考虑沼气发电与新型热力循环的农村“化学-热-电”耦合系统低碳调度模型 被引量：1

1

作者 唐爱红 王庆铭 +2 位作者 周淼 王文浩 刘俊 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第5期1847-1859,I0020,共14页

随着“双碳”目标的逐步推进,新能源技术不断取得突破,沼气发电参与的热-电系统在农村能源结构优化中所占比重逐渐加大,开展沼气发电系统参与热电调度的研究极其迫切。该文首先基于沼气发电特性,建立农村“化学-热-电”耦合系统,并论证... 随着“双碳”目标的逐步推进,新能源技术不断取得突破,沼气发电参与的热-电系统在农村能源结构优化中所占比重逐渐加大,开展沼气发电系统参与热电调度的研究极其迫切。该文首先基于沼气发电特性,建立农村“化学-热-电”耦合系统,并论证该系统的可行性与重要性;其次,在所建立的系统中采用新型热力循环系统,通过建立考虑虚拟储能的热网动态模型,实现热能的跨时段转移;然后,基于沼气从产生到发电的全过程,提出一种“沼气-热-电”联储联供单元,实现系统中化学能、热能和电能的有效整合,最大化全系统的能源利用效率。最后,该模型以51节点系统为例进行实证分析,结果表明,该文所提“化学-热-电”耦合系统不仅能够弥补风光出力不确定的弊端,还通过整合多种能源形式,显著降低了系统的碳排放,展示了其在现代农村能源结构中的环保和经济双重优势。 展开更多

关键词 沼气发电 调度模型 “化学-热-电”耦合系统 热力循环系统 联储联供单元

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高原宾馆建筑电-热-氧联供系统容量优化配置 被引量：1

2

作者 罗西 潘梦钊 刘艳峰 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期115-122,共8页

以青海省祁连县某宾馆为案例展开分析,建立以系统最小费用年值为优化目标的高原宾馆建筑电-热-氧联供系统容量配置优化模型,并采用遗传算法求解以得到系统的最优容量配置。结果表明:与常规电-热联供系统相比,电-热-氧联供系统使电网供... 以青海省祁连县某宾馆为案例展开分析,建立以系统最小费用年值为优化目标的高原宾馆建筑电-热-氧联供系统容量配置优化模型,并采用遗传算法求解以得到系统的最优容量配置。结果表明:与常规电-热联供系统相比,电-热-氧联供系统使电网供电比例由76.9%降低至29.8%;电-热-氧联供系统的费用年值比常规电-热联供系统减少1.2%,其中系统投资年值增加4.1%,系统年运行费用减少5.3%;电-热-氧联供系统的费用年值受购氧价格影响最大,当购氧价格为8元/Nm^(3)以上时,电-热-氧联供系统比常规电-热联供系统更具经济优势。 展开更多

关键词 太阳能 氢储能 优化设计 电-热-氧联供系统 高原宾馆

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气化炉床温对热-电-气-焦油多联产技术的影响 被引量：10

3

作者 温亮 岑建孟 +5 位作者 石振晶 方梦祥 周春光 王勤辉 曹之传 骆仲泱 《动力工程》 CSCD 北大核心 2009年第8期789-793,共5页

介绍了浙江大学开发的循环流化床热-电-气-焦油多联产技术,它通过煤燃烧与热解的有机耦合,利用固体热载体技术,把煤中富氢成分转化成煤气及焦油,剩余半焦送锅炉燃烧,以实现热力、电力、煤气及焦油在1个系统中的联合生产.试验结果表明:... 介绍了浙江大学开发的循环流化床热-电-气-焦油多联产技术,它通过煤燃烧与热解的有机耦合,利用固体热载体技术,把煤中富氢成分转化成煤气及焦油,剩余半焦送锅炉燃烧,以实现热力、电力、煤气及焦油在1个系统中的联合生产.试验结果表明:流化床气化炉床层温度对多联产系统的煤气成分和热值、焦油的产率和组成均有较大影响.通过考察煤气中H2、CH4和CO等成分的含量以及煤气的热值随气化炉床层温度的变化趋势以及不同温度下焦油的产率,找到了焦油产量最大的运行温度;利用层析和GC-MS分析方法对不同气化温度下产生的焦油成分进行了分析,得到了产生高质量焦油的运行温度.结论:在综合考虑煤气、焦油生产的情况下,应尽量使多联产系统的流化床气化炉床层温度维持在600℃左右. 展开更多

