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基于TiDE-PatchTST模型的柑橘冷藏效率时序预测模型优化 被引量:4
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作者 杨信廷 郭向阳 +2 位作者 韩佳伟 刘彤 杨霖 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期396-404,共9页
柑橘低温贮藏过程中果实温度波动是引发果品品质安全风险与增加制冷能耗的关键因素,同时果品品质与制冷能耗也是评判柑橘冷藏效率的重要评价指标,实现两者动态预测可为科学预知与精准优化柑橘冷藏效率提供可靠支持。本文提出一种基于Pat... 柑橘低温贮藏过程中果实温度波动是引发果品品质安全风险与增加制冷能耗的关键因素,同时果品品质与制冷能耗也是评判柑橘冷藏效率的重要评价指标,实现两者动态预测可为科学预知与精准优化柑橘冷藏效率提供可靠支持。本文提出一种基于PatchTST的柑橘冷藏效率时序预测模型。首先,基于自注意力机制和独立预测方法(Channel independent,CI)构建基础PatchTST模型;其次,通过融合基础PatchTST模型与TiDE模型中的协变量特征提取模块,实现对多元时序数据集中全部序列的特征提取,并有效改进模型预测精度;最后,基于皮尔森相关性分析方法定量分析冷库制冷参数与能耗、柑橘温度的相关性,确定TiDE-PatchTST模型输入参数,并基于5000组实验数据实现多种模型训练与测试,对比验证TiDE-PatchTST模型的准确性与优越性。结果表明,基于TiDE-PatchTST模型的冷库能耗预测值与实验值平均绝对误差(MAE)和均方根误差(RMSE)分别为3.645 W·h和10.421 W·h,柑橘温度预测值与实验值的MAE和RMSE分别为0.034℃和0.042℃,相比Transformer模型,能耗预测的MAE和RMSE最高分别下降41.43%和39.27%,柑橘温度预测的MAE和RMSE最高分别下降46.03%和28.81%。本研究可为柑橘冷藏过程温度波动与能耗动态感知与优化调控等提供可靠方法支持与参考。 展开更多
关键词 柑橘 冷藏效率 时序预测模型优化 PatchTST TIDE
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基于递推子空间的机组数字孪生模型预测精度优化方法
2
作者 赵彦博 蔡远利 胡怀中 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期195-202,共8页
由于机理分析的简化假设条件或设备实际运行中参数特性偏移等因素,导致机理建模不可避免存在模型误差。针对该问题,提出一种基于递推子空间的火电机组数字孪生模型预测精度优化方法。分析机组关键设备的运行机制,结合典型工况小样本数据... 由于机理分析的简化假设条件或设备实际运行中参数特性偏移等因素,导致机理建模不可避免存在模型误差。针对该问题,提出一种基于递推子空间的火电机组数字孪生模型预测精度优化方法。分析机组关键设备的运行机制,结合典型工况小样本数据,建立火电机组的全设备多工况非线性动态机理模型,确保数字孪生系统模型具有较好的可解释性与泛化性能;基于递推子空间辨识方法,建立预测精度优化模型并实时进行在线更新,补偿机理模型产生的误差,提高整体模型的预测精度,保证数字孪生模型的高保真性。仿真实验验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 数字孪生 火电机组 模型预测精度优化 子空间辨识 数据驱动
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基于BO-RF回归预测的海水柱塞泵配流阀结构参数优化研究
3
作者 周广金 国凯 +1 位作者 孙杰 黄晓明 《机电工程》 北大核心 2025年第4期618-627,共10页
