燃料电池船舶混合动力系统能量管理研究综述

在“双碳”目标下,发展燃料电池船舶是实现航运业转型升级和低碳化的重要发展方向之一。面对当前燃料电池上船的诸多问题,混合动力系统成为燃料电池船舶应用的有效解决方案,其能量管理的研究也成为核心研究方向之一。系统梳理燃料电池船舶的发展概况,针对燃料电池船舶多类型能源能量管理中涉及的能量调度问题以及变换器功率分配问题进行综述;分析各类方法的优缺点及其在实船上应用的可能性;探讨燃料电池船舶推广可行性和发展方向,以期能为技术创新和工程应用提供参考。

基于灰色系统理论的电网工程绿色建造模糊综合评价模型

为贯彻落实绿色发展理念,提升现有电网工程绿色建造评价方法的全面性、系统性以及客观性,提出了一种基于灰色系统理论的模糊综合评价模型。通过研究影响电网工程设计、施工与交付等环节的重要绿色评价因子,构建了多层次的绿色建造评价指标体系。并基于灰色系统理论确定指标权重,建立了多层级模糊综合评价模型。同时选取电网工程案例来进行验证,证明了该模型能够科学、合理地确定各指标的权重,从而为电网工程绿色建造评价及不断优化提供了支撑。

计及阶梯式碳-绿证联合交易和需求响应的生物质能综合能源系统优化

在“30·60”“双碳”目标背景下,生物质能因其储量大、污染小、可再生等优势愈发受到重视。为促进生物质能的有效应用、减少综合能源系统的碳排放量,提出一种考虑阶梯式碳-绿证联合交易机制和综合需求响应下的生物质能综合能源系统优化模型。首先,基于有机朗肯循环技术,对生物质热电联产的关键机理进行研究,构建生物质热电联产模块,同时对系统中其他设备建立数学模型;其次,将多种负荷的综合需求响应机制引入系统,实现电-热-气灵活响应;然后,在阶梯式碳交易机制与绿色证书交易机制的基础上,根据国家可再生能源政策,构建阶梯式碳-绿证联合交易机制;最后,针对6个不同场景的实际算例,从多个角度对比研究生物质成本、阶梯式碳-绿证联合交易机制和综合需求响应分别对系统规划产生的影响。算例结果表明,以生物质热电联产为核心,并考虑阶梯式碳-绿证联合交易机制和综合需求响应的综合能源系统具有良好的经济性和碳减排效果。

碳中和目标时代绿色氢能发展技术路线研究

大力发展氢能特别是绿色氢能是推动绿色低碳转型和新能源发展、实现碳中和目标的重要举措。论述了氢能的开发利用途径、氢能在“源网荷储”新型电力系统建设中的重要价值以及“风光氢储”的主要形式及重要载体;重点梳理了碱性电解水制氢技术、质子交换膜电解水制氢技术、固体氧化物电解水制氢技术和阴离子交换膜电解水制氢技术的能耗、成本、碳排放、能源效率、产业化程度、单机规模、技术瓶颈与发展方向;总结了氢能产业面临的技术难题与挑战,并提出了氢能产业的技术路线与发展趋势。

基于碳交易-绿色证书联合交易机制的含CHP-CCS-P2G耦合的区域综合能源系统低碳经济调度

提出一种基于碳交易-绿色证书联合交易机制的含热电联产机组、碳捕集和电转气设备联合运行的区域综合能源系统低碳经济调度模型。首先,分析碳交易和绿色证书交易机制的运行原理并构建其模型;同时,研究绿证交易价格变化对可再生能源消纳的影响。然后,在热电联产机组中引入碳捕集和电转气设备,构建热电联产机组、碳捕集和电转气设备联合运行的模型,将碳交易-绿证联合交易机制引入该模型中,并且分析热电联产机组联合运行模式下的电力、热力耦合特性。最后,在算例中通过设置不同的调度场景进行对比分析,结果表明该策略可有效降低碳排放,扩大可再生能源上网空间,使系统的运行更加经济。

