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农村地区可再生能源潜力分析及发展路径研究——以广东省为例 被引量：2
1
作者 肖子毅 成贝贝 +2 位作者 刘晓俞 任松彦 陶海 《农业资源与环境学报》 北大核心 2025年第3期761-772,共12页
实现乡村振兴与“双碳”目标的有机结合,是我国农村现代化向绿色高质量发展的必经之路。本研究以广东省为例,结合地理信息系统,建立可再生能源资源评估、能源消费与碳排放预测的综合评价模型,对21个地市农村地区进行可再生能源丰裕度和... 实现乡村振兴与“双碳”目标的有机结合,是我国农村现代化向绿色高质量发展的必经之路。本研究以广东省为例,结合地理信息系统,建立可再生能源资源评估、能源消费与碳排放预测的综合评价模型,对21个地市农村地区进行可再生能源丰裕度和自给率分析。结果表明,广东全省农村地区生物质可发电41 540 GWh,太阳能可发电37 225 GWh,并且具有明显地理分布特性,其中肇庆、清远等市组成的板块生物质资源和太阳能资源均具备较高的发展潜力。结合能源消费量中长期情景预测,基准情景下广东省农村地区能源消费于2031年达到峰值3 921.12万tce(t标准煤当量)。揭阳市、肇庆市和韶关市的能源自给率均超过100%,未来可实现可再生能源电力自给自足,而珠三角农村地区的能源自给率较低(均低于35%),对外依赖性较大。综上分析,本研究提出以下发展建议:根据各地区资源环境禀赋和经济社会发展实际情况,因地制宜制定农村地区生物质和太阳能发电规划以及节能降碳措施,以梯次有序推进碳达峰进程。 展开更多
关键词 可再生能源丰裕度 能源自给率 农村低碳发展 广东省
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纤维增强树脂复合材料化学回收技术研究进展 被引量：11
2
作者 陈瑞哲 程磊磊 +2 位作者 顾菁 袁浩然 陈勇 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第3期981-994,共14页
纤维增强树脂复合材料(fiber-reinforcedpolymercomposites,FRPC)具有强度高、易加工、成本低等优异性能,成为风机叶片、线路板等典型工业产品的首选结构材料。随着FRPC产量逐年增加以及工业产品退役期的来临,废弃复合材料的累积将导致... 纤维增强树脂复合材料(fiber-reinforcedpolymercomposites,FRPC)具有强度高、易加工、成本低等优异性能,成为风机叶片、线路板等典型工业产品的首选结构材料。随着FRPC产量逐年增加以及工业产品退役期的来临,废弃复合材料的累积将导致严重的环境污染和能源资源浪费,亟需研发高效清洁回收技术。化学回收技术不仅能够回收高质纤维材料,而且可实现树脂定向转化为燃料和有机化学品。本文在分析复合废材组成特性以及化学回收技术的基础上,对再生产品应用、技术经济性以及环境效益进行了评价。进一步提出基于有机树脂官能团特性,在温和条件下定向解聚升级循环制备精细化学品的同时,实现纤维材料无损再生利用。 展开更多
关键词 纤维增强树脂复合材料 化学回收 热解 溶剂法 再生 经济环境评价
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有机固体废弃物热解技术及热解气组成综述 被引量：9
3
作者 郭怡君 李军 +1 位作者 黄宏宇 小林敬幸 《新能源进展》 CSCD 2023年第2期106-122,共17页
近年来,将固体废弃物转化为各种燃料的能源化利用引起研究人员的广泛关注。有机固体废弃物热解技术可以从有机固体废弃物中生产不同组分的燃料和其他增值产品,有很大潜力被用作能源使用。然而,有机固体废弃物因来源广泛、组成差异等,采... 近年来,将固体废弃物转化为各种燃料的能源化利用引起研究人员的广泛关注。有机固体废弃物热解技术可以从有机固体废弃物中生产不同组分的燃料和其他增值产品,有很大潜力被用作能源使用。然而,有机固体废弃物因来源广泛、组成差异等,采用不同热解工艺技术和不同反应条件时,其有效组分具有巨大差异。为考察热解温度对热解气态产物组成的影响,对不同有机固体废弃物的热解气态产物组成的研究现状进行了综述,并对热解气的有效利用方法进行了分析,为后续热解气的能源化利用提供参考。 展开更多
