含电转气和碳捕集耦合的综合能源系统多时间尺度优化调度

为提升综合能源系统(integrated energy system,IES)的可再生能源消纳以及低碳经济效益,提出含电转气(power-to-gas,P2G)和碳捕集(carbon capture system,CCS)耦合的综合能源系统多时间尺度优化调度模型。首先,建立基于阶梯型碳交易机制的含P2G和CCS耦合模型,并构建多能量转换设备和储能设备组成的电-热-冷综合能源系统;其次,基于多时间尺度的优化调度策略,以购能成本、运维成本、碳交易成本、弃风光成本为目标函数建立日前-日内滚动-实时调整3个阶段的优化调度模型;最后,以四川某工业园区为例进行仿真,结果证明本文提出的模型有效提高了综合能源系统的低碳经济效益、能源利用率和系统稳定性。

基于碳捕集-电转气的矿区综合能源系统协同优化调度

“双碳”战略目标下,为促进风光消纳与能源电力低碳转型、提高矿区能源利用率,提出一种含伴生能源和碳捕集与电转气耦合的矿区综合能源系统低碳经济调度模型。首先,综合考虑瓦斯、乏风、涌水等矿区伴生能源利用,建立矿区综合能源系统基本模型,并以碳捕集和电转气设备为耦合单元,促进节能减排与可再生能源消纳。然后,引入奖惩阶梯式碳交易机制,以矿区综合能源系统运行成本最小为目标,建立矿区综合能源系统协同优化调度模型。最后,以中国云南某大型煤矿为例,通过设置不同场景进行仿真分析。结果表明,所提模型能够促进矿区综合能源系统低碳经济运行,提高风光消纳率。

基于信息间隙决策理论的含碳捕集−电转气综合能源系统优化调度

【目的】为科学统筹综合能源系统运行经济性、稳定性和低碳性优化目标,采用何种技术手段以提升能源转化效率,减少系统能源浪费和区域环境污染,是当下综合能源系统合理优化的主要问题。为此,提出一种基于场景生成与信息间隙决策理论的含碳捕集与封存(carbon capture and storage,CCS)—两段式电转气(power to gas,P2G)综合能源系统低碳优化策略。【方法】在技术层面,通过对电P2G两阶段精细化建模,提高氢能利用效率,建立热电联产(combined heating and power,CHP)-CCS-P2G耦合模型;在市场机制层面,引入阶梯型碳交易模型以降低系统中CO_(2)排放量。最终,基于信息间隙决策理论(IGDT)构建不同风险偏好下的优化调度模型。【结果】以典型综合能源系统进行算例分析,仿真结果表明所提模型可提高风光消纳率,实现系统低碳、经济、稳定运行。【结论】该优化策略可有效帮助决策者根据其风险偏好制定风险规避与风险追求策略下的调度方案,实现系统不确定性与经济性的平衡。

阶梯碳下考虑耦合电转气-碳捕集和热电联产灵活输出的综合能源系统优化调度

“双碳”目标下,为进一步降低综合能源系统(integrated energy system,IES)碳排放,提升可再生能源消纳能力,提出一种IES低碳经济运行优化策略。首先引入阶梯型碳交易机制约束IES的碳排放;然后建立耦合电转气(power to gas,P2G)和碳捕集系统(carbon capture system,CCS)模型,并细化P2G两阶段运行;接着在传统热电联产机组(combined heat and power,CHP)中引入卡琳娜循环与电锅炉联合运行,构造热电灵活输出的CHP模型;最后以系统运维成本、碳交易成本、购能成本和弃风弃光成本之和最小为优化目标,构建IES低碳经济调度模型,并设置不同运行场景对比分析。结果表明:IES碳排放减少38.45%,运行总成本降低10.37%,验证了所建模型的低碳性和经济性。

需求响应激励下耦合电转气、碳捕集设备的综合能源系统优化

为了充分调动用户侧柔性负荷资源,发挥氢能的低碳特性,本文提出了一种需求响应激励下耦合两阶段电转气和碳捕集设备的综合能源系统优化方法。首先,构建两阶段电转气、碳捕集、氢燃料电池和储氢罐等设备组成的氢基综合能源系统。其次,结合负荷能源转换间耦合关系与调节特性,引入阶梯型需求响应激励机制并对补偿基价、区间长度、价格增长率3个参数进行自适应优化。最后,设置多种场景,用多目标灰狼算法对系统的供能侧、需求侧和阶梯型需求响应激励机制进行优化求解。结果表明,基于此方法系统运行的总成本和CO_(2)排放量都有所降低。