海水柱塞泵采用阀配流方式可以提高其密封性能,保证其具有较高的输出压力。针对配流阀结构参数设计不合理,导致阀芯运动滞后和容积效率降低的问题,提出了一种贝叶斯优化(BO)与随机森林算法(RF)相结合的海水柱塞泵配流阀结构参数优化方... 海水柱塞泵采用阀配流方式可以提高其密封性能,保证其具有较高的输出压力。针对配流阀结构参数设计不合理,导致阀芯运动滞后和容积效率降低的问题,提出了一种贝叶斯优化(BO)与随机森林算法(RF)相结合的海水柱塞泵配流阀结构参数优化方法。首先,利用AMESim软件搭建了海水泵液压系统仿真模型,利用试验验证了仿真模型的准确性,分别分析了吸、排液阀的弹簧刚度、弹簧预紧力、阀芯质量对阀芯滞后以及容积效率的影响;然后,基于仿真获得的配流阀结构参数与对应输出流量的数据,对比分析了贝叶斯优化随机森林(BO-RF)模型、粒子群优化随机森林(PSO-RF)模型、反向传播神经网络(BPNN)模型和随机森林(RF)模型的回归预测结果,以BO-RF模型为回归预测模型,利用遗传算法优化了配流阀结构参数,并获得了结构参数最优解;最后,对优化后的配流阀结构参数进行了仿真分析。研究结果表明:吸、排液阀的弹簧刚度、弹簧预紧力增大能够减小阀芯滞后,提高容积效率,参数增大到临界值后,容积效率会随参数增大而降低;吸、排液阀的阀芯质量增大会增大阀芯滞后,减小容积效率;BO-RF模型的均方根误差(RMSE)、平均绝对百分比误差(MAPE)、决定系数(R^(2))均优于RF、PSO-RF和BPNN模型,其回归预测准确度更高;对于优化后的结果进行仿真可得:容积效率较原结构提高了4.7%。该模型适用于配流阀结构参数预测和优化问题,可为提高柱塞泵容积效率提供参考。 展开更多
关键词 三柱塞曲柄连杆式高压海水柱塞泵 容积效率降低 阀芯运动滞后 贝叶斯优化随机森林回归预测模型 粒子群优化随机森林 弹簧刚度和预紧力 阀芯质量
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SSA-RBF神经网络模型在风电风速预测中的应用研究
4
作者 罗丹 章若冰 余娟 《绿色科技》 2024年第18期194-199,共6页
为了提高风电功率的预测精度和稳定性,以更好应对风速的多变性和非线性特性,提出了一种基于麻雀搜索算法(SSA)优化径向基函数(RBF)神经网络的风速预测模型(SSA-RBFN)。通过SSA优化RBFN的参数,以预测提高模型的精度和稳定性。通过选用风... 为了提高风电功率的预测精度和稳定性,以更好应对风速的多变性和非线性特性,提出了一种基于麻雀搜索算法(SSA)优化径向基函数(RBF)神经网络的风速预测模型(SSA-RBFN)。通过SSA优化RBFN的参数,以预测提高模型的精度和稳定性。通过选用风电场实际数据进行研究,与SSA-BP模型、RBF模型、BP模型进行比较。仿真结果表明:SSA-RBF预测模型在MAE、MBE和RMSE指标上体现出预测误差显著低于传统RBF模型和BP模型,表明提出的模型是可行和有效的。 展开更多
关键词 风速预测 麻雀搜索算法 径向基函数神经网络 预测模型优化
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深圳市人口预测优化模型的构建及应用 被引量:1
5
作者 高德宝 朱焕 《黑龙江八一农垦大学学报》 2017年第1期140-143,共4页
利用现有的几类人口预测模型构建成一个人口预测的优化模型,并对深圳市未来几年常住人口进行预测应用。结果表明,2014年的深圳市常住人口预测值为1 087.03万人,相对误差仅为0.008 48。预测优化模型不仅提高了人口预测精度,降低了预测误... 利用现有的几类人口预测模型构建成一个人口预测的优化模型,并对深圳市未来几年常住人口进行预测应用。结果表明,2014年的深圳市常住人口预测值为1 087.03万人,相对误差仅为0.008 48。预测优化模型不仅提高了人口预测精度,降低了预测误差,还克服了单一预测模型在人口预测中的缺陷。 展开更多
关键词 曲线拟合 人口预测 常住人口 预测优化模型
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高强混凝土强度预测的未确知聚类预测优化模型
6
作者 许元 《混凝土》 CAS CSCD 北大核心 2011年第10期34-36,共3页
高强混凝土的强度受多种因素的影响,其强度的预测是一个动态性的系统工程。建立了高强混凝土强度预测的未确知聚类的预测优化模型。并将未确知聚类预测优化模型计算的强度结果与实测混凝土28 d抗压强度进行比较。研究表明,预测结果与实... 高强混凝土的强度受多种因素的影响,其强度的预测是一个动态性的系统工程。建立了高强混凝土强度预测的未确知聚类的预测优化模型。并将未确知聚类预测优化模型计算的强度结果与实测混凝土28 d抗压强度进行比较。研究表明,预测结果与实测结果吻合一致,说明该预测模型具有较高的预测精度,为以后高强混凝土强度预测提出一种新方法和一条新途径。 展开更多
关键词 高强混凝土 未确知聚类预测优化模型 强度预测
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基于机器学习的拉矫延伸率预测模型及数值分析 被引量:8
7
作者 陈兵 韩烬阳 +1 位作者 唐晓垒 夏搏然 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期236-242,共7页