关键词 有机固体废弃物 垃圾能源化 垃圾热解处理 热解气体 气体组分
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严寒条件CO_(2)跨临界循环热泵优化技术 被引量：3
4
作者 吴锋明 李帅旗 +4 位作者 李江峰 田佳垚 何世辉 宋文吉 冯自平 《新能源进展》 CSCD 2023年第3期255-263,共9页
以严寒条件CO_(2)跨临界循环热泵系统为研究对象,采用涡流管技术与二级压缩技术对其进行优化,采用工程方程求解器(EES)软件建立四个热力学模型(单级循环、单级涡流管循环、二级循环、二级涡流管循环),模拟分析了性能系数(COP)、排气温... 以严寒条件CO_(2)跨临界循环热泵系统为研究对象,采用涡流管技术与二级压缩技术对其进行优化,采用工程方程求解器(EES)软件建立四个热力学模型(单级循环、单级涡流管循环、二级循环、二级涡流管循环),模拟分析了性能系数(COP)、排气温度等参数随气冷压力、蒸发温度、过热度、级间压力的变化规律。研究表明气冷压力变化对严寒条件下优化系统的性能影响最大,在设定的压力变化范围内(7MPa~12MPa),单级循环、单级涡流管循环、二级循环、二级涡流管循环的COP变化幅度分别为74.40%、60.46%、110.38%、90.94%;涡流管技术在低压缩比条件下优化效果更佳,一定条件下,单级涡流管循环较单级循环COP可提高11.2%;二级压缩技术在高压缩比条件下优化效果更好,在最优气冷压力条件下,二级循环相较单级循环COP可提高18.2%,同时二级压缩技术可降低压缩机排气温度,使压缩机保持较高的等熵效率,且存在最优级间压力使得COP达到最大值。结果表明,当总压缩比不大、级间压力处于较低水平或者需要获取更高的第一级压缩出口温度时,通过改变涡流管参数调节过热度效果更好,与二级压缩技术匹配将更有意义。 展开更多
关键词 热泵 涡流管 二级压缩 跨临界循环
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钢铁行业氢冶金技术的替代潜力与经济性分析——以广东为例 被引量：2
5
作者 郑励行 董耿林 +1 位作者 汪鹏 赵黛青 《新能源进展》 CSCD 2023年第6期583-592,共10页
氢冶金是钢铁行业降低碳排放的变革性技术,对工业部门深度脱碳具有重要意义。广东省的钢铁产能占全国的4%,是中国钢铁产能布局较多的地区,钢铁行业能耗在全省终端能耗中的占比为4.6%,碳排放在全省碳排放总量中的占比达到17%,因此钢铁行... 氢冶金是钢铁行业降低碳排放的变革性技术,对工业部门深度脱碳具有重要意义。广东省的钢铁产能占全国的4%,是中国钢铁产能布局较多的地区,钢铁行业能耗在全省终端能耗中的占比为4.6%,碳排放在全省碳排放总量中的占比达到17%,因此钢铁行业深度脱碳将直接影响广东省碳达峰碳中和目标的实现。另一方面,广东省是全国最早推动氢能产业化发展的省份,多种制氢路线的研发和示范已有许多实际案例。分析广东省2020—2035年的粗钢产量变化,对广东省未来可实现的制氢技术路线和产氢能力进行研判,在此基础上,对采用氢作为还原剂替代焦炭的氢冶金工艺产生的能耗、碳排放和成本进行了不同情景分析。结果表明,氢冶金技术能够促使广东省钢铁行业二氧化碳排放大幅减少,2035年在替代情景(氢冶金技术替代率为21.2%)下,与基准情景相比,广东钢铁行业的能耗可以降低2.3%,二氧化碳排放减少10.9%。 展开更多
关键词 炼钢 氢冶金 制氢 情景分析
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能源匮乏型城市新型电力系统构建的电源侧多情景分析——以广州市为例
6
作者 朱志芳 王文秀 +6 位作者 林紫菡 董红 高艳娜 胡柳君 蔡国田 卢俊瞳 郝伟韬 《新能源进展》 CSCD 北大核心 2024年第5期616-626,共11页
