南省水泥行业能源消费量将达到613万t标准煤,较基准情景节约能源306万t标准煤,节电技术和其他节能技术的节能潜力分别占93.22%和6.78%。其中节能潜力最大的技术为熟料替代技术和燃料替代技术,节电潜力最大的技术为低温余热回收发电技术与辊压机球磨机联合粉磨技术。(2)节能情景下2030年河南省水泥行业CO_2、SO_2、NO_x、PM_(10)排放量分别为6702万t、0.90万t、8.27万t和6.52万t,减排潜力为1174万t、0.40万t、1.24万t、1.02万t。减排潜力主要是由其他节能技术的推广应用来实现的,其中熟料替代与燃料替代所带来的减排效果最为明显。

京津冀地区钢铁行业节能潜力及成本分析

节能技术是实现节能的有效途径,如何选择经济可行的技术,需要一个综合评估框架,尤其是考虑到技术的协同效益、煤炭和CO2价格不确定性等因素。文章结合节能供给曲线方法、盈亏平衡分析、协同效益分析和技术扩散的Logistic曲线,建立综合评估模型,评估2015-2030年京津冀地区钢铁行业节能潜力和成本;分析协同效益对技术成本有效性的影响。结果表明：（1）45项节能技术的节能潜力为33.44亿吉焦,是2015年京津冀地区钢铁行业能源消耗总量的96%,总成本为525.15亿美元,盈亏平衡时的煤炭价格为5.32美元/吉焦。（2）考虑技术的协同效益能够促进技术的推广,盈亏平衡时CO2价格上升1美元/千克时,煤炭价格就会下降98.47美元/吉焦。（3）煤炭和CO2排放价格是两个影响技术成本有效性的重要因素。

采用萤火虫算法的高速列车节能运行优化

智能算法可以通过优化列车运行曲线达到节能降耗的目的.将列车运行能耗作为目标函数,以限速、时间和距离为约束条件,建立优化模型.以CRH3型动车组和武广客运专线中某段线路为基础,进行仿真实验.运用萤火虫算法,搜索能耗最低时的一组列车工况转换速度序列.仿真结果表明:列车运行能耗指标降低14.33%,且满足停车精确性与准时到站的要求.

高速列车追踪运行过程的节能优化

对追踪列车运行曲线的优化研究,可有效降低列车能源消耗。采用萤火虫算法(FA)可解决此类问题。将后行列车运行能耗作为目标函数,以速度、时间、距离和两车间安全距离为约束条件,建立数学模型。以CRH3型动车组和武广客运专线中某段线路为基础进行仿真实验。首先,运用萤火虫算法搜索工况转换速度序列使得列车能耗最低;然后,再次使用该算法对此序列值二次寻优。仿真结果表明:追踪列车运行能耗指标降低14.31%,满足安全性与准时性要求。

中央空调循环水系统节能措施的优化设计

本文通过分析中央空调循环水系统优化设计,结合工程实例,强调合理选择循环水泵型号的重要性,指出循环水系统管网优化设计、循环水泵的合理选型和匹配是系统实现节能的关键。

给水泵节能技术改造

文章根据水泵电机变频调速节能优化性能曲线,对水泵电机变频节能控制原理进行了分析研究,并对水泵电机变频调速节能控制优势进行了简单归纳总结。最后,结合某企业2台给水泵供水系统节能改造实例,详细分析了变频控制相对工频控制所取得的节能经济效益。

基于管网特性曲线的分时变压供水研究

在分析了恒压和变压两种供水方式能耗的基础上,基于范宁公式建立了管网阻力特性模型,利用变频器、远传压力表和水泵特性估算出流量,根据不同用水量改变水泵工作扬程使其沿着管网阻力特性曲线移动,以达到水泵供给与用户需求间的能量平衡,从而实现节能的目的。在上海某高校宿舍区一段时间的应用实践表明,该宿舍区使用该技术后节约用水量17%、用电量28%,其单位水用电量节约13%。

合成氨行业CO_(2)与大气污染物排放清单及减污降碳潜力研究:以河南省为例

合成氨行业产生了大量的CO_(2)和大气污染物,是我国实现减污降碳的关键行业之一.河南省合成氨生产量较大,也是全国大气污染最严重的地区之一.本研究以河南省为例,基于企业调研数据构建了合成氨行业CO_(2)与大气污染物排放清单,并采用LEAP(The Low Emissions Analysis Platform)模型结合节能供给曲线,评估了不同情景下CO_(2)和大气污染物减排潜力.结果表明:①2017年河南省合成氨行业CO_(2)排放总量为39095.08×10^(3)t,PM_(2.5)、PM_(10)、SO_(2)和NO_(x)排放量分别为2.66×10^(3)、3.74×10^(3)、20.48×10^(3)和31.05×10^(3)t.2020年河南省合成氨行业CO_(2)和大气污染物排放量比2017年下降了21%左右.②从空间分布来看,CO_(2)和大气污染物排放主要集中在开封市和新乡市.③在同时考虑能源结构优化、采用先进节能降碳技术、提高大气污染污染物末端去除效率的综合减排情景下,2030年河南省合成氨行业CO_(2)、PM_(2.5)、PM_(10)、SO_(2)和NO_(x)的减排潜力分别为26453.75×10^(3)、1.74×10^(3)、2.37×10^(3)、11.79×10^(3)和18.34×10^(3)t,显著高于其他情景.综合减排情景下,CO_(2)与大气污染物减排协同性优于其他情景.研究显示,通过加大对GC型低压氨合成工艺等技术的应用,河南省合成氨行业到2030年CO_(2)减排量达到17023.32×10^(3)t,通过提升末端治理水平,到2030年大气污染物减排比例最高达60.53%.