新型电力系统变电站绿色低碳技术分析

[目的]“双碳”目标愿景下,新型电力系统变电站建设势在必行。[方法]为推动传统变电站向新型电力系统变电站转型升级,通过分析电力系统中变电站的角色转换、功能定位与建设方案,提出1种新型电力系统变电站全生命周期的绿色低碳建设方案。从聚焦电气设备、建筑结构、建筑设备、综合能源等方面,降低变电站全生命周期碳排放,支撑新型电力系统变电站建设及运行全环节绿色低碳。[结果]结果表明:与常规变电站相比,采用所提绿色低碳建设方案后,不仅提高可再生能源开发利用水平,加快电网低碳升级,还能够推动电网设备节能降耗,降低变电站碳排放与运维成本,提高变电站基础资源利用水平,从而提高了变电站的综合经济效益。[结论]文章所提绿色低碳建设方案具有一定的普适性与可复制性,能够为变电站的转型过渡提供理论与实践指导,为电网低碳化发展奠定基础。

新型电力系统加快建设 电力安全保供和绿色转型稳中有进——2023年我国电力发展形势及2024年展望

2023年是全面贯彻党的二十大精神的开局之年,全年经济社会发展主要目标任务圆满完成。电力行业积极面对新形势、新要求,推动新型电力系统加快建设,实现电力安全保供和绿色转型稳中有进,为推动我国经济社会高质量发展提供了坚实保障。本文论述了2023年我国电力消费变化特征、新型电力系统建设进展,分析了全年电力供需形势,总结了适应新型电力系统的电力体制机制新成效。最后,综合考虑经济回升、行业发展和天气气候等因素,展望了2024年电力供需形势并提出相关建议。

风光互补发电制氢耦合合成氨系统的配置分析

将可再生能源制氢与传统化工过程结合实现电-氢-化耦合,不仅可提高可再生能源的利用消纳,还有利于化工过程的绿色低碳转型。针对电-氢-化耦合系统中存在的可再生能源波动性与化工过程稳定性需求的矛盾,建立了大规模风光互补发电制氢-储氢-合成氨系统的配置模型,基于西北地区典型风光发电曲线研究风光配比、制氢容量、制氢最小负荷和氢气储罐体积等关键参数对系统运行的影响规律,并分析系统的全年运行特性。计算结果表明:当风光配比为8∶3且制氢容量与风光平均输出功率接近时,可在较小储罐体积工况下降低网电补充。制氢最小负荷降低和储罐体积增加有利于降低网电补充,有望实现系统纯绿电运行。当系统参数配置为风光配比8∶3、制氢容量400 MW、制氢最小负荷20%和氢气储罐体积100000 m^(3)时,全年平均网电补充比例在5%左右。对系统8760 h的模拟结果表明,制氢装置的负荷调节可减缓系统受风光发电波动的影响,通过储氢装置的进一步缓冲,可实现合成氨装置在50%~110%负荷的连续运转。

船舶岸电政策下港航企业低碳行为演化研究

为探究港航企业在船舶岸电政策下推进岸电应用的低碳行为演化路径,构建政府、港口企业、航运公司三方参与的演化博弈模型,判断在有限理性条件下各主体决策选择行为的稳定性状态,并通过MATLAB数值仿真分析政策变化对系统演化路径的影响。研究表明:系统存在3个稳定均衡点,分别对应船舶岸电发展过程中的三个阶段,初期、中期、成熟期;政府在推进船舶岸电发展中起主导作用,其积极制定并落实相关政策可促进港航企业选择使用岸电。针对货运码头岸电使用率较低的现状,补贴力度比监管力度作用更强,后期政府应加大对岸电使用的系列补贴。

多元调节体系有力支撑新型电力系统建设

自2014年以来,随着“四个革命、一个合作”能源安全新战略提出,电力供需两侧出现新特征、新变化,对电力系统调节能力提出更高的要求。加强电力系统调节能力建设是深入推进“四个革命、一个合作”能源安全新战略的内在要求和重点任务,对于促进新能源大规模发展、保障电力安全稳定供应、支撑新型电力系统建设发挥了关键性的作用。本文首先分析了提升电力系统调节能力的重要意义,之后全面总结了10年来电力系统调节能力建设取得的积极成效。目前,我国多元电力系统调节体系逐步形成,促进调节资源发展的市场和价格机制持续完善。最后,提出提升电力系统灵活性的政策建议。

基于绿色通信的电力系统通讯装备节能优化策略研究

在分析电力系统通信装备能源消耗的基础上,提出基于绿色通信的节能优化策略。实验和案例研究证明,该优化策略可大幅减少能源消耗,助力电力系统的可持续发展。

船舶岸电系统在粮食码头上的应用与发展

本文介绍了绿色港口建设中逐步推广应用的船舶岸电系统,简述了其相关功能、优势及连船操作步骤,并通过实际施工建设案例,重点分析了施工关键节点及注意事项,提出了船舶岸电系统后续发展建议。