“安全高效”“清洁低碳”是构建新型电力系统的基本要求和核心目标。化石能源、可再生能源“双匮乏”的超大型城市在新型电力系统电源侧建设方面面临巨大挑战。构建指标体系并量化探测电源侧建设现状、未来趋势和存在的短板是精准推动... “安全高效”“清洁低碳”是构建新型电力系统的基本要求和核心目标。化石能源、可再生能源“双匮乏”的超大型城市在新型电力系统电源侧建设方面面临巨大挑战。构建指标体系并量化探测电源侧建设现状、未来趋势和存在的短板是精准推动新型电力系统建设的关键环节。以具有“能源匮乏严重、电力负荷密度极高”典型特征的广州市为例,构建新型电力系统电源侧指标体系,设置六种可能的供电情景,分析不同情景下新型电力系统的特征演进趋势,探寻能源匮乏型城市构建新型电力系统的突破口。结果显示,广州市电力自给率逐年提升,至2030年,A5情景下电力自给率可以达到80%,其他情景下可达68%。但电量自给率在“十五五”期间不升反降,2030年A5情景最高可达50%,A1情景最低仅有36%,电力电量差距大,电力供应安全依然难以保障。六种供电情景下,A3情景相对最为清洁低碳,A5情景最为安全,A4情景在不同阶段可以兼顾安全和低碳,政府可根据其发展目标和侧重点选择最适合的发展情景。广州市构建新型电力系统最大的短板是“低清洁度”,而广州市无法通过发展本地高比例可再生能源来破解这一难题,提高外购电的可再生能源比例才是其最优突破口。到2030年,外购电中可再生能源供电占总用电量的比例分别提高至35%、40%和45%左右时,广州市可以分别实现慢速、中速和快速新型电力系统电源侧建设目标。研究可为构建新型电力系统指标体系奠定前期研究基础,为能源匮乏型城市探索出一套新型电力系统电源侧构建的最佳组合模式。 展开更多
关键词 能源匮乏 新型电力系统 安全高效 清洁低碳 供电情景 广州市
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胺基功能化三硅氧烷电解液添加剂的合成及其在LiMn_(2)O_(4)电池中的应用
7
作者 闫晓丹 骆萱 张灵志 《新能源进展》 北大核心 2025年第4期387-395,共9页
LiMn_(2)O_(4)电池凭借其高安全性、低成本等优势,已被广泛应用于动力电池领域,但其高温循环稳定性仍面临重大挑战。设计合成了一种新型胺基功能化的三硅氧烷电解液添加剂[3-(N,N-二甲基氨基)二乙氧基丙基]七甲基三硅氧烷(MTSON),以提升... LiMn_(2)O_(4)电池凭借其高安全性、低成本等优势,已被广泛应用于动力电池领域,但其高温循环稳定性仍面临重大挑战。设计合成了一种新型胺基功能化的三硅氧烷电解液添加剂[3-(N,N-二甲基氨基)二乙氧基丙基]七甲基三硅氧烷(MTSON),以提升LiMn_(2)O_(4)电池的高温电化学性能。在55℃、1 C倍率下,添加0.5%MTSON的LiMn_(2)O_(4)/Li电池经过200次循环后,容量保持率达95.2%,而使用基础电解液的电池容量保持率为92.6%。X射线光电子能谱显示,MTSON添加剂在LiMn_(2)O_(4)电极表面形成了稳固的正极固态电解质界面膜。同时,MTSON添加剂抑制了电解液中LiPF6盐的水解,在55℃下循环200次后,LiMn_(2)O_(4)/Li电池中LiMn_(2)O_(4)电极锰离子溶解量降低近80%。结果表明,MTSON是一种极具前景的电解液添加剂,可用于提高LiMn_(2)O_(4)电池的高温性能。 展开更多
关键词 胺基 三硅氧烷 LiMn_(2)O_(4) 电解液添加剂 锂离子电池
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固液复配型促进剂对盐水体系CO_(2)水合物形成影响研究
8
作者 李云昊 徐纯刚 +3 位作者 李小森 付骏 王屹 陈朝阳 《化工学报》 北大核心 2025年第8期4228-4238,共11页
