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2018年第8期(发布时间: Aug 29, 2018 发布者:彭皓)  下载: 2018年第8期.doc       全选  导出
1   2018-08-29 10:31:18.95 长江流域水电产业前景:中国绿色能源的选择 (点击量:7)

能源安全非常重要,尤其是在绿色能源选择迫切需要的时候。随着化石燃料燃烧引发的一系列环境污染问题,中国将在未来做出改变,以应对从化石燃料转向绿色能源的需求。我国水电资源丰富,发展潜力巨大,尤其是长江流域水电在我国能源结构调整中起着关键作用。然而,有许多阻碍其发展,包括住宿和消费问题,环境污染和气候变化问题,移民问题等。中国已经停止发展的大多数中小型水电工程,水电以来长江流域也有许多缺点。本文通过对长江流域水电产业现状的总结,运用外部性特征分析和SWOT分析对其发展进行了全面的探讨。一系列的发展计划方面的制度、技术、商业和政治是为了帮助使水电是一个更好的绿色能源的选择,实现水电产业的健康和可持续发展在长江流域,并确保在中国能源结构调整的顺利进行。

——文章发布于2019年2月

2   2018-08-29 10:30:26.707 抛物线槽太阳能电厂蒸汽发电系统的建模与动态仿真 (点击量:2)

在抛物线槽太阳能电站中,蒸汽产生系统是传热流体电路和水/蒸汽电路的结合点。由于太阳辐射的不连续特性,此类电厂的蒸汽产生系统中,工作流体物理参数如质量流量、温度、压力等的动态特性更加明显,增加了系统运行的复杂性。本文基于集总参数法,建立了油水蒸汽发电系统的零维动态模型。在此基础上,对四种典型的单参数扰动过程进行了仿真,得到了控制策略。利用实际气象数据,在STAR-90模拟平台上进行了不同天(晴天、阴天)和不同季节(春夏秋冬)的系统级模拟。仿真结果表明,PI控制可用于调节水位,避免多云天气下系统运行,太阳下山后系统仍能继续产生蒸汽。仿真结果可为电厂运行人员提供有益的参考。

——文章发布于2019年3月

3   2018-08-29 10:31:03.897 风力机叶片冰的线性和非线性特征及机器学习诊断 (点击量:4)

风力涡轮机叶片上的冰块是能源公司在寒冷气候下面临的主要问题之一。本文提出了一种基于模式识别的基于导波和机器学习的冰厚度检测和分类方法。为了成功实现监督分类,有必要采用一种允许正确提取和选择超声波信号特征的方法。这项工作的主要创新之处在于,该方法考虑了四种特征提取方法来验证结果,分别采用线性(自回归(AR)和主成分分析)和非线性(非线性-AR外生和分层非线性主成分分析),特征选择采用邻域成分分析。通过机器学习,对决策树、判别分析、支持向量机、k近邻和集成分类器等20个分类器进行了监督分类。最后,在单频和多频模式下对分类器进行了评价,得到了准确的结果。

——文章发布于2019年3月

4   2018-08-29 10:31:29.34 微藻衣藻的催化太阳热解 (点击量:5)

太阳能热解技术通过将生物质能转化为可运输和储存的燃料,为利用太阳能提供了潜在的解决方案。然而,在生物油被用作燃料之前,许多不良成分可能会形成,生物油的升级是必要的。研究了利用太阳能热解工艺从莱茵河微藻中生产生物油的工艺。采用响应面法(RSM)评价了生物质加载速率、反应时间和水滑石催化剂的比例对产物分布和液体组成的影响。根据所研究变量的函数,建立了产品产量预测方程。采用微分进化(DE)算法确定了最大产液率(57%)的最佳条件。液体产量的最优条件是1.98?g,9.9?min,和22.88%的生物质加载速率、反应时间和催化剂比例,分别。以水滑石为催化剂的混合氧化物表现出良好的性能,降低了氮化物的含量,提高了碳氢化合物的相对比例。

——文章发布于2018年10月

5   2018-08-29 10:33:34.627 集成太阳能系统的建筑物在预测不确定性下的模型预测控制 (点击量:0)

本文探讨了基于随机模型预测控制(SMPC)的智能运行策略,以实现太阳能在集成太阳能系统的建筑中的最优利用。我们的方法考虑了太阳辐照度预报在预测水平上的不确定性,使用了一个新的概率时间序列自回归模型,该模型是在天气服务提供商的天空覆盖预报基础上校准的。在最优控制公式中,我们将太阳辐照度作为非高斯随机扰动对成本和约束的影响建模,而非凸成本函数是对随机过程的期望。为了解决这个复杂的优化问题,我们引入了一种新的近似动态规划方法,该方法使用高斯过程回归来表示最优的成本-去函数,并取得了很好的解质量。在最后的步骤中,我们使用一个模拟器,将TRNSYS中的物理系统模型与使用Python和MATLAB开发的SMPC控制器相结合,来评估一个建筑集成系统与太阳辅助热泵和地板辐射供暖的闭环操作。对于所考虑的系统和气候,与基于规则的基准调优控制器相比,SMPC在冬季一个月为供暖节省了高达44%的电力消耗,而且它很健壮,对热舒适性违规的不确定性更小。

——文章发布于2018年9月1日

6   2018-08-29 10:34:22.067 光子增强薄膜太阳能电池与正形纳米结构 (点击量:1)

