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近零能耗建筑低碳能源系统的设计及其设备容量优化
被引量:
1
1
作者
苏佶智
康熙
+3 位作者
邢琳
田欢庆
白佳慧
吕燕捷
《济南大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第2期252-262,共11页
为了使作为建筑碳排放主要来源的建筑能源系统向低碳化发展,实现“双碳”目标,以河北省某典型近零能耗建筑为例,设计近零能耗建筑低碳能源系统,从冷、热、电供应的角度建立该系统的运行策略,并分析该系统的设备工作原理;以年度总成本、...
为了使作为建筑碳排放主要来源的建筑能源系统向低碳化发展,实现“双碳”目标,以河北省某典型近零能耗建筑为例,设计近零能耗建筑低碳能源系统,从冷、热、电供应的角度建立该系统的运行策略,并分析该系统的设备工作原理;以年度总成本、年度碳排放量和电网交互总电量为单目标设备容量,建立设备容量优化的单目标和多目标函数;综合考虑该系统的经济、环保、独立性,采用优化工具Genopt中的Hooke-Jeeves算法优化设备容量;分析该系统的建筑负荷和电价的敏感性,并利用Trnsys软件模拟该系统的运行工况。结果表明:该系统设备容量优化的多目标函数解集无法使3个单目标设备容量同时最优,只能寻求多目标综合性能最优;该系统的最优设备容量方案是太阳能光伏板个数为81,太阳能集热器铺设面积为10 m^(2),空气源热泵的额定功率为2.78 kW,蓄电池容量为4.1 kW·h,保温水箱容积为3 m^(3);相较于传统的近零能耗建筑能源系统,该系统具有良好的环保性和独立性,年度碳减排率达到77.76%,电网交互减少率达到67.23%;在无蓄电的情况下,该系统的综合性能指标增大6.63%,综合性能仍优于传统的近零能耗建筑能源系统的;相对于下网模式,该系统在上网模式下的电网交互总电量略大;通过单目标设备容量优化,该系统以年度总成本为优化目标时的年度碳排放量在3个单目标设备容量中达到最大值6161 kg,以年度碳排放量为优化目标时的年度总成本、电网交互总电量分别达到最大值29359元、33447 kW·h;相对于电价波动,该系统的建筑负荷对综合性能指标的影响较大;该系统在夏季和过渡季电网用电量为0,基本达到自给自足。
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关键词
近零能耗建筑
低碳能源系统
多目标设备容量优化
可再生
能源
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职称材料
低碳综合能源系统研究框架与关键问题研究综述
被引量:
11
2
作者
袁越
苗安康
+3 位作者
吴涵
朱俊澎
王作民
钱康
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第9期4019-4036,I0020,共19页
低碳综合能源系统是融合多种低碳技术和措施、集成灵活性资源、促进清洁能源消纳、降低碳排放的多能源系统,是实现“双碳”目标的物理载体。首先,从能源转型的宏观战略、物理载体和低碳技术角度论证了低碳综合能源系统是能源转型的有效...
低碳综合能源系统是融合多种低碳技术和措施、集成灵活性资源、促进清洁能源消纳、降低碳排放的多能源系统,是实现“双碳”目标的物理载体。首先,从能源转型的宏观战略、物理载体和低碳技术角度论证了低碳综合能源系统是能源转型的有效路径,归纳了低碳综合能源系统的定义与特征内涵;然后,构建了低碳综合能源系统的研究框架,从源-网-荷-储及碳捕集等环节挖掘了低碳综合能源系统的减排潜力;为了充分发挥低碳综合能源系统的低碳优势,从协同规划与优化调度、市场机制等角度提炼了低碳综合能源系统的几个关键问题;最后,聚焦提炼的协同优化关键问题,从研究现状、面临问题和研究展望等方面进行了阐述,以期为能源系统的低碳发展提供参考。
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关键词
“双
碳
”
低
碳
综合
能源
系统
低
碳
研究框架
减排潜力
关键问题
协同规划与调度
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职称材料
双碳目标下低碳综合能源系统规划关键技术及挑战
被引量:
243
3
作者
张沈习
王丹阳
+3 位作者
程浩忠
宋毅
原凯
杜炜
《电力系统自动化》
EI
CSCD
北大核心
2022年第8期189-207,共19页
双碳目标下,能源系统深度脱碳势在必行。低碳综合能源系统是通过集成碳捕集技术、提高非碳能源比例、充分调动源-网-荷-储各能源环节灵活性资源等方法,主动或被动降低碳排放的多能源系统形态。文中对低碳综合能源系统规划关键技术进行...