在冷轧弯曲矫直过程中,针对拉矫机工艺参数设置问题,利用经验公式、有限元仿真建立的延伸率模型预测精度不高.为提高预测精度,基于传统解析模型与机器学习算法进行研究,比较了两种方法预测模型的精度,得到机器学习算法的延伸率预测模型... 在冷轧弯曲矫直过程中,针对拉矫机工艺参数设置问题,利用经验公式、有限元仿真建立的延伸率模型预测精度不高.为提高预测精度,基于传统解析模型与机器学习算法进行研究,比较了两种方法预测模型的精度,得到机器学习算法的延伸率预测模型要比数值解析模型的拟合优度高.比较BP神经网络算法和支持向量机(SVM)算法,得到两种机器学习算法的预测模型精度基本一致.为进一步提高预测精度,采用Adam算法对BP神经网络进行优化,采用遗传算法对SVM预测模型的参数进行优化,最终得到最优预测模型的均值绝对百分比误差MAPE以及拟合优度R^(2)分别为13.4%和0.953,可以为实际生产提供技术指导. 展开更多
关键词 支持向量机 BP神经网络 延伸率 预测模型优化 冷轧薄板
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多元指数加权电力负荷灰色优化组合预测 被引量:27
8
作者 邢棉 杨实俊 +1 位作者 牛东晓 孙伟 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2005年第4期8-11,共4页
由于电力负荷具有增长性和波动性并且受到多个因素影响,使得电力负荷的变化呈现出复杂的多元性及非线性组合特性,对于这种具有复杂的多元性及非线性组合特性的序列,使用传统的模型进行预测,预测精度往往不理想。为了提高预测精度,作者... 由于电力负荷具有增长性和波动性并且受到多个因素影响,使得电力负荷的变化呈现出复杂的多元性及非线性组合特性,对于这种具有复杂的多元性及非线性组合特性的序列,使用传统的模型进行预测,预测精度往往不理想。为了提高预测精度,作者为提出了多元指数加权电力负荷灰色优化组合预测模型。其中灰色优化组合预测模型用于进行非线性增长趋势的电力负荷预测,指数加权法能解决历史负荷的波动性问题。实际算例表明,所提出的方法由于综合考虑了电力负荷的多种特性,能有效地提高负荷预测精度。 展开更多
关键词 电力系统 负荷预测 电力负荷 灰色优化组合预测模型 多元指数加权
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取水泵站能效的模型预测控制
9
作者 唐玉玲 张世荣 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期50-54,共5页
在研究取水泵站能量模型及能效开环优化控制基础上,提出一种系统级的运行效率模型预测控制方法。本控制方法以定速泵运行状态为优化变量,以泵站总能源费用最小为目标。目标函数融入了分时电价及取水口水位等变量,并处理了总用水量、清... 在研究取水泵站能量模型及能效开环优化控制基础上,提出一种系统级的运行效率模型预测控制方法。本控制方法以定速泵运行状态为优化变量,以泵站总能源费用最小为目标。目标函数融入了分时电价及取水口水位等变量,并处理了总用水量、清水池水位高低限等约束。以一座配置定速泵的取水泵站为例,对开环优化及模型预测控制方法分别进行了仿真研究和对比分析。验证了能效模型预测控制方法的有效性及其处理变量预测误差的性能。提出的控制方法还能实现需求侧优化管理,有助于电网'移峰填谷'策略的实施。 展开更多
关键词 取水泵站 能效 开环优化模型预测控制 移峰填谷
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基于前馈解耦控制的有源中点钳位五电平模型预测控制 被引量:5
10
作者 宋琳 聂子玲 +1 位作者 叶伟伟 许杰 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第7期1910-1920,共11页
为解决五电平变换器电容电压不均衡且控制算法运算量过大的问题,该文结合前馈解耦控制方法提出了一种有限控制集模型预测控制优化算法。以变换器电容均压控制和永磁同步电机dq电流控制为目标选择最优电压矢量,采用前馈补偿对中点电压和... 为解决五电平变换器电容电压不均衡且控制算法运算量过大的问题,该文结合前馈解耦控制方法提出了一种有限控制集模型预测控制优化算法。以变换器电容均压控制和永磁同步电机dq电流控制为目标选择最优电压矢量,采用前馈补偿对中点电压和悬浮电容电压进行解耦控制,并将解耦后的值代入模型预测控制算法中,以实现电流跟踪的目的。通过突加突卸负载和正反转切换仿真和实验,从响应时间和悬浮电容电压偏移度等多角度验证了该控制策略的有效性。 展开更多
