电动汽车与清洁能源融合发展技术研究与展望

以光电、风电为代表的清洁能源发电技术可为电动汽车提供清洁的电力供给,减少全生命周期碳排放,助力交通领域“双碳”战略目标的实现,因此近年来得到迅猛发展。为了推动交能融合技术的应用,明确相关研究中的关键问题,该文综述了国内外学者过去10年在电动汽车与清洁能源融合技术方面的研究进展。首先,介绍了二者融合发展的必要性与现实意义;其次,将已有研究成果分为公路环境与城市道路环境两类,分别从电网、充电站、车辆3个层面归纳了当前电动汽车与清洁能源融合技术的研究成果;最后,考虑到清洁能源发电以及电动汽车充电存在较强的随机波动,对未来发展提出了加强公共领域交能融合发展、构建多种互补型清洁能源发电策略、建立“源—网—荷—储”集成优化技术、强化分布式微电网能源自洽调度、加强无线光伏充电公路运营管理等建议。

基于情景分析法的安徽省能源消耗及碳排放分析

为了从区域层面开展能源消耗和碳排放量预测分析,以安徽省能源消耗和碳排放量为研究对象,通过构建LEAPAnhui预测模型,设计了基准情景(BAS)、发展规划情景(DPS)、节能减排情景(ERS)3种情景,预测了安徽省未来3种不同的发展路径。结果显示:到2035年,BAS情景下能源消耗总量达到23459×10^(4)t(以吨标准煤计),相比BAS情景,DPS与ERS情景能源消耗总量分别下降了20.6%、30.7%,其中ERS情景的能源消耗总量于2030年实现达峰,峰值为16416×10^(4)t;BAS情景下,安徽省碳排放总量到2035年已达到512.2×10^(6)t,年均增长率为2.6%。DPS与ERS情景下,碳排放总量分别于2030年(389.1×10^(6)t)、2025年(357.2×10^(6)t)达到峰值,均能够完成我国提出的争取在2030年前实现碳达峰的目标承诺。基于碳约束目标对于安徽省能源结构进行了优化分析,在约束路径下,分配给三大系统清洁能源的比例分别为:第三产业39.3%、居民生活23.3%、第二产业37.4%,最小清洁能源需求量为107×10^(16)J,在能源需求总量中的占比为20.6%。

西南油气田天然气与新能源深度融合的路径探索

中国石油西南油气田公司(以下简称西南油气田)正全力推进国家天然气(页岩气)千亿立方米级产能基地建设,面临绿色低碳转型发展和实现“双碳”目标的双重挑战,迫切需要推动天然气与新能源深度融合发展。为此,分析了融合发展的资源基础,梳理总结了过往融合发展的思路与探索历程,并明晰了当前面临的3方面挑战:内部资源禀赋差、外部资源获取难度大;新技术新装备不够成熟、经济效益偏差;新业务资源认识不系统、利用不充分。在此基础上,提出了天然气与新能源深度融合的路径思路:“区内有序、区外聚焦”发展风光地热业务;大力发展余压发电、伴生资源、CCUS、氢能等特色业务;探索发展地下空间利用和生物天然气等新赛道业务。最后,提出4方面建议:立足当前、着眼未来,统筹考虑经济性;考虑业务成长性及技术迭代需要,有序推进产业规模由小及大;培育市场竞争意识,深化合作交流,共同推动产业发展;创新机制,探索通过多种机制、模式助力产业发展。