双碳目标下,能源系统深度脱碳势在必行。低碳综合能源系统是通过集成碳捕集技术、提高非碳能源比例、充分调动源-网-荷-储各能源环节灵活性资源等方法,主动或被动降低碳排放的多能源系统形态。文中对低碳综合能源系统规划关键技术进行了评述和展望。首先,梳理了现阶段能源转型目标和路径优化方法;然后,从碳捕集和可再生能源消纳两方面对低碳综合能源系统关键要素建模方法进行总结;在此基础上,根据不同低碳综合能源系统层级的特点,分别评述了集成碳捕集技术和高比例清洁能源的跨区级低碳综合能源系统规划方法、考虑多类型分布式清洁能源和灵活性资源的区域级低碳综合能源系统规划方法、计及用户用能及建筑特性的用户级低碳综合能源系统规划方法;最后,对不同层级低碳综合能源系统规划面临的挑战进行了展望。
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关键词
双
碳
目标
路径优化
低
碳
综合
能源
系统
规划
碳
捕集
可再生
能源
消纳
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职称材料
区域低碳综合能源系统规划关键技术与挑战
被引量:
52
4
作者
杨龙
张沈习
+1 位作者
程浩忠
吕佳炜
《电网技术》
EI
CSCD
北大核心
2022年第9期3290-3303,共14页
区域低碳综合能源系统在“双碳”目标的实现路径中将扮演重要角色,其规划研究领域仍有许多关键技术有待突破。首先,提炼区域低碳综合能源系统的定义和特点;其次,分别从源侧、网侧、荷侧和储侧出发,分析区域低碳综合能源系统的形态特征...
区域低碳综合能源系统在“双碳”目标的实现路径中将扮演重要角色,其规划研究领域仍有许多关键技术有待突破。首先,提炼区域低碳综合能源系统的定义和特点;其次,分别从源侧、网侧、荷侧和储侧出发,分析区域低碳综合能源系统的形态特征及减碳潜力;然后,系统性梳理区域低碳综合能源系统规划的多能耦合建模、多能流分析方法、碳排放分析方法及不确定性分析方法;在此基础上,归纳总结区域低碳综合能源系统的规划模型及其求解算法,并做出评述;最后,对区域低碳综合能源系统规划未来面临的挑战进行展望。
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关键词
区域
低
碳
综合
能源
系统
减排潜力
多能耦合
低
碳
要素
规划
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职称材料
基于低碳工艺与流程控制的钢铁工业园区综合能源系统低碳调度方法
被引量:
10
5
作者
甘磊
杨天禹
+3 位作者
陈星莺
沈俊
王博
余昆
《电网技术》
EI
CSCD
北大核心
2023年第8期3099-3110,共12页
钢铁工业作为我国能源密集型重工业支柱产业,是我国实现双碳目标的重要阵地。低碳转型工艺有助于钢铁产业实现节能降碳,而工艺转型使得钢铁园区综合能源系统结构更为复杂,运行调度面临巨大的挑战。基于传统高碳长流程钢铁企业综合能源...
钢铁工业作为我国能源密集型重工业支柱产业,是我国实现双碳目标的重要阵地。低碳转型工艺有助于钢铁产业实现节能降碳,而工艺转型使得钢铁园区综合能源系统结构更为复杂,运行调度面临巨大的挑战。基于传统高碳长流程钢铁企业综合能源系统结构,充分考虑现阶段较为可行的高炉注氢辅助还原铁以及电弧炉短流程炼钢2种低碳转型工艺,构建钢铁工业园区低碳综合能源系统架构以及模型,引入外购电动态碳排放因子及碳配额交易机制,提出了兼顾多能耦合以及柔性工序优化的园区低碳综合能源系统低碳调度方法。算例仿真验证了引入2种转型工艺的钢铁企业低碳综合能源系统的降碳潜力,并对新能源大规模接入电网后的园区运行情况进行了前瞻性分析,为钢铁企业的降碳工艺升级和园区综合能源系统低碳调度提供参考。
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关键词
钢铁工业园区
低
碳
工艺
流程控制
综合
能源
系统
低
碳
调度
碳
配额交易
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职称材料
先进核能技术发展与展望
被引量:
34
6
作者
荣健
刘展
《原子能科学技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第9期1638-1643,共6页
核能作为清洁、低碳、安全、高效的基荷能源,在应对全球气候变化中起到积极的正面作用。福岛核事故后,国际社会对核能安全性提出了新的、更高的要求;同时在开放的电力市场环境中,核能的大力发展又受制于经济性和环保等方面的因素。世界...