基于固体促进剂和化学促进剂的作用机理,研究了CP水合物晶种+THF固液复配型促进剂对盐水体系中CO_(2)水合物形成及影响,通过宏观实验结合激光拉曼、扫描电子显微镜(SEM)等表征方式,获得了不同浓度组合固液复配促进剂对CO_(2)水合物生长... 基于固体促进剂和化学促进剂的作用机理,研究了CP水合物晶种+THF固液复配型促进剂对盐水体系中CO_(2)水合物形成及影响,通过宏观实验结合激光拉曼、扫描电子显微镜(SEM)等表征方式,获得了不同浓度组合固液复配促进剂对CO_(2)水合物生长动力学、气体消耗量以及水合物形貌等影响规律。研究表明,CP水合物晶种+THF的协同作用有效地提升了CO₂水合物的形成效率及形成速率;盐水体系中,最佳摩尔分数组合为2.78%CP+2.78%THF时,CO_(2)气体消耗量达到23.90 mmol,水合物的平均生成速率为2.94×10^(-4) mmol/(mol·s),相较于已报道的结果,分别提高了15.00%和66.67%。此外,由SEM和Raman等微观分析手段可以得出,纯水体系中水合物形成受扩散控制,气体消耗量普遍较高,而盐水体系则受控于界面反应,盐离子的静电效应使得水合物界面更致密,从而显著降低了气体消耗量。模拟海洋环境中的CO_(2)水合物沉降过程实验表明,盐水中合成的CO_(2)水合物密度更大且易于沉降,更有利于海洋碳封存。这些微观结构特征与宏观实验数据一致,验证了固液复配型促进剂体系的有效性。该成果为海洋碳封存技术提供了关键参数优化方案与理论支撑,对实现高效稳定的海洋二氧化碳封存具有重要应用价值。 展开更多
关键词 碳捕集 水合物 海洋碳封存 动力学 固液复配促进剂
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高浓度冰浆在管道清洗应用中的流动特性
9
作者 余涛 陈永珍 +4 位作者 杜群 陈明彪 林文野 宋文吉 冯自平 《新能源进展》 北大核心 2025年第2期147-155,共9页
冰浆是一种典型的固液两相流体,流经管道时会对管壁产生较大摩擦力,且清洁无污染,故被用作管道清洗的清洁介质。冰浆颗粒粒径、流速、含冰率对冰浆流动特性有较大影响,进而会影响其管道清洗能力。首先通过实验方法对熟化过程中的冰浆粒... 冰浆是一种典型的固液两相流体,流经管道时会对管壁产生较大摩擦力,且清洁无污染,故被用作管道清洗的清洁介质。冰浆颗粒粒径、流速、含冰率对冰浆流动特性有较大影响,进而会影响其管道清洗能力。首先通过实验方法对熟化过程中的冰浆粒径变化进行研究,然后采用欧拉-欧拉模型对冰浆在管道内流动特性的影响因素进行模拟研究。结果表明,含冰率为40%的冰浆流动充分发展后,其底部的含冰率可达25%,可以在底部产生较好的清洗效果。此外,流动速度是影响冰浆流动剪切应力最显著的因素。根据影响因素调节冰浆的初始条件,可为实际管道清洗工作提供指导。 展开更多
关键词 冰浆 管道清洗 数值模拟 欧拉-欧拉模型
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基于高频整流液压蓄能式波能装置功率跟踪控制方法
10
作者 高东照 王坤林 +3 位作者 盛松伟 叶寅 王振鹏 王文胜 《太阳能学报》 北大核心 2025年第6期700-705,共6页
针对液压蓄能式波能装置由于蓄能器的解耦作用无法最大功率跟踪,不可控整流模式液压发电机组频繁启停、功率不可控、无法自适应跟踪来波功率等问题,提出基于高频整流的功率跟踪控制方法。建立完整的液压蓄能发电系统以及压力负载数学模... 针对液压蓄能式波能装置由于蓄能器的解耦作用无法最大功率跟踪,不可控整流模式液压发电机组频繁启停、功率不可控、无法自适应跟踪来波功率等问题,提出基于高频整流的功率跟踪控制方法。建立完整的液压蓄能发电系统以及压力负载数学模型,通过高频整流器控制发电机转速,改善液压发电系统输出特性,实现液压发电机组在功率变化范围内自动跟踪来波功率。仿真试验结果表明,液压发电机组马达输入流量能自动跟踪液压缸的输出流量,系统压力自动匹配来波功率。因此,功率跟踪控制方法可改善波能装置液压发电机组特性,减少启停,实现功率跟踪与自适应负载调节,有利于推进液压蓄能式波能装置研究。 展开更多
关键词 波能装置 功率控制 流量 液压发电机组 功率跟踪 负载匹配
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基于发电侧和消费侧的广东省电力碳排放影响因素分析和预测
11
作者 孙乐 李宇萍 +4 位作者 陈成 蔡云翔 漆小玲 管海凤 董凯军 《新能源进展》 北大核心 2025年第4期472-482,共11页