全产业链贯通布局下钒液流电池长时储能发展思考

清洁能源的发展和“双碳”目标的实施推动了能源结构调整和电网系统升级,这必将催生巨大的万亿长时储能需求,麦肯锡预测2030年全球可再生能源占比将升至60%~70%,长时储能比2025年增加5~10倍(预计2025年30~40 GW)。全钒液流电池相比其他电化学储能具有安全长寿、灵活可靠、资源丰富等优点,2018~2023年国家和地方发布了多项清洁能源储能配置标准的政策性文件,在此背景下钒储能电池行业企业持续高速增长,行业集中度提升,宏观领域表现为我国钒储能产业正处在加速发展期。目前,钒储能电池总体成本较高,主要原因是钒原料价格高,降低成本的核心环节是钒资源提取成本和电解液生产制造成本。中国恩菲研发的短流程制备钒电解液技术相对于传统钒电解液制备技术具有流程短、钒利用率高的特点,制造成本降低了30%~50%,后期随着钒资源开发和新工艺的研发成功,钒储能产业降本优势将愈发突出。在国家政策支持下,钒液流电池储能系统有望在短期内实现规模化、商业化应用,成为储能领域的重要选择。未来,钒液流电池储能系统仍需从多方面进行优化,如重视技术创新和研发、健全回收利用体系等,以实现钒液流电池长时储能产业的可持续发展。

信息化与工业化融合能否促进企业出口“增量提质”?

在逆全球化背景下,基于数字经济的迅速崛起,推动信息化与工业化融合发展以实现出口贸易的“增量提质”,不仅是中国经济高质量发展的重中之重,更是打造出口竞争新优势与构筑高水平国际循环模式的关键所在。引入双重差分模型,综合评估了两化融合对企业出口数量与质量的影响强度及内在作用机制。研究发现:首先,两化融合显著促进了企业出口“增量提质”,这一效应在外资参与、产权保护程度高、一般贸易、高新技术及规模大的企业中更为显著;其次,两化融合可以通过产品转换、行业竞争与创新等路径促进“增量提质”。此外,讨论了两化融合“增量提质”效应对环境外部性的影响,研究发现,两化融合在促进企业出口“增量提质”的过程中,实现了企业生产效益和环境效益的“双改进”。研究结论为推进信息化与工业化深度融合、优化出口贸易结构提供了政策启示。

宁夏清洁能源产业发展效率及影响机制分析

探究清洁能源产业化发展效率、机制,发掘能源潜力,是现阶段实现能源安全与可持续发展亟待解决的问题。为进一步发展清洁能源,提升产业发展效率,以黄河流域生态保护与高质量发展先行区、五大“清洁能源示范省”的宁夏为例,以四阶段DEA和Tobit模型分析清洁能源发展效率、影响机制。研究表明:在未考虑环境因素时,宁夏清洁能源发展效率整体偏高,均值为0.867;剔除环境因素后,发展效率有所下降,均值为0.765,随时间呈上升趋势。影响因素分析发现,资金投入、政府干预及市场认可度对清洁能源发展效率提升有显著作用,同时自然资源优势未能充分利用,人力资本的优势未能充分发掘,科技成果的转化利用程度较弱。为进一步提高区域清洁能源产业发展水平,需构建和完善清洁能源产业发展环境、提升创新发展能力、增强成果转化程度、提高市场认可度,有效提高产业发展效率。

油气与新能源融合发展路径思考与建议

“双碳”背景下油气田企业加快油气业务与新能源业务融合发展。实施路径上需推动“油、气、热、电、氢”综合能源开发利用和能源供应结构转型升级,利用低成本绿电支撑油气供给增长,大力发展地热清洁供暖以减轻冬季天然气保供压力,规模化开发光伏与风电,在风光资源丰富地区探索发展绿氢产业。同时,加大生产用能清洁替代,推动油气能源清洁低碳开发,具体包括:油气生产系统优化瘦身,推动节能提效;实施清洁电力替代,以绿电替代网电并不断提高绿电占比;实施清洁热力替代,构建低碳化、电气化工艺流程,探索利用光热、余热和低温空气热,实现对自用天然气的替代;实施生产系统再造,打造与清洁能源特性相耦合的低碳化油气生产系统。为保障油气与新能源深度融合发展,提出了四方面建议:一是推进油气产能与清洁能源同步规划、同步建设,实现“建设融合”;二是加强节能提效和新能源消纳,实现“生产融合”;三是通过一体化建设、运行和评价,实现“管理融合”;四是深化能源生产技术创新,实现“技术融合”。