核能作为清洁、低碳、安全、高效的基荷能源,在应对全球气候变化中起到积极的正面作用。福岛核事故后,国际社会对核能安全性提出了新的、更高的要求;同时在开放的电力市场环境中,核能的大力发展又受制于经济性和环保等方面的因素。世界核能界正探索和开发新一代先进核能技术,以期解决核能发展的相关问题。本文调研了国际组织和主要核能强国的先进核能技术的发展情况,介绍我国先进核能技术的发展,浅析未来先进核能技术的发展趋势、重点发展方向和共性技术。
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关键词
先进核能技术
小型模块化反应堆
低
碳
智慧
能源
系统
核能与可再生
能源
混合
系统
4代堆
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职称材料
题名
近零能耗建筑低碳能源系统的设计及其设备容量优化
被引量:
1
1
作者
苏佶智
康熙
邢琳
田欢庆
白佳慧
吕燕捷
机构
国网河北省电力有限公司经济技术研究院
河北省建筑科学研究院有限公司
中国建筑科学研究院有限公司
出处
《济南大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第2期252-262,共11页
基金
国家重点研发计划项目(2022YFE0134100)
河北省科技成果重点推广计划项目(22284504Z)。
文摘
为了使作为建筑碳排放主要来源的建筑能源系统向低碳化发展,实现“双碳”目标,以河北省某典型近零能耗建筑为例,设计近零能耗建筑低碳能源系统,从冷、热、电供应的角度建立该系统的运行策略,并分析该系统的设备工作原理;以年度总成本、年度碳排放量和电网交互总电量为单目标设备容量,建立设备容量优化的单目标和多目标函数;综合考虑该系统的经济、环保、独立性,采用优化工具Genopt中的Hooke-Jeeves算法优化设备容量;分析该系统的建筑负荷和电价的敏感性,并利用Trnsys软件模拟该系统的运行工况。结果表明:该系统设备容量优化的多目标函数解集无法使3个单目标设备容量同时最优,只能寻求多目标综合性能最优;该系统的最优设备容量方案是太阳能光伏板个数为81,太阳能集热器铺设面积为10 m^(2),空气源热泵的额定功率为2.78 kW,蓄电池容量为4.1 kW·h,保温水箱容积为3 m^(3);相较于传统的近零能耗建筑能源系统,该系统具有良好的环保性和独立性,年度碳减排率达到77.76%,电网交互减少率达到67.23%;在无蓄电的情况下,该系统的综合性能指标增大6.63%,综合性能仍优于传统的近零能耗建筑能源系统的;相对于下网模式,该系统在上网模式下的电网交互总电量略大;通过单目标设备容量优化,该系统以年度总成本为优化目标时的年度碳排放量在3个单目标设备容量中达到最大值6161 kg,以年度碳排放量为优化目标时的年度总成本、电网交互总电量分别达到最大值29359元、33447 kW·h;相对于电价波动,该系统的建筑负荷对综合性能指标的影响较大;该系统在夏季和过渡季电网用电量为0,基本达到自给自足。
关键词
近零能耗建筑
低碳能源系统
多目标设备容量优化
可再生
能源
Keywords
near-zero energy building
low carbon energy system
multi-objective equipment capacity optimization
renewable energy
分类号
TU83 [建筑科学—供热、供燃气、通风及空调工程]
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职称材料
题名
低碳综合能源系统研究框架与关键问题研究综述
被引量:
11
2
作者
袁越
苗安康
吴涵
朱俊澎
王作民
钱康
机构
河海大学电气与动力工程学院
中国能源建设集团江苏省电力设计院有限公司
出处
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第9期4019-4036,I0020,共19页
基金
江苏省自然科学基金(BK20221165)
江苏省研究生科研与实践创新计划(KYCX22_0606)
中国能源建设集团科技项目(CEEC2020-KJ07)。
文摘
低碳综合能源系统是融合多种低碳技术和措施、集成灵活性资源、促进清洁能源消纳、降低碳排放的多能源系统,是实现“双碳”目标的物理载体。首先,从能源转型的宏观战略、物理载体和低碳技术角度论证了低碳综合能源系统是能源转型的有效路径,归纳了低碳综合能源系统的定义与特征内涵;然后,构建了低碳综合能源系统的研究框架,从源-网-荷-储及碳捕集等环节挖掘了低碳综合能源系统的减排潜力;为了充分发挥低碳综合能源系统的低碳优势,从协同规划与优化调度、市场机制等角度提炼了低碳综合能源系统的几个关键问题;最后,聚焦提炼的协同优化关键问题,从研究现状、面临问题和研究展望等方面进行了阐述,以期为能源系统的低碳发展提供参考。