广东省电力消费量长期居全国首位,开展其碳排放驱动因素分析可为行业和区域减排路径的选择提供支撑。分别构建发电侧和消费侧视角的Kaya-LMDI电力碳排放影响因素分解模型,基于2010—2022年数据,分析和探讨各类影响因素对电力行业碳排放... 广东省电力消费量长期居全国首位,开展其碳排放驱动因素分析可为行业和区域减排路径的选择提供支撑。分别构建发电侧和消费侧视角的Kaya-LMDI电力碳排放影响因素分解模型,基于2010—2022年数据,分析和探讨各类影响因素对电力行业碳排放变化的驱动效应和贡献度。以获得的主要影响因素为基础,分别设置地区生产总值增速作为社会发展规模对电力碳排放增长的主要因素,设置煤发电煤炭消费强度、煤电量占总电量比例、工业生产总值占比、工业用电强度作为减碳方面电力行业的主要因素。将社会发展的速度及减排的强度等不同影响因素随时间序列的变化率水平组合为9种情景。通过对各情景下2060年前广东省电力行业的碳排放量进行预测,对比分析了典型情景中各影响因素对碳排放量变化的驱动效应。中速发展的三种减排情景,广东电力行业的碳排放均有望在2025年或2030年实现达峰,其中中速中减排情景相对比较适合未来广东电力发展,在此情景下,2025年和2030年用电量预计将分别为9410亿kW·h和12468亿kW·h。 展开更多
关键词 电力碳排放 影响因素 发电侧 消费侧 分析预测
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基于水合物法分离CO_(2)/N_(2)混合气的能耗分析
12
作者 臧小亚 李贺 +1 位作者 梁德青 樊栓狮 《新能源进展》 北大核心 2025年第3期301-308,共8页
利用水合物法对烟气进行碳捕获和分离是一种清洁高效的方法。以液气摩尔比、驱动力、过冷度、混合气CO_(2)比例和相平衡条件为关键参数对水合物法分离过程的CO_(2)捕获效率和能耗进行分析计算。结果表明,不同CO_(2)含量烟气的水合物法... 利用水合物法对烟气进行碳捕获和分离是一种清洁高效的方法。以液气摩尔比、驱动力、过冷度、混合气CO_(2)比例和相平衡条件为关键参数对水合物法分离过程的CO_(2)捕获效率和能耗进行分析计算。结果表明,不同CO_(2)含量烟气的水合物法分离过程存在最优液气摩尔比,并存在与之对应的最低单位能耗,含20%CO_(2)烟气的水合物法分离过程存在最优液气摩尔比5.5,可获得最低单位能耗1.10 kW·h/kg,CO_(2)回收率和CO_(2)浓度分别为97%和73%。分离驱动力增加会导致较低CO_(2)浓度和回收率,而过冷度增加能够增加CO_(2)捕获量,但较高驱动力或过冷度都不利于分离。混合气中初始CO_(2)比例提高虽然可以节省压缩机能耗,但是制冷能耗大幅度增加,当初始气体中CO_(2)比例从10%增加至40%,制冷能耗占比从19%增加至47%。通过分析274 K和278 K对应相平衡条件对分离能耗的影响,发现274 K反应条件的分离效果和单位能耗均优于278 K下的分离效果,因此选择低温条件对分离结果更有利。 展开更多
关键词 烟气 气体水合物 气体分离 能耗 CO_(2)捕集
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U型井干热岩超临界发电系统工质优选
13
作者 孙斌 杜建国 +3 位作者 王令宝 卜宪标 龚宇烈 李华山 《化工进展》 北大核心 2025年第9期4945-4953,共9页
U型井超临界循环发电技术是开发干热岩的重要途径,其中循环工质是影响系统性能的重要因素之一。本文建立了U型井干热岩超临界发电系统模型,分析了7种制冷剂作为U型井超临界发电系统循环工质的应用潜力,研究了流体流量、垂直井深度、水... U型井超临界循环发电技术是开发干热岩的重要途径,其中循环工质是影响系统性能的重要因素之一。本文建立了U型井干热岩超临界发电系统模型,分析了7种制冷剂作为U型井超临界发电系统循环工质的应用潜力,研究了流体流量、垂直井深度、水平井长度、地温梯度和岩石热导率对系统发电能力和经济性能的影响规律,并将所得结果与CO_(2)进行对比,旨在选择出理想的循环工质。选用的性能指标为年均发电量和平准化度电成本。结果表明,工况条件发生变化时,不同工质年均发电量的变化规律非常相似,平准化度电成本则表现出不同的变化情况,7种备选流体中,R152a和R143a的性能表现优于CO_(2),R152a在所研究的工况范围内具有更大的年均发电量和更小的平准化度电成本,是一种较为理想的循环工质。 展开更多