计及电转气-风-火-核-碳捕集的多源联合系统优化调度

在风-火-核-碳捕集多源联合系统中,核电机组在参与电网调峰时存在调峰深度选择不精确的问题。此外,该多源联合系统还存在风电消纳不足的问题。为此,构建了一种计及线性化核电机组调峰深度模型的电转气(power to gas,P2G)-风-火-核-碳捕集多源联合系统,并对该系统进行了日前优化调度。首先,基于核电机组负荷跟踪模式,通过引入连续变量,提高了调峰深度选择的准确性;然后,分析了碳捕集电厂-P2G联合运行模式及需求响应资源对促进风电消纳的积极作用;最后,以系统综合运行成本最低为目标函数,同时考虑碳交易机制,在Matlab平台搭建仿真模型,验证了所构建多源联合系统的有效性。结果表明,相较于核电机组采用固定调峰档位的多源联合系统,所构建的多源联合系统能够在保证核电机组安全稳定运行的同时,实现风电完全消纳,系统碳排放量与综合运行成本分别下降了13.74%与6.27%,提高了系统运行的低碳性与经济性。

季建敏透营转气固表法论治反复发作性过敏性紫癜经验

过敏性紫癜为出血性疾病,属于温病血分证范畴,病机过程亦遵循卫气营血的传变规律。季建敏教授继承国医大师周仲瑛教授的“瘀热学说”,融合温病理论及伤寒六经辨证,以“入营犹可透热转气”为指导原则,运用“透营转气固表法”论治反复发作性过敏性紫癜,指出清气分热即为透营转气,卫气亏虚是本病反复发作的根源。

生物质电转气技术的生命周期评价

为了研究生物质电转气技术的环境影响,选用玉米杆、稻秸这2种生物质,采用生命周期评价(LCA)模型全面评价了生物质电转气技术的全生命周期过程,利用SimaPro软件对生物质的获取、生物质直燃发电、CH_(4)和H_(2)的生产、CH_(4)的运输及利用等阶段进行生命周期评价,得到各阶段主要的环境影响类型,并对比分析了玉米秆和稻秸的环境影响潜值。结果表明:海洋水生毒性、全球暖化、淡水水生毒性以及酸化是表现较为突出的环境影响类型;在海洋水生毒性这一环境指标上,稻秸电转气技术是玉米杆电转气技术的2.8倍;在全球暖化、人体毒性、酸化等环境影响类型上,玉米秆和稻秸的影响程度较为相似。

多时间尺度下计及综合需求响应和碳捕集-电转气联合运行的综合能源系统优化调度

对源侧进行低碳化改造、荷侧辅以综合需求响应策略有利于“双碳”目标的实现。为此,提出一种多时间尺度下计及综合需求响应和碳捕集-电转气联合运行的综合能源系统低碳优化调度策略。源侧在碳捕集电厂中引入储液罐,形成碳捕集电厂的综合灵活运行方式,并构建计及碳捕集电厂和电转气设备的新型联合运行模型;在荷侧分析需求侧资源在不同时间尺度下的响应特性,建立不同时间尺度下的价格型、激励型需求响应模型,通过源荷协调配合提升系统的低碳性能;提出源荷互补的综合能源系统多时间尺度低碳调度策略,构建含综合需求响应的日前-日内-实时调度模型。算例结果表明,所提模型能够充分利用源荷资源参与调节,实现系统低碳、经济、稳定运行。

含碳捕集-电转气的风光火储一体化系统优化运行

碳捕集、电转气装置能够利用系统富裕新能源捕集火电燃烧所产生的碳排放,并生成燃气,形成碳资源循环利用链.为降低系统碳排放,促进新能源消纳,提升系统运行灵活性,提出含碳捕集-电转气(CC-P2G)的风光火储一体化系统架构,并设计其优化运行模型.重点讨论该架构电能流和碳流的运行特性;考虑配额制下碳排放交易收益,以一体化系统综合效益最大化为目标,综合考虑各类设备运行特性,提出其优化运行模型.算例验证了CC-P2G系统在提升新能源消纳能力和系统运行效益方面的效用.结果表明,CC-P2G系统与碳排放配额交易等市场机制有效配合,能够在降低系统整体碳排放的同时提升运行效益.