轨道交通云平台的运行图节能优化研究与应用

面对城轨交通网络扩张所带来的挑战,聚焦于如何降低网络化运营过程中的能耗问题,提出建立城轨云平台并开发一种新型列车节能优化模型,该模型通过优化不同线路上列车的发车间隔和增加牵引与制动工况的重叠量,显著提升再生制动能量的利用率,从而有效降低线网的运行能耗。同时,云平台的网络存储功能进一步促进线路间资源共享及互联互通运营。研究不仅指明轨道交通的未来发展方向,还在资源共享、运维管理等方面展示其重要的科学价值和实践意义。

京津冀地区钢铁行业能效提升潜力和环境协同效益

节能技术是钢铁行业提高能源效率、缓解气候变化和减少空气污染的关键。因而,需要全面评估技术的成本和效益,从而为钢铁行业转型升级过程中技术选择提供支持。本文基于节能供给曲线方法,以58项节能技术为基础,研究2016~2030年京津冀地区钢铁行业节能潜力及其协同效益。结果表明:(1)58项技术累计节能潜力为41.64亿吉焦,CO2、SO2、NOx和PM2.5的协同减排潜力分别为4.02亿吨、159.60万吨、99.10万吨和6.72万吨,协同节水潜力为5.31亿立方米,成本为695.17亿美元;(2)轧钢工序的节能潜力最大;(3)考虑技术的协同效益,能够提高技术的成本有效性,从而促进节能技术推广。

能源补贴改革对于高耗能行业的影响研究

目前世界上的大多数国家都实施了能源补贴,但是在近些年能源补贴的负面影响逐渐被各国所认识。作为发展中国家,能源补贴也对中国产生了一定程度的负面影响。本文使用价格差方法估计了中国2010年的能源补贴水平,结果显示中国2010年的能源补贴总额约为1.93万亿元,占当年GDP的约4.7%,其中煤炭的补贴额度占比最高。在统计了能源补贴数额的基础上,研究以中国钢铁行业为例,分析了能源补贴改革对于行业节能成本曲线、减排成本曲线以及技术扩散的影响。结果显示取消能源补贴之后,成本有效的节能减排技术增多,但是相比能源价格的上涨幅度而言,由于能源补贴改革所带来的累计节能量水平仍然较低。同时,取消能源补贴对于节能技术的扩散也有积极的促进作用,尤其是对于受能源价格影响较大的技术促进作用更为明显。

可降低列车运营能耗的节能驱动法

开发出一种分析列车驱动能和驱动操作的方法,以创建满足目标运行时间要求的任意车站间高效节能的列车性能曲线。为确认效果,用为中央线特快列车和东北线市郊列车创建的节能列车性能曲线进行试验,确认最大节能效果可望达到20%左右。

钢铁流程资源-能源-碳排放耦合关系及分析

钢铁工业作为国民经济建设的基础性行业,在繁荣发展的同时带来了资源和能源消耗量大、CO2排放高等问题,引起国内外重点关注。基于中国北方某钢铁企业,以3种典型的耦合关系为例对钢铁生产过程的水资源-能源-碳排放耦合关系以及相关的影响因素进行了分析。节能供给曲线分析和生命周期水足迹分析结果表明,案例企业的能源消耗-水资源消耗-碳排放存在协同效应。例如在节能技术视角下,19项具有成本效益的节能技术在减少能耗6.01GJ/t的同时,还可协同减少工业新水消耗1.35m^3/t、水足迹4.81m^3/t以及CO2排放640.36kg/t。进一步分析了耦合关系的主要影响因素,即电力消费结构、废钢投入率和节能技术参数变化的影响。该研究为中国钢铁工业可持续发展提供理论依据和重要参考。

基于自下而上方法的中国水泥生产碳排放强度演变趋势分析

水泥工业减排是实现中国碳减排目标的重要组成部分,把握和理解中国水泥工业生产碳排放强度的演变趋势有助于评估和识别中国水泥工业的减排潜力和重点减排技术。水泥是社会经济发展所必需的基础性原材料,但中国水泥生产又是高能耗和高排放行业,使其成为政府和相关管理部门实施节能减排的重点关注之一。1981—2015年间,中国水泥消耗由8208万t急剧增长到234 800万t,占全世界总产量的一半以上,成为世界第一大水泥生产和消费国。本文利用节能减排成本曲线和技术普及趋势曲线,计算了16项水泥工业节能减排技术的节能减排潜力和普及趋势,并设计三种可能情景(基准情景、经济效率情景和技术情景),模拟了2015—2050年期间中国水泥工业碳排放强度的演变趋势。结果表明,到2050年,基准情景、经济效率情景和技术情景下中国水泥工业综合碳排放强度将分别下降至491kg CO_2/t、431kg CO_2/t和342kg CO_2/t。相比于IEA制定的2050年目标(420kg CO_2/t水泥),在技术情景下,中国水泥工业的碳排放强度将足够完成既定目标;而在经济效率情景下,中国水泥工业的碳排放强度离减排目标仍有11kg CO_2/t水泥的差距。这意味着,中国水泥工业若要实现IEA制定的减排目标,需要对各个过程的技术进行改进,重点应致力于针对工艺排放的减排技术路径,实施政府调控,能源或碳税机制等政策手段,是促进技术进步的重要推动力。

降低车辆的能量消耗

降低列车能耗,促进车辆节能的工作十分重要。文章介绍了为降低车辆能耗而取得的技术开发成果。