基于电压偏差和SOC的电氢耦合系统多源协调控制策略

在公路直流微电网中,电动汽车充电行为的时间特性和充电方式特性会对直流母线电压造成不同程度的冲击,高渗透率的电动汽车负荷对“源-荷-储”协调控制提出新的挑战。通过分析公路直流微电网的交通负荷特性和微源特点,提出了一种基于直流母线电压偏差的电氢耦合系统多源协调控制策略。此控制策略以蓄电池作为调压核心元件,通过检测变流器端口直流母线电压波动来实现协调自洽运行,无需通信即可实现系统的功率平衡。为避免蓄电池因荷电状态(SOC)过界而退出运行,设计了一种多源自适应下垂控制器,使氢能单元主动响应SOC变化,减少蓄电池SOC管理造成的不平衡功率,抑制SOC向边界值的趋近速度,实现SOC的动态平衡。最后,在Matlab/Simulink中验证了所提控制策略的有效性。

国外加氢站关停潮原因及影响分析

2023年以来,美国、英国、韩国等国家出现加氢站关停情况,主要由于各运营公司调整短期发展目标或氢源不足导致加氢难、用氢贵,以及加氢站难以满足商用车场景、氢燃料汽车销量下降影响市场预期等原因导致。既造成现有加氢便利性下降的直接影响,也间接反映出商用车是未来氢能交通领域的主要方向。建议我国系统性规划重点地区布局,集中力量打造氢能交通应用场景,解决消纳难题,优先在东北、西北等风光资源丰富地区和重工业密集地区布局氢走廊,保障氢源供给,降低运营成本。

临港新片区中运量T2线工程总体设计

作为国内首条应用氢能源动力的中运量公共交通线路,需要从客流、道路、运营、线网和车辆五方面综合考量确保其成功实施。首先,通过对公交客流的梳理,确定临港中运量的线路走向及车站布置。其次,经过对现状道路条件的分析,提出车道断面布置方案和交叉口节点优化方案;根据建设进度及运营要求,提出切实可行的运营组织方案。再次,对常规公交线网进行优化,进一步提升专用道的使用效率。最后,使用新型数字轨道胶轮电车,构建了临港多模式公共交通准点出行网络。

基于客运量的氢燃料公交车节能减碳计算方法研究

在“双碳”背景下,氢能源作为零污染零排放的典型代表,其关键技术日益成熟,氢燃料公交车为公交企业带来的益处也逐渐显现。目前,公交车辆节能减碳的计算方法并没有统一的标准,同行业之间公布的节能量和减碳量也参差不齐,缺乏科学合理的计算方法。本文参照现有节能量的计算方法,建立了一套适用于城市公交企业实际运营情况的,即基于客运量的节能减碳计算方法,并以北京公交氢燃料公交车为例,验证了该方法的可行性,对企业分析节能减碳效果,评价节能减碳管理水平具有较好的参考意义。

考虑交通流量捕获的风-氢-电耦合网络规划

研究在风-氢-电耦合网络下的制氢加氢站(HPRS)与风电场的选址定容问题,以期实现HPRS与风电场的科学布局。首先,建立了包含氢气生产、压缩和储存并被注入氢燃料汽车的HPRS全流程模型,模拟现场电解水HPRS的氢气生产和消耗;其次,提出交通网的加氢逻辑规则及网络扩展技术;最后,同时考虑交通网络约束、电力网络约束和设备运行约束,构建考虑交通流量捕获的风-氢-电耦合网络规划模型。以IEEE 33节点电力网络和25节点交通网络作为算例测试系统,研究结果验证了所提模型的有效性。

煤焦油全馏分萃取预处理及副产物利用研究

以研究煤焦油改质工艺开发与应用为目标,选择由甲苯和正庚烷组成的二元混合溶剂对原料焦油进行改质处理,得到净焦油与煤沥青。结果表明,在甲苯/正庚烷质量比为0.5∶1、剂油质量比为1.5∶1、温度为70℃的条件下,对原料焦油进行萃取精制,焦油中灰分含量由1.89%降至0.03%,甲苯不溶物(TI)含量由9.56%降至0.31%,正庚烷不溶物(HI)含量由15.26%降至4.09%,残炭由4.07%降至0.39%,净焦油收率为83.2%。所得净焦油可尝试作为煤焦油全馏分加氢原料。同时,将副产物煤沥青与抚顺页岩油沥青按照不同质量比进行了掺混,试验发现,当煤沥青掺入量(w)为10%时,所得调合沥青的性能均达到重交通道路石油沥青AH-90标准,可用作重交通道路沥青。