关键词 有源中点钳位五电平 前馈解耦控制 模型预测控制优化算法 永磁同步电机
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基于极差分析法与GA-ELM的电器连接器壳体注射成型工艺优化 被引量:9
11
作者 梅益 薛茂远 +1 位作者 唐芳艳 肖展开 《塑料工业》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期75-80,共6页
以某电器连接壳体为例,借助Moldflow软件对正交试验方案组合进行模拟,对正交试验模拟结果进行极差分析,得到各工艺参数对塑件翘曲变形量的影响程度为:保压时间>模具温度>注射时间>熔体温度>保压压力。极差分析得到的最优工... 以某电器连接壳体为例,借助Moldflow软件对正交试验方案组合进行模拟,对正交试验模拟结果进行极差分析,得到各工艺参数对塑件翘曲变形量的影响程度为:保压时间>模具温度>注射时间>熔体温度>保压压力。极差分析得到的最优工艺参数组合对应的翘曲变形量与正交试验方案中最小翘曲变形量相比降低了6.7%。关键点采用遗传算法优化后的预测模型(GA-ELM)对塑件翘曲变形量进行预测。由于传统极限学习算法(ELM)的权值和阈值随机产生,网络系统预测稳定性及精度较差,故通过GA全局寻优能力寻找最佳的权值和阈值,得到GA-ELM。选择正交试验前80%样本作为训练集训练ELM与GA-ELM模型,通过样本后20%作为测试集验证ELM与GA-ELM模型预测精度。对比分析可看到:使用GA-ELM预测模型比直接使用ELM预测模型预测结果有更高预测精度及稳定性。此GA-ELM模型可用来预测该塑件翘曲变形量。对同类模具设计优化提供一定的思路及理论参考。 展开更多
关键词 正交试验设计 MOLDFLOW 极差分析 极限学习算法 遗传算法优化后的预测模型
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非线性混沌时序预测研究及应用
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作者 蒋伟进 许宇胜 孙星明 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2004年第12期2112-2115,共4页
混沌是一种普遍存在的非线性动力学行为 ,针对混沌时间序列的难以预测和控制的问题 ,提出了基于趋势的混沌预测模型 ,利用混沌系统的初值、参数敏感性来微调和控制系统扰动 ,并用改进的最优化方法来估计模型的参数 ,在其相空间中对时序... 混沌是一种普遍存在的非线性动力学行为 ,针对混沌时间序列的难以预测和控制的问题 ,提出了基于趋势的混沌预测模型 ,利用混沌系统的初值、参数敏感性来微调和控制系统扰动 ,并用改进的最优化方法来估计模型的参数 ,在其相空间中对时序的未来值进行预测 ,算例表明 ,选取最佳的模型阶数能增加预测的准确程度 ,它不仅克服了仅用延迟嵌入技术的弊端 ,也降低了直接使用预测误差决定输入模式的盲目性 . 展开更多
关键词 混沌时序 参数识别 优化预测模型 改进的变尺度法
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不同频率黄河上中游径流量变化特征及其趋势预测 被引量:10
13
作者 贾昊 穆兴民 +2 位作者 赵广举 高鹏 孙文义 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2020年第6期60-64,69,共6页
水资源是影响黄河流域高质量发展的战略资源,在人类活动及气候作用影响下,黄河上中游径流发生极大的变化,因此研究黄河径流变化特点及其预测对水资源的合理开发和分配调控具有重要生产意义。对黄河潼关水文站实测1950-2018年径流量进行... 水资源是影响黄河流域高质量发展的战略资源,在人类活动及气候作用影响下,黄河上中游径流发生极大的变化,因此研究黄河径流变化特点及其预测对水资源的合理开发和分配调控具有重要生产意义。对黄河潼关水文站实测1950-2018年径流量进行分析,通过M-K等方法分析了黄河上中游区径流量变化特征,并预测未来20年不同频率径流量变化趋势。结果表明:黄河上中游1950-2018年径流量呈极显著性减少趋势;黄河潼关水文站径流变化突变点位于1985年,减少趋势较之前显著增加;通过优化后的GM(1,1)模型对5%及95%频率径流量进行预测,表明未来20年的径流量变化为113.38~210.35亿m^3,并持续减少趋于稳定;该优化模型对黄河潼关水文数据有较好的模拟结果,适用于频率优化后低递减水文长序列的预测。 展开更多