无受纳水体区域核设施液态流出物转气态排放技术研究

液态流出物的排放控制是无受纳水体区域核设施运行过程中的重要问题,为实现内陆核设施液态流出物的近零排放,可将液态流出物转气态并利用大气稀释进行排放。本次研究开展了一体式载带塔对液体进行载带并转为气态排放规律的探索,研究过程中设计了液态流出物转气态排放工艺路线并搭建工程规模液转气实验台架进行工艺运行参数的探究。研究表明,在载带塔内不同的气液两相流体流量、温度以及外环境自然条件对液转气的处理能力有明显的影响,不同运行参数将改变蒸发速率、气液两相有效接触面积、单位气体载带上限及设备载带速率等因素,进而影响设备载带能力。工程台架实验表明,载带塔内多块塔板总面积约为60m^(2)的情况下,能够满足本设备100m^(3)/年的设计需求。

“在血仍可透热转气”在支气管扩张咯血治疗中的理论探析和实践

叶桂用卫分、气分、营分、血分四个层次划分疾病的不同阶段,提出治疗“在卫汗之可也,到气才可清气,入营尤可透热转气,入血则恐耗血动血,直需凉血散血”。支气管扩张咯血当属于邪入血分阶段,治疗需凉血散血。然支气管扩张咯血患者怫郁壅滞广泛存在,有形之邪与无形之邪相互交结,肺气郁闭,邪气伏于血分,治疗应不拘泥于凉血散血。笔者挖掘“透热转气”的内涵,提出“在血犹可透热转气”治疗支气管扩张咯血血分证,通过治气、治伏邪、上下焦同治的方法,化痰降浊祛瘀,开辟通道,给邪以出路,恢复气机宣畅,使得邪热从血分宣透外达,咯血自止。

运用“透热转气”治疗瘀毒型冠状动脉粥样硬化性心脏病经验

“透热转气”法渊源于叶天士《外感温热篇》,其核心在于清解热毒,通达营血,宣散火郁,使邪自卫气分而散,实为《黄帝内经》“火郁发之”“因而越之”“轻而扬之”治法的体现。冠状动脉粥样硬化性心脏病属于“胸痹”“心痛”的范畴,核心为心脉痹阻。心痹脉瘀,化火成毒,瘀毒内伏,与痰湿浊邪胶结,病情缠绵;遇劳力、情志、饮食、外感等诱因,引发毒邪暴烈,损伤脏腑形体,可导致动脉粥样斑块破损及栓塞,加速炎症反应,引发急性冠脉事件。治疗瘀毒型冠心病以透热转气为大法,以四妙勇安汤为主方,根据邪正状态而随证加减,并重视风药的运用,以达到透发瘀毒,宣痹通脉之效,可发挥稳定动脉粥样斑块、保护血管内皮、抗炎、抗氧化、抑制血小板活化、调节血脂等作用,有效治疗冠心病胸痹心痛。

从“入营犹可透热转气”角度探讨癌性发热的中医治疗

现代医学对于癌性发热的病理病机尚在研究中,其治疗多以解热镇痛抗炎药和糖皮质激素为主,上述药物虽能一定程度缓解患者发热症状,但其热势仅可短时间得到控制,并未根除。癌性发热,尤其是放化疗所致的发热与叶天士所言营分证存在本质上的相似。他指出营分受热,热易外散,一味地清热养阴则易使邪热内伏,还需时时使用香窜之品使气机通畅,养阴清热的基础上配合透热外达,顺应热势,引热外出。本文试从“入营犹可透热转气”的角度出发,对癌性发热的中医治疗提供思路。