关键词
“双
碳
”
低
碳
综合
能源
系统
低
碳
研究框架
减排潜力
关键问题
协同规划与调度
Keywords
carbon peak and carbon neutrality
low-carbon integrated energy system
low-carbon research framework
carbon reduction potential
key issues
cooperative planning and optimal scheduling
分类号
TM73 [电气工程—电力系统及自动化]
TK01 [动力工程及工程热物理]
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职称材料
题名
双碳目标下低碳综合能源系统规划关键技术及挑战
被引量:
243
3
作者
张沈习
王丹阳
程浩忠
宋毅
原凯
杜炜
机构
电力传输与功率变换控制教育部重点实验室(上海交通大学)
国网经济技术研究院有限公司
国电南瑞科技股份有限公司
出处
《电力系统自动化》
EI
CSCD
北大核心
2022年第8期189-207,共19页
基金
国家自然科学基金资助项目(U1966206,52177099)。
文摘
双碳目标下,能源系统深度脱碳势在必行。低碳综合能源系统是通过集成碳捕集技术、提高非碳能源比例、充分调动源-网-荷-储各能源环节灵活性资源等方法,主动或被动降低碳排放的多能源系统形态。文中对低碳综合能源系统规划关键技术进行了评述和展望。首先,梳理了现阶段能源转型目标和路径优化方法;然后,从碳捕集和可再生能源消纳两方面对低碳综合能源系统关键要素建模方法进行总结;在此基础上,根据不同低碳综合能源系统层级的特点,分别评述了集成碳捕集技术和高比例清洁能源的跨区级低碳综合能源系统规划方法、考虑多类型分布式清洁能源和灵活性资源的区域级低碳综合能源系统规划方法、计及用户用能及建筑特性的用户级低碳综合能源系统规划方法;最后,对不同层级低碳综合能源系统规划面临的挑战进行了展望。
关键词
双
碳
目标
路径优化
低
碳
综合
能源
系统
规划
碳
捕集
可再生
能源
消纳
Keywords
carbon emission peak and carbon neutrality
path optimization
low-carbon integrated energy system planning
carbon capture
renewable energy accommodation
分类号
TM73 [电气工程—电力系统及自动化]
TK01 [动力工程及工程热物理]
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职称材料
题名
区域低碳综合能源系统规划关键技术与挑战
被引量:
52
4
作者
杨龙
张沈习
程浩忠
吕佳炜
机构
上海交通大学电气工程系
电力传输与功率变换控制教育部重点实验室(上海交通大学)
出处
《电网技术》
EI
CSCD
北大核心
2022年第9期3290-3303,共14页
基金
国家自然科学基金项目(U1966206,52177099)。
文摘
区域低碳综合能源系统在“双碳”目标的实现路径中将扮演重要角色,其规划研究领域仍有许多关键技术有待突破。首先,提炼区域低碳综合能源系统的定义和特点;其次,分别从源侧、网侧、荷侧和储侧出发,分析区域低碳综合能源系统的形态特征及减碳潜力;然后,系统性梳理区域低碳综合能源系统规划的多能耦合建模、多能流分析方法、碳排放分析方法及不确定性分析方法;在此基础上,归纳总结区域低碳综合能源系统的规划模型及其求解算法,并做出评述;最后,对区域低碳综合能源系统规划未来面临的挑战进行展望。
关键词
区域
低
碳
综合
能源
系统
减排潜力
多能耦合
低
碳
要素
规划
Keywords
regional low-carbon integrated energy system
emission reduction potential
multi-energy coupling
low carbon elements
分类号
TM721 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
基于低碳工艺与流程控制的钢铁工业园区综合能源系统低碳调度方法
被引量:
10
5
作者
甘磊
杨天禹
陈星莺
沈俊
王博
余昆
机构
河海大学能源与电气学院
出处
《电网技术》
EI
CSCD
北大核心
2023年第8期3099-3110,共12页
基金
国家自然科学基金项目(52207092,U22B20112)
江苏省重点研发计划项目(BE2020688)。
文摘