光伏发电系统在城市轨道交通领域的应用

城市轨道交通效率高、能耗低、运量大,是践行低碳出行和绿色发展的重要举措。但其对电能的消耗非常大,在双碳目标的指引下,必须在城市轨道交通的建设与运营管理过程中推进能源绿色低碳转型,加强清洁型可再生能源的应用。随着绿色发展理念的提出和深入应用,太阳能在城市轨道交通领域的应用范围越来越广,其中光伏发电系统对于解决我国地铁建设中所面临的电力紧张问题、改善能源结构、提高轨道交通社会经济效益具有重要作用。文章主要介绍光伏发电系统在轨道交通中的应用方案,并进行经济效益、社会效益及环境效益分析,旨在促进光伏发电系统在轨道交通领域的应用,促进轨道交通的节能减排、降本增效。

考虑综合需求响应及绿证-碳交易机制的能源系统低碳经济调度

“双碳”背景下,考虑电热需求响应并结合市场交易机制有助于综合能源系统低碳经济运行,由此,提出一种电热需求响应配合绿证-碳交易机制的综合能源系统模型并进行低碳经济调度。首先,通过加装储液罐的方式改造碳捕集电厂,建立以碳捕集电厂、电转气设备为主要能源耦合设备的综合能源系统数学模型;其次,为降低系统电热负荷峰谷差,进一步降低高碳排机组出力,引入电热需求响应机制;再次,建立阶梯式碳交易机制与绿证交易机制数学模型并将其引入系统低碳经济调度中;最后,以系统运行成本最小为目标函数建立低碳经济调度模型;算例表明,所提模型在系统总成本全面下降的同时实现了风电全额消纳,大幅提高了系统运行的低碳经济效益。

基于图模型的电力系统碳流计算优化研究

首先介绍了图数据模型、图数据库和图计算的基本原理,包括图数据库的数据模型、查询语言以及常见图计算方法等。然后详细阐述了电力系统的图数据模型构建方法,将系统组件表示为节点,组件间关系表示为边。最后设计了碳流计算的图算法流程,利用AtlasGraph图数据库及图计算组件进行碳流传递迭代计算。该方法充分利用图数据库和图算法的优势,实现了对电力系统碳流的精确高效计算。该研究为电力系统碳排放的监测、分析和优化提供了有力支持,对于推动电力系统绿色低碳发展具有重要意义。

“双碳”驱动下深圳地铁供电系统低碳节能技术应用与实践

实现“碳达峰、碳中和”是我国重大战略决策,也是推动社会经济高质量发展的内在要求。城市轨道交通近年来得到快速发展,但也面临能源消耗和碳排放不断增长的问题。地铁供电系统为城市轨道交通提供电能,在保证正常运营的前提下,通过有效的低碳节能技术手段来减少能源消耗、减少碳排放,是地铁供电系统建设的重要环节。文章结合深圳地铁供电系统的建设运营实践,从新能源的利用、提高能源利用效率、绿色智能照明及智能能源管理系统建设4个方面进行了探讨,为双碳目标下的城市轨道交通供电系统低碳绿色建设提供参考。

商业综合体建筑电气设计探讨

从商业综合体的特点出发,探讨商业综合体建筑电气设计的关键问题,包括充分调研和分析负荷特点、供电方案的确定、变配电所布局、应急电源设置、变配电系统、消防应急照明与疏散指示系统、BIM管线综合检测、绿色电气、火灾自动报警及消防联动控制系统等方面。强调在设计过程中应考虑商业综合体的特性,确保电气系统的安全可靠,并注重节能和经济合理性。

高压电力发展现状与未来趋势研究

探讨了高压电力技术的进步、面临的挑战及其在可持续发展中的角色,通过分析智能电网整合高效能传输解决方案和技术创新的应用揭示了高压电力系统提高效率和可靠性的机制,讨论了环境与安全规范、经济性问题及基础设施老化的挑战并提出了相应的对策,强调了高压电力在提升能源效率、推广绿色技术及增强系统适应性和弹性方面的重要作用,为实现电力系统的可持续发展提供了策略和方向。

市级供电企业“四化”零碳仓库管理体系建设研究

为响应国网公司绿色现代数智供应链建设工作要求,文中以“低能耗碳排、高质量发展”为总体目标,融合仓储管理发展新要求,开展“四化”零碳仓库管理体系建设研究,助力电力物资零碳仓库管理向作业自动化、管理数智化、运营绿色化、发展协同化方向发展,推动供应链管理质量的提升。