机动车与环境

机动车是城市最主要的交通工具。目前全世界拥有的机动车数量已经是6亿辆,全世界石油资源消耗的一半是用于交通运输的燃料消耗。全世界的机动车每年抛向大气层的温室气体CO2为40亿t,是人类活动排放总量的20%。由机动车所排放的PM、HC和NOX等污染物对人体健康构成了严重威胁。世界上石油资源的储量有限,氢能机动车尤其是质子交换膜燃料电池汽车是未来最理想的选择。

以“双碳”战略构建绿色氢能公路交通运输体系

“双碳”战略倒逼交通行业降碳减排,构建绿色氢能公路交通运输体系势在必行。该文阐释“双碳”战略驱动下氢能公路交通运输行业发展背景,从绿色低碳、综合运行成本较低、长距离续航、安全性四个维度分析氢动力汽车的技术优势。通过剖析欧洲、美国、日本等氢动力交通发展概况,汲取外部经验。基于产业链结构设计氢能公路交通运输体系发展路径:一是因地制宜选择可行的氢源制取方式,二是优化氢能储运技术,三是普及氢能供给基础设施建设,四是提升氢燃料电池与氢内燃机研制水平,五是推广商用汽车制造,六是设立交通碳排放交易市场。由此进一步从四个方面提出加快构建绿色氢能公路交通运输体系的政策建议:加快完善氢动力商用汽车技术标准,合理推动氢能供给网络和加氢站建设,强化氢能交通的财税激励,出台氢能汽车过路费减免政策。

面向绿色低碳的韧性公路交通-能源融合发展技术和展望

公路交通与能源融合发展,是建设交通强国和全面推进美丽中国建设的必然要求,发展趋势是基于“人-车-路-环境-能源-信息”构建绿色、协同、高效、互融、互通的公路交通与能源系统。本文在“双碳”背景下,借鉴国内外公路交通与能源融合发展的研究与应用成果,基于“源-网-荷-储”一体化技术要求,分析了公路交通与能源系统的韧性特征,梳理总结了交能融合的现状、主要内容和形式,提出了交能融合要点。

氢燃料电池公交研究文献综述及展望

氢燃料电池公交车的使用有助于减少碳排放和促进交通运输系统的可持续发展。本文通过检索国内外相关数据库,系统梳理了氢燃料电池公交的国内外相关研究文献,分别从发展氢燃料电池公交的可行性与前景,氢燃料电池公交系统评估及与其他公交方式的对比分析,氢燃料电池公交的社会接受度,氢燃料电池公交的规划与运营管理,以及氢燃料电池公交的安全性分析这5个方面,对国内外氢燃料电池公交研究的相关文献进行综述。研究发现:由于氢燃料电池公交目前仍处于探索发展阶段,关于其可行性、系统评估和社会接受度的研究相对较多,而关于其系统规划与运营管理和安全性分析的研究还相对较少;我国虽然在氢燃料电池公交领域的科学研究和实践起步较晚,但目前已处于世界前列;在政策支持和市场需求的双重推动下,氢燃料电池公交在我国正快速发展。基于文献综述内容,本文进一步分析了现有研究存在的不足,提出后续研究的建议。研究认为:可以从降低氢燃料电池公交成本,提升氢燃料电池公交基础设施建设,提高氢燃料电池公交社会接受度,以及加强氢燃料电池公交安全管理这4个方面进一步开展深入研究,尤其需要加强氢燃料电池公交电池技术革新、配套基础设施建设以及运行安全保障的研究。未来氢燃料电池公交将在旅游景区运输、大型体育赛事交通运输、城市交通运输及城际长途运输等交通运输场景具有广阔的应用前景。学术界和工业界应主动结合氢能产业和交通运输发展的相关政策要求和实践需求,针对氢燃料电池公交发展的重点与难点,持续开展深入研究,共同助力氢燃料电池公交的健康可持续发展。