关键词 热-电-气-焦油多联产系统 煤气化 气化炉温度 煤焦油

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重庆气-热-电-肥联产沼气工程建设及运行效果 被引量：2

4

作者 高立洪 别应堂 +3 位作者 王友国 韦秀丽 詹萍 蓝天 《农机化研究》 北大核心 2013年第6期210-213,共4页

重庆光大集团奶牛主牧场利用奶牛粪污为发酵原料进行厌氧发酵,所产沼气主要用于发电和锅炉燃烧供热,沼渣、沼液作为有机肥还田使用,种养结合形成循环经济。气-热-电-肥联产模式有效提高了整个集中型沼气工程的能量转化率。为此,着重介... 重庆光大集团奶牛主牧场利用奶牛粪污为发酵原料进行厌氧发酵,所产沼气主要用于发电和锅炉燃烧供热,沼渣、沼液作为有机肥还田使用,种养结合形成循环经济。气-热-电-肥联产模式有效提高了整个集中型沼气工程的能量转化率。为此,着重介绍了该集中型沼气工程的工艺要点和实际运营的效益,给同类型沼气工程设计与建设提供参考。 展开更多

关键词 沼气工程 奶牛场 气-热-电-肥联产

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“双气头”甲醇-电多联产系统的设计与优化

5

作者 王明华 刘培 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2013年第10期123-127,共5页

为使焦炉煤气得到有效利用,设计了基于气化煤气与焦炉煤气的“双气头”多联产工艺流程,建立了系统配置最优化判据,计算发现在分流比为0.802时,低位热值效率具有最大值为48.7％.借助Aspen Plus和GT Pro模拟软件设计了年产12～32万t甲醇和... 为使焦炉煤气得到有效利用,设计了基于气化煤气与焦炉煤气的“双气头”多联产工艺流程,建立了系统配置最优化判据,计算发现在分流比为0.802时,低位热值效率具有最大值为48.7％.借助Aspen Plus和GT Pro模拟软件设计了年产12～32万t甲醇和274～ 496 MW电力等不同等级规模的多联产系统,并对系统整体性能和单元过程操作参数等方面进行了分析与讨论,通过模拟得到的最佳低位热值效率与系统配置最优化判据得到的数据十分吻合. 展开更多

关键词 双气头 甲醇-电多联产 低位热值效率 最优化判据 分流比

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热—电—煤气“三联产”技术研究

6

作者 于文艳 王荣 《洁净煤技术》 CAS 北大核心 2006年第4期9-11,共3页

简要介绍了目前中国主要的热—电—煤气“三联产”技术,并对热—电—煤气“三联产”技术应用过程中应解决的几个关键问题进行了分析,妥善解决这些问题才能在煤的综合利用中推广热—电—煤气“三联产”这种全新的能源利用模式。

关键词 热-电-煤气 “三联产” 循环流化床 气化

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基于ECM的电芯电-热耦合建模与验证 被引量：3

7

作者 狄云 周正柱 +1 位作者 党会鸿 葛志浩 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第8期2638-2648,共11页

电芯内阻不仅影响电池的电性能,而且影响电池工作过程中的温度。本工作通过恒流充放电搁置测试,建立二阶等效电路模型(ECM),辨识电芯在不同电流、温度和SOC下的电容、电阻参数,计算电芯电性能,同时给出Bernardi产热模型中的不可逆热,不... 电芯内阻不仅影响电池的电性能,而且影响电池工作过程中的温度。本工作通过恒流充放电搁置测试,建立二阶等效电路模型(ECM),辨识电芯在不同电流、温度和SOC下的电容、电阻参数,计算电芯电性能,同时给出Bernardi产热模型中的不可逆热,不可逆热结合可逆热计算电芯产热,通过STAR-CCM+将电-热模型耦合,模拟电芯在不同工况下的电响应与温度响应;由于HPPC存在脉冲时间短、内阻体现不完整等缺点,故本工作采取恒流充放电搁置测试获得RC参数,进行等效电路仿真,研究结果表明:将恒流充放电搁置测试得到的RC参数导入电-热耦合模型中,仿真结果对比实验偏差很小。 展开更多