关键词 黄河径流量 优化GM(1 1)预测模型 频率径流量
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吸气式高超声速飞行器巡航段突防弹道规划 被引量:18
14
作者 郭行 符文星 +2 位作者 付斌 陈康 闫杰 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期287-295,共9页
针对吸气式高超声速飞行器巡航段面临的终端碰撞角约束中制导策略,在合理假设的基础上,建立了巡航段攻防对抗数学模型,然后以特定的双方终端弹道角偏差为约束,并出于突防效率考虑以终端横纵向位置偏差最大和控制能量最小为性能指标,基... 针对吸气式高超声速飞行器巡航段面临的终端碰撞角约束中制导策略,在合理假设的基础上,建立了巡航段攻防对抗数学模型,然后以特定的双方终端弹道角偏差为约束,并出于突防效率考虑以终端横纵向位置偏差最大和控制能量最小为性能指标,基于优化模型预测静态规划算法,在满足控制输入饱和限制情况下得出了飞行器的突防弹道,并且优化算法通过对控制输入和期望终端状态偏差权重矩阵的自适应调整,不仅可以保证在飞行器控制输入饱和限制情况下的收敛速度,而且有效增强了不同初始设置和约束情况下的收敛鲁棒性。 展开更多
关键词 吸气式高超声速飞行器 巡航段突防 攻防对抗 优化模型预测静态规划
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复杂动态环境下无人飞行器动态避障近似最优轨迹规划 被引量:12
15
作者 郭行 符文星 +2 位作者 付斌 陈康 闫杰 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期182-190,共9页
针对复杂动态环境下无人飞行器的动态障碍规避问题,基于合理假设建立了无人飞行器和动态障碍的运动学模型,并综合考虑无人飞行器飞行过程中的终端约束、控制输入约束、安全避障约束等,以能量最少为性能指标构建动态避障问题数学描述。之... 针对复杂动态环境下无人飞行器的动态障碍规避问题,基于合理假设建立了无人飞行器和动态障碍的运动学模型,并综合考虑无人飞行器飞行过程中的终端约束、控制输入约束、安全避障约束等,以能量最少为性能指标构建动态避障问题数学描述。之后,针对终端约束和控制输入约束,依据优化模型预测静态规划算法(OMPSP)生成初始轨迹;针对动态避障问题的不等式约束,引入松弛变量并结合滑模变结构控制方法设计松弛变量动力学,实现对一个、多个或同时多个动态障碍的安全规避;最后,依据有限时间微分动态规划(RHDDP)算法进行轨迹优化,获得满足上述各种约束并能规避动态障碍的近似最优轨迹。 展开更多
关键词 无人飞行器 动态避障 优化模型预测静态规划 松弛变量 近似最优轨迹
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Productivity prediction model and optimal configuration of herringbone multilateral well 被引量:1
16
作者 蔡明 尹洪军 +1 位作者 钟会影 付春权 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS 2013年第3期770-775,共6页
In order to accurately predict the productivity of herringbone multilateral well,a new productivity prediction model was founded.And based on this model,orthogonal test and multiple factor variance analysis were appli... In order to accurately predict the productivity of herringbone multilateral well,a new productivity prediction model was founded.And based on this model,orthogonal test and multiple factor variance analysis were applied to study optimization design of herringbone multilateral well.According to the characteristics of herringbone multilateral