基于热藏-井筒-地面一体化的地热田智能开发研究与实践

地热能开发利用对于优化能源结构、实现碳达峰、碳中和目标具有重要意义。按照总体规划、逐步实施、突出重点的思路,进行了智能地热田整体架构设计,并结合地热供暖业务开展了实践,整体架构为“一个中心、两个平台”,即数据资源中心、地热余热生产指挥平台、地下地面一体化协同应用平台,以地质热藏、地热井筒作为地热资源开发的地面边界条件,建立基于IAM(综合资产模型)技术的地质热藏-井筒-地面一体化耦合模型,结合机器学习等技术初步实现了地热供热智能辅助决策,支撑预测预警、平稳开发、智能运维、安全生产。该技术方案在地热田开发优化调整、管网及换热站内工艺设备优化、智能供热运维等方面得到了应用,整体架构设计符合信息技术发展方向,对于地热资源智能开发具有参考价值。

交能融合项目投资可行性分析及商业模式探索

[目的]为实现“碳达峰、碳中和”的战略目标,交通行业向绿色化和低碳化转型发展势在必行,交能融合是交通领域达成双碳目标的重要技术路径之一,投资决策模型和商业模式增强了交能融合发展的动力。[方法]通过分析投资估算组成及决策要点,提出经济评价指标和环境效益指标,构建投资决策模型,并从发展路径、框架及典型场景构想等方面对交能融合的商业模式进行探索。[结果]通过对典型交能融合项目的投资可行性分析,验证文中所提交能融合投资模型的有效性。基于我国光资源情况划分的区域,将我国交能融合模式推广分为单项产业融合推广区域、多产业融合推广区域、产业集群融合推广区域。将交能融合商业模式的发展划分为培育、提升和创新3个阶段,并分析了不同阶段的市场定位、投融资主体及方式、运营方式及盈利机制,归纳形成不同阶段的商业模式典型场景,实现商业模式的不断升级。[结论]文章提出的交能融合投资决策模型有助于提高投资者的决策效率和效果,商业模式有助于推动交能融合的市场化发展。

“公路交通+新能源”融合发展模式探析

在当前我国公路交通领域投资建设面临投资收益低、回收周期长的形势下,通过公路交通与新能源融合发展,拓宽公路交通收入来源、降低用能成本,可起到降本增效的作用。本文梳理了交能融合在公路交通的主要应用场景及实施路径,分析了交能融合模式在实践中存在的制度体系不完善、地域局限性强、投资收益一般等问题,从政府和企业两个层面提出相关建议,为公路交通+新能源的融合发展提供思路。

《巴黎协定》温控目标下石油的角色与转型路径

实现《巴黎协定》温控目标的核心在于清洁能源对传统化石能源的实质性替代,能源转型压力驱动了对石油产业转型的广泛关注和研究。采用主题文献分析和统计分析相结合的方法,系统分析石油在能源清洁化转型中承担的关键角色,探索综合评估模型下石油及化工产业未来可行的转型路径。采用合作网络、共现分析、聚类分析等方法对石油产业转型研究进行扩展分析。结果表明,碳中和愿景要求石油产业链进行从产能技术到产业布局的根本性变革,包括限制石油储量开采,逐步淘汰高成本原油开采,积极寻找石化制品的替代方案等。主要石油生产国的未来发展和定价策略会对世界石油格局产生重要影响,硬性的石油系统能源转型可能导致不同群体的多重损失,下游产业的适应和社会影响尤其值得关注。分析表明,欧洲地区是当前石油转型路径研究的重心,而中国的相关研究略显不足,基于综合评估模型的多模型比较研究、未来石油企业的策略行为与气候变化的关系分析、重点地区的石油产业政策和未来石油供需情况、立足于符合中国国情的石油清洁化转型研究等是未来的重要研究方向。