关键词 等效电路模型(ECM) Bernardi产热模型 恒流充放电搁置测试 电-热耦合 STAR-CCM+

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气候变化背景下考虑负荷不确定性的CCHP联供系统运行优化研究

8

作者 李薇 张潇方 +1 位作者 许野 包哲 《北京工业大学学报》 北大核心 2025年第7期787-797,共11页

如何准确识别气候变化对建筑能源需求的影响,充分发挥“冷-热-电”联供系统的节能降耗和供能机制灵活等优势,制定适应气候变化的供能方案一直备受关注。首先,在运用区域气候模式PRECIS预测上海市未来气温,并将其输入建筑能耗模拟软件TRN... 如何准确识别气候变化对建筑能源需求的影响,充分发挥“冷-热-电”联供系统的节能降耗和供能机制灵活等优势,制定适应气候变化的供能方案一直备受关注。首先,在运用区域气候模式PRECIS预测上海市未来气温,并将其输入建筑能耗模拟软件TRNSYS计算某医院未来能源需求的基础上,结合医院的历史能源需求,生成考虑气候变化的能源需求正态概率分布形式;然后,将其结合到预先构建的联供系统运行优化模型中,实现了区域气候模拟、负荷预测、不确定性识别和运行优化的有效集成。基于随机机会约束规划算法求解得到的系统调度方案很好地反映了系统经济性和可靠性之间的妥协,对联供系统的运行优化分析具有重要的指导意义。 展开更多

关键词 “冷-热-电”联供系统 气候变化 负荷预测 机会约束规划 运行优化 集成建模

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燃料电池式反应器中Pt和Pd中加入Bi用于催化乙醇发电并选择性联产醋酸盐

9

作者 Lima F.S. Fontes E.H. +2 位作者 Nandenha J. de Souza R.F.B. Neto A.O. 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期1540-1548,共9页