关键词 超临界流体 U型井 闭式地热系统 地热发电 循环工质 传热
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水下压缩空气储能输气管线性能分析
14
作者 卜宪标 陈昕 +3 位作者 刘石 杨毅 舒杰 李华山 《新能源进展》 北大核心 2025年第3期257-266,共10页
水下压缩空气储能可解决大规模海上风电配储难题,但目前对水下输气管线的性能缺乏充分了解。为明确输气管线的性能,构建了储能释能过程的热动力学模型,分析输气管线直径、长度和粗糙度对系统性能的影响。研究结果表明:(1)在输气管线直径... 水下压缩空气储能可解决大规模海上风电配储难题,但目前对水下输气管线的性能缺乏充分了解。为明确输气管线的性能,构建了储能释能过程的热动力学模型,分析输气管线直径、长度和粗糙度对系统性能的影响。研究结果表明:(1)在输气管线直径为0.5 m、绝对粗糙度为0.030 mm、储能深度为500 m时,定压和定容压缩空气储能的膨胀机发电量、能量回收效率和储能密度分别为304.72 MW·h、65.73%、6.09 kW·h/m^(3)和146.87 MW·h、59.45%、2.94 kW·h/m^(3),定压压缩空气储能表现出了优异性能;(2)储能深度1000 m,在输气管线直径0.5 m、0.7 m和不考虑输气管线阻力三种工况下,膨胀机发电量和能量回收效率分别为580.28 MW·h、51.61%,758.55 MW·h、68.34%,794.63 MW·h、69.45%,表明输气管线直径对储能系统有重要影响;(3)储能深度500 m,当输气管线粗糙度从0.005 mm增加到0.250 mm时,膨胀机发电量从319.16 MW·h降低到313.94 MW·h,能量回收效率从69.23%降低到67.94%,表明粗糙度对性能影响不大。在水下定压压缩空气储能输气管线设计和选择时,应优先考虑管线的直径而非粗糙度。 展开更多
关键词 水下压缩空气储能 输气管线阻力 海上风电配储 摩擦压力损失 定压压缩空气储能
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基于NSGA-Ⅱ优化的电动汽车热管理系统MPC策略开发及性能
15
作者 戴春江 林文野 +4 位作者 李帅旗 陈翔 宋文吉 冯自平 Frédéric KUZNIK 《储能科学与技术》 北大核心 2025年第6期2200-2214,共15页
电动汽车热管理在保障电动汽车的安全性、提高舒适度和降低能耗等方面具有重要意义,而热管理系统的核心是优良的控制策略。本工作回顾了现有的电动汽车热管理系统控制策略的优点与不足,提出并评价了一种基于NSGA-Ⅱ算法优化的模型预测控... 电动汽车热管理在保障电动汽车的安全性、提高舒适度和降低能耗等方面具有重要意义,而热管理系统的核心是优良的控制策略。本工作回顾了现有的电动汽车热管理系统控制策略的优点与不足,提出并评价了一种基于NSGA-Ⅱ算法优化的模型预测控制(MPC)策略并用于电动汽车的热管理。首先建立了电动汽车热管理系统的仿真模型;随后通过融合MPC策略和NSGA-Ⅱ多目标优化提出了可以实现多目标控制的电动汽车热管理策略;最后通过比较多个工况下不同控制策略对汽车热管理系统性能的影响,以验证所提出的基于NSGA-Ⅱ优化的MPC策略的有效性。研究结果发现,在不同工况下,所提出的MPC策略均可有效控制乘员舱温度和电池温度,减小乘员舱温度和电池温度的波动幅度,削减汽车行驶工况剧烈变化对电池温度的影响;同时,MPC策略可有效降低热管理系统能耗,相对于开关控制策略和PID控制策略可实现可观的节能率,分别达到4%~15%和1%~6%。 展开更多
关键词 热管理 控制优化 MPC NSGA-Ⅱ 电动汽车
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新型波浪能发电滑翔机设计及其特性
16
作者 何腾 盛松伟 +3 位作者 丁伟伟 张亚群 王振鹏 陈敏 《新能源进展》 北大核心 2025年第4期443-449,共7页