钢铁工业作为我国能源密集型重工业支柱产业,是我国实现双碳目标的重要阵地。低碳转型工艺有助于钢铁产业实现节能降碳,而工艺转型使得钢铁园区综合能源系统结构更为复杂,运行调度面临巨大的挑战。基于传统高碳长流程钢铁企业综合能源系统结构,充分考虑现阶段较为可行的高炉注氢辅助还原铁以及电弧炉短流程炼钢2种低碳转型工艺,构建钢铁工业园区低碳综合能源系统架构以及模型,引入外购电动态碳排放因子及碳配额交易机制,提出了兼顾多能耦合以及柔性工序优化的园区低碳综合能源系统低碳调度方法。算例仿真验证了引入2种转型工艺的钢铁企业低碳综合能源系统的降碳潜力,并对新能源大规模接入电网后的园区运行情况进行了前瞻性分析,为钢铁企业的降碳工艺升级和园区综合能源系统低碳调度提供参考。
关键词
钢铁工业园区
低
碳
工艺
流程控制
综合
能源
系统
低
碳
调度
碳
配额交易
Keywords
iron and steel industrial park
low carbon techniques
process control
low-carbon scheduling of the integrated energy system
carbon cap and trade
分类号
TM721 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
先进核能技术发展与展望
被引量:
34
6
作者
荣健
刘展
机构
国家能源局中国核电发展中心
上海核工程研究设计院有限公司
出处
《原子能科学技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第9期1638-1643,共6页
文摘
核能作为清洁、低碳、安全、高效的基荷能源,在应对全球气候变化中起到积极的正面作用。福岛核事故后,国际社会对核能安全性提出了新的、更高的要求;同时在开放的电力市场环境中,核能的大力发展又受制于经济性和环保等方面的因素。世界核能界正探索和开发新一代先进核能技术,以期解决核能发展的相关问题。本文调研了国际组织和主要核能强国的先进核能技术的发展情况,介绍我国先进核能技术的发展,浅析未来先进核能技术的发展趋势、重点发展方向和共性技术。
关键词
先进核能技术
小型模块化反应堆
低
碳
智慧
能源
系统
核能与可再生
能源
混合
系统
4代堆
Keywords
advanced nuclear energy technology
small modular reactor
low-carbon smart energy system
nuclear-renewable hybrid energy system
generation-Ⅳreactor
分类号
TL364.5 [核科学技术—核技术及应用]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
近零能耗建筑低碳能源系统的设计及其设备容量优化
苏佶智
康熙
邢琳
田欢庆
白佳慧
吕燕捷
《济南大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025
1
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职称材料
2
低碳综合能源系统研究框架与关键问题研究综述
袁越
苗安康
吴涵
朱俊澎
王作民
钱康
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
11
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职称材料
3
双碳目标下低碳综合能源系统规划关键技术及挑战
张沈习
王丹阳
程浩忠
宋毅
原凯
杜炜
《电力系统自动化》
EI
CSCD
北大核心
2022
243
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职称材料
4
区域低碳综合能源系统规划关键技术与挑战
杨龙
张沈习
程浩忠
吕佳炜
《电网技术》
EI
CSCD
北大核心
2022
52
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职称材料
5
基于低碳工艺与流程控制的钢铁工业园区综合能源系统低碳调度方法
甘磊
杨天禹
陈星莺
沈俊
王博
余昆
《电网技术》
EI
CSCD
北大核心
2023
10
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职称材料
6
先进核能技术发展与展望
荣健
刘展
《原子能科学技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
34
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职称材料
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引证文献
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