well,by using pressure superposition and mirror image reflection theory,the coupled model of herringbone multilateral well was developed on the basis of a three-dimensional pseudo-pressure distribution model for horizontal wells.The model was formulated in consideration of friction loss,acceleration loss of the wellbore and mixed loss at the confluence of main wellbore and branched one.After mathematical simulation on productivity of the herringbone multilateral well with the coupled model,the effects of well configuration on productivity were analyzed.The results show that lateral number is the most important factor,length of main wellbore and length of branched wellbore are the secondary ones,angle between main and branched one has the least influence. 展开更多
关键词 herringbone multilateral well wellbore pressure drop productivity prediction optimization design
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“双碳”目标下统筹能源安全与低碳转型的我国能源系统演化趋势与路径研究 被引量:27
17
作者 孙宝东 张军 +3 位作者 韩一杰 春雨童 张健赟 吴璘 《中国煤炭》 2022年第10期1-15,共15页
研究未来我国能源系统如何演化,探索“双碳”目标的实现路径具有重要意义。以宏观社会经济和重点用能行业发展分析为基础,以国家关于经济和能源等中长期规划为关键边界条件,综合考虑“安全、经济、环境”的能源发展需求,面向“双碳”目... 研究未来我国能源系统如何演化,探索“双碳”目标的实现路径具有重要意义。以宏观社会经济和重点用能行业发展分析为基础,以国家关于经济和能源等中长期规划为关键边界条件,综合考虑“安全、经济、环境”的能源发展需求,面向“双碳”目标,创新性地提出了中国能源系统预测优化模型(CESFOM),回答了能源绿色低碳转型若干重大问题,对我国中长期能源消费情况、能源供给情况、“双碳”目标实现路径等重点内容开展了深入研究。结果发现:我国能源活动碳排放预计在2029年前后达峰,峰值为109亿t左右,到2060年降至22亿t左右,届时可通过碳捕集、利用与封存技术(CCUS)和林地碳汇共同作用实现能源活动碳中和;一次能源消费总量预计在2033-2035年达峰,相比碳排放达峰要晚4~6 a,峰值为52亿~54亿t标煤(电热当量法),较2020年有6亿~8亿t标煤增长空间,到2060年逐步降至32亿t标煤左右;煤炭消费量预计在2028年达峰,峰值为45亿t商品煤,2035年前始终保持在40亿t商品煤以上,仍然发挥着能源安全压舱石和稳定器作用,到2060年降至8亿~10亿t,主要用于发电、供热和化工。煤电装机和年利用小时数预计在2040年前分别维持在13.5亿kW和4000 h以上,基础电源功能依然突出;至2060年,煤电主要发挥调峰和应急备用功能,装机预计保留8亿~9亿kW,年利用小时数降至不足1000 h。非化石能源大规模发展和零碳负碳技术是我国实现“双碳”目标的“双引擎”,预计到2035年非化石电源发电量达到6.7万亿kW·h(装机28亿kW),超越煤电成为第一大电源,到2060年将达到16.7万亿kW·h(装机74亿kW),成为绝对主体电源。对于必要留存的化石能源,CCUS将作为重要兜底手段发挥碳中和平衡作用,预计到2060年CCUS固碳能力达到13亿t/a左右。 展开更多
关键词 “双碳”目标 能源安全 低碳转型 能源系统 演化趋势 中国能源系统预测优化模型(CESFOM)
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