波浪滑翔机是一种依靠波浪提供前进动力、太阳能等提供观测电力的海上无人驾驶航行器。针对传统波浪滑翔机在阴雨和小浪等海洋环境下电力不足等缺点,研发了一种新型波浪能发电滑翔机,利用波浪能提供前进动力的同时进行发电,并将电能储... 波浪滑翔机是一种依靠波浪提供前进动力、太阳能等提供观测电力的海上无人驾驶航行器。针对传统波浪滑翔机在阴雨和小浪等海洋环境下电力不足等缺点,研发了一种新型波浪能发电滑翔机,利用波浪能提供前进动力的同时进行发电,并将电能储存后在较差环境时使用。介绍了新型波浪能滑翔机的结构组成、工作原理,设计了小比例物理模型并开展模型试验。试验结果显示,设计的新型波浪能发电滑翔机可在持续巡航的同时将波浪能转换为机械能做功。在设定的试验波况下,滑翔机最大输出功率为529.8 mW。在海洋工况下,随着波浪波高和周期的增大,能量转换系统做功功率逐渐增大,滑翔机前进速度呈现先增大后减小的趋势。试验结果初步验证了该方案的可行性,为后续试验、应用提供了参考。 展开更多
关键词 滑翔机 波浪能 模型试验 发电
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退役晶体硅光伏电池碱法回收工艺研究
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作者 谢文浩 李欢 +2 位作者 谢建军 顾菁 袁浩然 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第8期3560-3569,共10页
对铝背场晶体硅光伏电池片的碱法回收过程进行热力学分析,并采用响应曲面(Box-Behnken)法,以浸出温度、浸出时间和NaOH浓度为影响因子,铝浸出率、硅保存率和硅铝合金脱除率为响应值,开展回收工艺优化研究。研究结果表明:对铝浸出率和硅... 对铝背场晶体硅光伏电池片的碱法回收过程进行热力学分析,并采用响应曲面(Box-Behnken)法,以浸出温度、浸出时间和NaOH浓度为影响因子,铝浸出率、硅保存率和硅铝合金脱除率为响应值,开展回收工艺优化研究。研究结果表明:对铝浸出率和硅铝合金脱除率影响最显著的因素为NaOH浓度(0.2~2.0 mol/L),对硅保存率影响最显著的因素为浸出温度(20~80℃)。此外,在浸出温度为49℃,浸出时间为25 min,NaOH浓度为1.6 mol/L的优化条件下,铝浸出率、硅保存率和硅铝合金脱除率分别达到97.08%、94.79%和100%,并与模型预测数据吻合度高(相对误差均小于3%),证实了优化方案的可靠性。最后,利用拜耳法通过结晶、分离、煅烧等步骤将铝转化为氧化铝,经过表征发现回收所得微纳米氧化铝为χ相。本研究可为退役光伏电池的资源化回收利用提供理论和技术支撑。 展开更多
关键词 光伏电池 碱法回收 响应曲面法 微纳米氧化铝
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产甲烷菌剂微胶囊制备及性能分析
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作者 陶余东 陈乐 +3 位作者 李双双 孙永明 闫淼 李颖 《农业工程学报》 北大核心 2025年第18期220-226,共7页
针对厌氧消化产生沼气中甲烷含量低、反应器运行过程生物量损失的问题,该研究采用海藻酸钠(SA,sodium alginate)和玉米秸秆生物炭(CSB,corn stover biochar)协同固定氢型产甲烷菌,设计构建了一种新型高效生物转化CO_(2)为CH_(4)的微生... 针对厌氧消化产生沼气中甲烷含量低、反应器运行过程生物量损失的问题,该研究采用海藻酸钠(SA,sodium alginate)和玉米秸秆生物炭(CSB,corn stover biochar)协同固定氢型产甲烷菌,设计构建了一种新型高效生物转化CO_(2)为CH_(4)的微生物胶囊。通过分析微生物胶囊的传质、固定化及转化能力,确定了构建微生物胶囊的最佳SA及CSB含量,并揭示了微生物胶囊高效转化CO_(2)为CH_(4)的机制。结果表明:4%SA、2%CSB制备的微生物胶囊具有更好的稳定性和较好的固定化能力和传质能力,相较于未添加CSB微胶囊CO_(2)转化率提高1.2~2.1倍,促进CO_(2)转化为CH_(4)。微生物胶囊有效提高了微生物的固定化效率,有利于微生物生存和代谢,加入CSB可以有效保护微生物、降低微生物胶囊的质量损失率和提高辅酶F_(420)浓度,进而提升甲烷含量。 展开更多