能源互联网背景下综合能源服务市场运营模式及关键技术

近年来,国内外学者在综合能源服务的物理支撑技术和市场运营技术等方面开展了诸多有益的探索,其中,前者的研究成果较为丰富,而后者还相对匮乏,这一现实情况严重制约了中国综合能源服务的市场化、规模化发展。对此,本文关注于能源互联网与综合能源服务的发展协同性,分析了能源互联网在市场组织形式、服务商业模式和数据业务化3个方面对综合能源服务规模化发展的促进作用,进而研究、探讨了综合能源服务的市场运营模式及配套技术。一是,基于市场成熟度和信息透明度的变化趋势,将中国综合能源服务市场的发展划分为无组织的分散竞争阶段、局部平台化的信息汇聚阶段和全域生态化的产业生态阶段,并针对不同市场阶段构建了以能源服务商、信息运营商和综合能源服务平台为参与主体的市场组织形式。二是,从上述3类市场参与主体的价值闭环和运营流程入手,分别构建了以满足用户多元用能需求、积极链接供需双方撮合交易达成、引导各主体市场行为为核心的商业模式,并分析了各市场主体在不同市场阶段下的运营特性及经营核心。三是,探讨了综合能源服务市场运营所涉及4类关键技术的建模原理及技术框架:1)提出基于智慧终端、采集设备等数据来源,依托大数据、云计算、物联网等技术方法,考虑用户用能行为特征、用能需求特征及服务潜力等维度,构建用户多层级画像技术,以实现用户多维度用能需求和用能意愿的数据化、标签化、可视化;2)提出基于模糊综合评价、数据包络分析、综合集成赋权等技术方法,通过建立涵盖企业实力、服务能力和服务产品3方面的评价指标体系,构建能源服务商综合画像技术,以实现对综合能源服务商的客观综合评价;3)提出以分析、预测各类服务产品及服务市场未来供需趋势、影响因素和变化规律为主要目的的市场精准画像技术,并针对各类型市场主体的职能特点,分别探讨了适用于能源服务商和信息运营商的市场短期潜力评估方法、适用于综合能源服务平台的中长期市场趋势分析方法的构建思路;4)针对综合能源服务市场的阶段性发展路径,提出基于简单加权、和谐性分析、逼近理想解排序等多准则决策方法,构建面向市场分散竞争阶段的综合能源服务主动推送策略,以及基于组合服务、关联规则挖掘、协同过滤推荐等理论方法,构建面向市场信息汇聚阶段和产业生态阶段的规模性服务推荐策略。最后,从促进市场集中度和开放度不断提高、重视用户侧能源消费行为的引导与培育、提升用能数据获取能力和分析处理能力3个方面,对未来的研究、实践和政策制定工作提出了若干建议。总体而言,能源互联网的发展不仅将打破传统的能源服务供需模式,还将重塑综合能源服务业态,要充分发挥能源互联网推动综合能源服务规模化发展的促进作用,今后还需要在市场运营模式、技术等层面上开展更为广泛和深入的研究与实践工作。

探讨可持续发展理念下的建筑集成化设计

通过对集成化设计和可持续建筑的介绍分析,提出了在集成化设计过程中运用建筑信息模型这一技术可以更好地实现建筑的可持续发展,主要表现为三个方面:即在建筑方案设计阶段的优化作用;在建筑建造维护运行阶段帮助选择合适的运行方式;在整个建筑生命周期内参与设计人员的同步协调。