考虑碳捕集和电转气的零碳园区综合能源系统经济调度

针对园区综合能源系统的多能耦合和零碳运行问题,提出一种考虑碳捕集和电转气的零碳园区综合能源系统经济调度策略。首先,分析园区综合能源系统架构,建立考虑碳捕集和电转气的电、热、冷、气多能耦合的园区综合能源系统模型;其次,综合核算园区生态碳汇、能源生产碳源等,提出适用于园区综合能源系统的零碳指标,以系统经济效益最优为目标建立零碳园区综合能源系统经济调度模型;最后基于不考虑碳中和约束、考虑碳中和约束及考虑碳捕集和电转气联合运行的3种场景,结合分时电价并采用改进粒子群算法对经济调度模型进行求解。结果验证了所提模型和方法的有效性,考虑碳捕集和电转气联合运行的方式可提高清洁能源的消纳率、降低系统运行的成本,同时实现园区综合能源系统的碳中和。

考虑宽功率波动影响的电转气场站容量分布鲁棒优化配置

新能源发电的波动性会加速电转气场站内电解水设备的老化,现有优化模型无法有效计及宽功率波动对电解水设备寿命及电转气场站容量配置的影响。在此背景下,提出了考虑电解水设备寿命的电转气场站容量分布鲁棒优化配置模型。首先,提出一种考虑功率波动影响的电解水设备寿命折损评估模型,进而建立了含电转气场站的电-气综合能源系统优化规划模型,对电转气场站内电解水、甲烷化和储氢罐的容量进行优化配置。其次,基于1-范数约束和∞-范数约束构建源荷场景的概率分布模糊集,将规划模型改写为“min-max-min”形式的分布鲁棒优化模型,并利用列与约束生成算法进行求解。最后,利用测试算例对所提模型和算法进行验证。结果表明,所提模型能够更准确地计算电转气场站的经济效益,延长电解水设备预期使用寿命。

碳交易背景下电转气虚拟电厂低碳经济调度

碳交易背景下,电转气虚拟电厂是一种将电力和气体生产和存储相结合的系统,以实现更低碳经济的能源调度。本文提出的碳交易背景下电转气虚拟电厂低碳经济调度,旨在通过优化能源调度、管理碳价格、有效储能和参与碳市场等方式,实现低碳经济调度,既有助于减少碳排放,又有助于经济效益。虚拟电厂低碳经济调度的目标是最大限度地优化可再生能源的利用,减少碳排放,并实现可持续的能源管理,从而推动低碳经济发展。

透热转气法在肺脓肿治疗中的应用探讨

透热转气法是温病学治疗热入营血的治法,其目的是透邪外出。中医称肺脓肿为肺痈,其病机为热壅血瘀,血败肉腐,邪热贯穿始终,有热证之表现。采用透热转气法治疗肺脓肿,可使邪热透发,起到缩短病程及减轻病情的作用。

含风电-氢能-电转气的园区综合能源系统优化调度

由风力发电与电转气相结合的综合能源系统是实现能源高效利用的有效途径,具有巨大发展潜力,其合理规划调度是一个亟待解决的关键问题。本文将电转气运行过程细化为电制氢气和氢气甲烷化两阶段,在电解水制氢阶段结合氢能需求这一未来发展趋势,将不稳定的风电转化为氢气,供给氢负荷;其次以运行成本和碳排放成本之和最小为目标,建立含风电-氢能-电转气(power to gas,P2G)的园区综合能源系统经济优化调度模型,算例仿真表明,相比包含传统电转气的系统,所建模型可实现能量高效利用,提高综合能源系统的经济性和低碳性,总成本降低16.61%;最后引入权重系数,对系统进行灵敏度分析,得出其合理区间范围,以供参考。

考虑中长期交易的水电站电转气容量双层优化配置

为改善水电站调节的灵活性和提升风电在中长期规划中的消纳比例,提出了一种考虑中长期交易的水电站电转气容量双层优化配置方法。采用风电品质分段思想,将风电出力分为确定部分和不确定部分,风电确定部分参与上层中长期电能市场交易,风、水、火发电商根据自身情况上报电量电价,以系统购电成本最小为目标建立中长期竞价出清模型,得到各发电商中标电量以及电价;风电不确定部分参与下层合约转让交易,分析电转气的能量转换和大规模储能特点对弃水、风电消纳的积极作用,考虑环境成本和发电商利益诉求,建立基于合约转让交易机制的水电站电转气优化配置模型。最后通过修改的IEEE 30节点算例分析进行验证,结果表明,所提模型能够有效提升风电中长期消纳能力,水电调节灵活性得到改善。