关键词 SA水凝胶 产甲烷菌 生物炭 微生物胶囊
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高温含水层储热系统地层热损失影响因素量化分析
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作者 王一鸣 陈伟 卜宪标 《化工进展》 北大核心 2025年第10期5717-5729,共13页
高温含水层储热(HT-ATES)可解决太阳能供暖跨季节储热难题,但热回收效率低,影响其高效、可持续运行。以HT-ATES系统为研究对象,构建了流动换热模型,提出了热量损失评价指标。基于对地层各部分热损失的定量分析,揭示了影响热回收效率(R)... 高温含水层储热(HT-ATES)可解决太阳能供暖跨季节储热难题,但热回收效率低,影响其高效、可持续运行。以HT-ATES系统为研究对象,构建了流动换热模型,提出了热量损失评价指标。基于对地层各部分热损失的定量分析,揭示了影响热回收效率(R)和地层热损失(Q_(s,m))的主要因素。模拟结果表明,R和Q_(s,m)对渗透率、储层热导率和流量更为敏感。储层横向渗透率由4.5D降低至0.5D、热导率由2.5W/(m·K)降低至1.8W/(m·K),可使得Q_(s,m)分别减少4.9%、6.6%,采热量分别增加3%、2.4%,R分别提高1.8%和1.7%。储层孔隙度由0.15增大至0.25、比热容由830J/(kg·K)增加至1030J/(kg·K),可将储层储热量分别提高2.1%、3.1%,并使热影响范围分别缩小1.64m、2.18m。注入流体温度和流量的增加分别导致R下降0.5%和提高5.6%,适当提高流量并降低注入温度可实现HT-ATES系统储热量和热回收效率的最大化。量化分析HT-ATES系统热损失为储层的选择以及最佳开发方案的制定提供了科学依据。 展开更多
关键词 高温含水层储热 热回收效率 地层热损失 敏感性分析 热损失定量分析
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生物质化学链气化重整制氢模拟
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作者 吴天灏 王晶 +5 位作者 方诗雯 魏晓宇 林延 黄振 李军 黄宏宇 《新能源进展》 北大核心 2025年第4期363-372,共10页
生物质资源具有碳中和性,是一种良好的能源燃料。传统生物质气化制备合成气包含水气变换反应、分离净化等过程,可得到高浓度合成气以及氢气,但工艺复杂。利用生物质进行化学链气化重整制氢是一种新型制备合成气以及氢气的技术。基于Aspe... 生物质资源具有碳中和性,是一种良好的能源燃料。传统生物质气化制备合成气包含水气变换反应、分离净化等过程,可得到高浓度合成气以及氢气,但工艺复杂。利用生物质进行化学链气化重整制氢是一种新型制备合成气以及氢气的技术。基于Aspen Plus软件研究生物质化学链气化重整制氢,以松木生物质和水蒸气为原料,合成气、氢气为最终产品,结合过程模拟和灵敏度分析,探讨关键参数对系统性能的影响,获得最大氢气/合成气产量。利用吉布斯反应器模拟反应过程中燃料反应器、制氢反应器以及空气反应器,在满足相平衡和化学平衡的条件下为预测生物质化学链气化重整制氢能力提供参考。通过对关键参数进行灵敏度分析以及热力学分析,确定最佳操作条件及运行参数为:燃料反应器温度为800℃,载氧体与生物质质量比为0.4,水蒸气与生物质质量比为1.36,制氢反应器温度为600℃,空气与生物质质量比为0.57。合成气产率为0.98 m^(3)/kg,H2产率为0.025 kg/kg,系统的㶲效率为68.06%。基于模拟分析,证明生物质化学链气化重整制氢系统不仅能获得较高产量合成气及高纯氢气,同时可实现系统自热。构建的生物质化学链气化重整制氢系统可为后续工艺关键技术的优化设计和更大规模的工程示范提供必要的依据和信息。 展开更多
关键词 生物质 化学链 流程模拟 Aspen Plus 系统自热
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