基于价值链视角的发电企业参与综合能源服务策略

综合能源服务是目前能源企业寻求突破转型的重要方向。围绕发电企业如何参与综合能源服务业务,通过引入迈克尔·波特的企业价值链模型方法,对传统发电企业的价值链特点进行了梳理与分析,结合对综合能源服务核心价值及其发展现状分析,从如何完善全价值链角度出发,对发电企业开展综合能源服务的发展策略进行了研究,提出了立足于其能源生产端的价值链优势环节,逐步向价值链中的市场销售、用户服务端拓展这一指导思想,并给出了具体发展建议,可为各类发电企业制定综合能源服务发展策略提供有益的参考和借鉴。

世界城市清洁能源发展模式及借鉴

清洁能源是低碳经济发展的重要保证,是带动北京市经济增长、推动世界城市建设的必然选择。北京市清洁能源产业目前仍处于起步阶段,在技术创新、融资、标准体系建设等方面存在一定制约。基于纽约、伦敦、东京等世界城市清洁能源发展模式,从政策环境支持、产业集群建设、服务体系发展、投融资机制和人才建设、国际合作等五个方面,提出北京市清洁能源产业可持续健康发展的建议和措施。

基于清洁发展机制的企业节能减排项目融资方法创新

企业尤其是中小企业的节能减排项目难以实施的一个重要原因就是融资难,清洁发展机制这一减排承诺履约机制的快速发展,为企业开启了一条节能减排项目融资的新途径。本文利用节能减排项目的减排效果,以清洁发展机制为基础,创新设计了企业节能减排项目的融资方法,拓宽了节能减排项目的融资渠道。

西藏农牧区清洁可再生能源发展分析及建议

以西藏农牧区发展清洁可再生能源对于促进农牧区自然生态环境保护及社会经济发展具有重要意义,因此,必须对西藏农牧区现阶段能源消费结构及生产方式的现状进行分析,进一步强调西藏农牧区发展清洁可再生能源对于改变西藏农牧区能源消费结构,提高能源的利用率,减少温室气体和有害气体的排放,改善西藏农牧区农牧民的生产生活方式,促进西藏农牧区社会经济发展与自然生态环境协调发展的重要性。最后对西藏农牧区发展清洁能源存在的问题提出相应的建议,指出西藏农牧区发展清洁可再生能源应当依据当地的实际生产和生活方式,因地适宜发展适合当地的清洁可再生能源模式。

基于改进GMM算法的综合能源数据清洗研究

针对数据中台在采集数据过程中会产生异常值的问题,提出一种改进GMM算法的数据清洗方法。首先,将边缘计算引入来解决负载过大的问题;其次,为避免EM算法计算参数时陷入局部最优解,通过对GMM算法中的参数进行优化,改善了陷入局部最优解的缺点。实验结果表明,一定的数据量下,改进的GMM算法在召回率、F值等指标上均优于GMM-EM算法。由此可知,改进算法在一定程度上提高了对异常数据的清洗效果,保证数据的可靠性。

低品位红土镍矿资源开发趋势:“资源+能源+材料”一体化模式

受不锈钢产量增长及电动汽车发展驱动,市场对镍的需求将会持续增长。目前全球镍资源供应主要来源于硫化镍矿和红土镍矿,受技术、市场、资源情况影响,红土镍矿来源的镍供应量持续增长,推动红土镍矿在镍供应中占据主导地位。在动力电池材料需求推动镍钴需求的大背景下,低品位红土镍矿的HPAL湿法工艺因其优越性引起众多企业的关注,目前HPAL湿法工艺的红土镍矿投资及成本已具备市场竞争力。在动力电池材料市场镍钴需求持续增长及要求动力电池成本下降政策的双重驱动下,“资源+能源+材料”一体化模式将成为未来低品位红土镍矿开发的趋势。

我国原油加工工业的发展趋势

综述了我国原油加工工业的发展趋势:重油的深度转化仍将是今后原油加工的生命线;进一步开发和完善清洁燃料技术是当前和今后原油加工技术创新的重点;炼化一体化是今后原油加工和石油化工行业协同发展的主要模式。