直接乙醇燃料电池作为便携式移动电源受到越来越多的关注,如乙醇能量密度高、可再生、无毒、清洁、便于储存和运输等优点。然而,乙醇燃料电池的研究也面临一些严重问题,其中C−C键断裂是最为挑战的问题之一。近年来有报道表明,乙醇的完... 直接乙醇燃料电池作为便携式移动电源受到越来越多的关注,如乙醇能量密度高、可再生、无毒、清洁、便于储存和运输等优点。然而,乙醇燃料电池的研究也面临一些严重问题,其中C−C键断裂是最为挑战的问题之一。近年来有报道表明,乙醇的完全氧化(包含C−C键断裂过程)并没有显示出燃料电池效率的增加,相反乙醇不完全氧化的催化剂会导致更明显的催化电流增加。同时金属Bi掺杂会对催化剂产生电子效应和几何效应并有效增加碱性体系中催化剂的活性位中心和抗CO中毒能力。因此,本工作将铋掺杂在铂和钯中制备出PtBi/C和PdBi/C作为乙醇燃料电池催化剂,同时研究Bi掺杂催化剂对乙醇燃料电池性能以及乙醇的不完全氧化产物醋酸盐的影响,为乙醇燃料电池电-化学品联产提供一定的依据。以硼氢化钠为还原剂,Vulcan XC-72(Cabot)导电炭为载体制备了Pt/C、Pd/C、PtBi/C和PdBi/C(20%质量比)炭载催化剂,其中PtBi和PdBi原子比均为95∶5。首先将金属前驱体溶于H_(2)O/异丙醇溶液(50/50,体积比)中,加入Vulcan XC-72导电炭黑充分混合,然后加入硼氢化钠在常温常压下充分反应,过滤洗涤干燥备用。其次,对所制备的催化剂进行TEM、XRD、XPS、电化学以及光谱电化学进行表征和测试。电化学、光谱电化学在三电极电解池中进行,将所制备的催化剂分散在超薄多孔电极上制备成工作电极,对电极为Pt片电极,参比电极为Ag/AgCl电极。电解液为碱性1 mol/L KOH的乙醇溶液,在电化学工作站上进行CV、LSV扫描以及在不同电位下测试溶液的ATR-FTIR谱。最后,燃料电池测试在一个面积为5 cm2的单电池上进行,阳极为2 mol/L乙醇+3 mol/L KOH溶液,流量为2 mL/min,阴极通入氧气,并研究催化剂的构成及性能对电池性能的影响。采用硼氢化钠还原法合成Pt/C、PtBi(95∶5)/C、Pd/C和PdBi(95∶5)/C。Pd/C和PdBi/C的晶体结构呈现FCC特征,Pt/C和PtBi/C的晶体结构也呈现FCC特征。XRD也揭示了铋原子对Pt晶体结构的影响。在1 mol/L KOH溶液中,异位XPS和循环伏安法显示这些金属具有较高的氧化态。透射电镜显示Pd/C有一定的纳米粒子聚集,PdBi/C有一定的有序结构。红外光谱(ATR-FTIR)结果表明,Bi效应由于吸附能力较弱,抑制了碳酸盐的生成,增加了醋酸盐的生成。由于醋酸盐优先生成,且不被碳酸盐离子毒害,PtBi/C具有最佳的电化学和DEFC性能。通过在Pt和Pd掺杂金属Bi制备具有电子调控的双金属炭载PtBi(95∶5)/C和PdBi(95∶5)/C催化剂,以增强乙醇氧化反应催化氧化过程。透射电镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)结果表明,Bi含量不影响PdBi纳米颗粒的尺寸,但会影响PtBi纳米颗粒的尺寸。X射线衍射分析表明,Bi掺杂改变了Pt晶体结构中的晶格参数。此外,ATR-FTIR结果表明,碳酸盐的形成受到抑制,乙酸盐产量增加。极化曲线和功率密度曲线结果表明,PtBi/C催化剂具有更高的功率密度,几乎是Pt/C的6倍。在线性扫描伏安实验中,PtBi/C具有最高的电流密度(44 mW/cm2)和最低的起始电位(−0.6 V)。在电流-时间实验中,它也具有最高的最终电流密度。因此,在Pt和Pd中掺杂铋催化剂被证明是一种很有前途的燃料电池发电和醋酸盐的联产方法。 展开更多

关键词 甲醇氧化反应 Bi掺杂 电-化学品联产

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基于改进交替方向乘子法的电—气—热系统分布式优化调度 被引量：22

10

作者 陈健 张维桐 +3 位作者 林达 李志浩 宋关羽 顾一丰 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2019年第7期50-58,共9页

随着微型燃气轮机和以其为基础的热电联供单元在配电网中的大量接入,电力系统、天然气系统和供热系统之间的耦合关系和联合优化越来越受到关注。针对电—气—热混联系统日前调度问题,建立了以系统经济成本为目标函数的日前调度模型。其... 随着微型燃气轮机和以其为基础的热电联供单元在配电网中的大量接入,电力系统、天然气系统和供热系统之间的耦合关系和联合优化越来越受到关注。针对电—气—热混联系统日前调度问题,建立了以系统经济成本为目标函数的日前调度模型。其次,建立了配电网、热网模型并考虑了动态特性的天然气网络模型。另外,考虑到电—气—热系统之间信息不透明特性,提出了基于改进交替方向乘子法(ADMM),即带高斯回代ADMM的分布式优化调度方法。最后通过算例分析验证了所提模型和优化框架的有效性。 展开更多

关键词 电-气-热混联系统 日前调度 热电联供 分布式优化

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计及热网损耗的乡镇生物质能综合能源系统两阶段优化运行 被引量：16

11

作者 李守强 刘宗歧 +2 位作者 王静 刘文霞 郭浩明 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2021年第4期24-32,共9页

为提高能源利用效率,改善乡镇能源结构,推进生物质能在乡镇高效应用,构建了以生物质能为核心的电-热综合能源系统(IES),并提出一种计及热网损耗的IES两阶段优化方法。第一阶段考虑热网损耗,以日总热能供给量最小为目标对多供热设备的出... 为提高能源利用效率,改善乡镇能源结构,推进生物质能在乡镇高效应用,构建了以生物质能为核心的电-热综合能源系统(IES),并提出一种计及热网损耗的IES两阶段优化方法。第一阶段考虑热网损耗,以日总热能供给量最小为目标对多供热设备的出口温度进行优化。而后分析生物质热电联产出力机理,建立其出力模型,并考虑生物质运输、储存、处理全过程,建立了供能成本模型。第二阶段以日收益最大为目标进行IES各设备出力运行优化。通过算例验证了采用两阶段优化可降低问题的复杂度,采用热电联产可提高生物质利用效率,构建生物质能IES可获得较好收益。 展开更多

关键词 生物质能 热电联产 两阶段优化 电-热综合能源系统 热网损耗

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合成气中枢 被引量：6

12

作者 徐恒泳 葛庆杰 李文钊 《石油化工》 CAS CSCD 北大核心 2011年第7期689-699,共11页

回顾了人类使用化石能源所经历的煤(固体)、石油(液体)和天然气(气体)燃料的3个时期。针对近年来环境安全和能源清洁化日益重要,而化石能源仍占世界能源主要消费结构的现状,提出了"合成气中枢"的新概念。重点介绍了从天然气... 回顾了人类使用化石能源所经历的煤(固体)、石油(液体)和天然气(气体)燃料的3个时期。针对近年来环境安全和能源清洁化日益重要,而化石能源仍占世界能源主要消费结构的现状,提出了"合成气中枢"的新概念。重点介绍了从天然气、煤和生物质等多种原料气化生产合成气并进行组成调变;煤基和天然气基合成气制化学品的差别;合成气的转化利用,特别是在发电和热-电-化学品多联产、制取清洁燃料和烯烃以及制取代用天然气等方面的研究进展并进行了评述。认为合成气中枢将成为连接石油炼制、石油化工、天然气化工和煤化工以及电力行业的桥梁,有利于资源和能量的最佳利用以及CO2减排。 展开更多

关键词 合成气中枢 合成气制化学品 热-电-化学品多联产

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海水蒸发冷却技术研究进展

13

作者 张楠 张帅帅 +2 位作者 陈俊阳 邢强杰 马学虎 《水处理技术》 2025年第10期18-27,共10页

随着全球淡水资源日益紧张,海水作为重要的替代水源,其高效利用成为缓解水资源短缺的关键途径之一。海水蒸发冷却技术利用水的蒸发潜热实现高效散热,具有换热量大、能耗低等优势,尤其适用于沿海地区的高耗水行业,可极大幅度地降低海水... 随着全球淡水资源日益紧张,海水作为重要的替代水源,其高效利用成为缓解水资源短缺的关键途径之一。海水蒸发冷却技术利用水的蒸发潜热实现高效散热,具有换热量大、能耗低等优势,尤其适用于沿海地区的高耗水行业,可极大幅度地降低海水取水量,从而消除海水直流冷却对海洋环境的影响。海水蒸发冷却的传热设计等需再现有淡水模型的基础上进行模型修正,可利用强化管结合超亲水改性等实现热质传递强化。海水蒸发冷却系统在运行过程中产生的浓海水富含钾、镁、溴、锂等高价值元素,可通过资源化提取实现“水—盐—热”联产,提升经济性与环境友好性。该技术还可与增湿-降湿(HDH)等系统耦合,进一步提升冷却效率并实现淡水联产,拓展了低品位废热利用场景。未来,应进一步推动海水蒸发冷却技术与海水淡化、低品位余热回收、海水资源利用等多系统耦合,成为多功能综合系统,研发高效防垢防腐材料,构建完整的浓海水资源化产业链,以实现水资源与能源的协同可持续发展。 展开更多

关键词 海水蒸发冷却 浓海水资源化 增湿-降湿系统(HDH) 低品位余热利用 水-盐-热联产 工业节水

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