光与光子纳米结构之间的相互作用在薄膜太阳能电池(TFSC)的光管理中具有广阔的应用前景。本文介绍了一种周期性纳米结构保形TFSCs的策略。采用一种具有成本效益的自组装方法,制备了不同直径的单分子SiO2球形阵列。采用等离子体刻蚀工艺调整结构参数。显然,远场光捕获特性在光学性能上得到了识别。在沉积后的a-Si:H吸收层中实现了共形结构。通过有限差分时域模拟,确定了光子增强导引共振,在理论和实验上均提高了吸收系数。近场光学性能使500?TFSC应用纳米二氧化硅纳米粒子有前途的选择。为了充分利用光子增强性能的优势,我们制作了一个具有正形纳米结构的a-Si:H太阳能电池作为第一个演示。在整个波长范围内都有增强的吸收。因此,基于排列SiO2纳米球的适形纳米结构的光子增强a- si:H太阳能电池产生了宽带光管理的提升,与参考的平面AZO和纹理AZO相比,整体外部量子效率分别提高了20%和2.7%。这些结果为具有高效宽带光管理的低成本光子增强纳米光电器件的未来发展提供了一个有前景的平台。

——文章发布于2018年10月

7   2018-08-29 10:34:05.857 装备柔性叶片的小型风力机性能分析 (点击量:0)

风力涡轮机的效率会大大降低,使设计条件大大降低,这对于固定螺距、恒速的小型设备和在高度可变风环境下工作的设备来说尤其麻烦。自适应结构设计的最新进展提出了一个新的涡轮概念,采用连续形状变形,使涡轮能够更有效地适应可变条件。这种变形叶片可以增加能量捕获,并帮助小型风力涡轮机通过在大范围风速和转速比下提高效率变得更加经济可行。本文通过实验和数值分析验证了柔性变叶涡轮的实用性。实验比较了一个刚性叶片原型设计和一个相同的柔性设计,共有18个数据集,包含230个数据点。实验结果表明,柔性设计优于刚性设计,特别是在负载条件较差的情况下。所有情况下,最大修正功率系数均增加,最高达32.6%。在大多数情况下,操作范围也增加了,在刚性叶片设计上最多增加了34.5%。这些结果表明,柔性设计比刚性设计产生更大的功率,特别是在条件不理想的情况下。

——文章发布于2019年3月

8   2018-08-29 10:31:41.027 加纳北部安装的太阳能光伏组件老化和退化 (点击量:0)

了解太阳能光伏组件的场失效和降解模式对价值链上的各个参与者都很重要。介绍了现场研究结果在22单晶的性能下降硅模块暴露16?年三个社区在加纳北部,在电网扩展。结果表明,Pmax (maximum power of The module, Pmax)在此期间下降了18.2-38.8%(中位数- 24.6%),年线性降解率为1.54%。模块输出功率损耗以短路电流损耗(Isc)和填充系数损耗(FF)为主,分别为0.75%/年和0.54%/年(中值)。封装剂变色和连接盒胶粘剂降解是模组中最常见的可见缺陷。

——文章发布于2018年10月

9   2018-08-29 10:31:56.143 奥克尼项目显示了氢作为燃料来源的潜力 (点击量:2)

奥克尼群岛位于苏格兰大陆北端10英里处,是一个人烟稀少的群岛。然而,被风吹拂的岛屿已经成为英国在可再生能源创新方面最重要的中心之一——包括使用氢作为化石燃料的清洁替代品。

奥克尼之所以关注氢,是因为它需要一种从岛上丰富的风力和潮汐资源中储存能量的方式,而这些资源通常产生的电能超过了当地电网所能承受的水平。

从欧盟(EU)到奥克尼委员会(Orkney Council),许多公众和社区投资者都出资建造了一台电解机器,将过剩的能源转化为氢气。这个过程通过电流将水分解成氢和氧的组成部分。

由此产生的氢气以压缩气体的形式储存在燃料电池中,以备日后使用。在奥克尼州首府柯克沃尔停靠的船只上,这种能源被用作化石燃料的替代品,减少了当地的污染和碳排放。

位于奥克尼(Orkney)的欧洲海洋能源中心(European Marine Energy Centre)董事总经理尼尔•克莫德(Neil Kermode)表示:“如果我们不使用(过剩的风能和潮汐能),它就会吹过或被冲走,所以我们不妨采取一些措施。”“我们正试图将能源从海洋中提取出来,用于运输和供热等领域。”

该项目是一个小规模的例子,表明了热心人士相信氢可以在世界经济脱碳中发挥作用。随着风能和太阳能发电在全球发电中所占份额的迅速增长,平衡间歇性发电的问题变得越来越尖锐。

到目前为止,在成为主要储能形式的竞赛中,氢一直落后于电池技术。越来越多的大型电池被集成到电网中,以减轻可再生能源发电的波动性。全球不断增长的电池动力电动汽车也有助于平衡供需——如果在电力充足的时候进行充电的话。

然而,氢有几个优势。电池很重,需要稀有的锂和钴的供应,而氢是宇宙中最轻、最丰富的已知元素。当它被用来发电时,除了作为副产品的水,它什么也不生产。

1937年兴登堡飞艇灾难使氢的可燃性臭名昭著,但支持者说,这种风险是可以控制的,就像化石燃料一样。自上世纪50年代以来,美国国家航空航天局(Nasa)就一直使用氢气作为火箭燃料。

那么,为什么更多的地方不像奥克尼那样急于拥抱氢呢?电动汽车公司特斯拉(Tesla)创始人埃隆•马斯克(Elon Musk)将燃料电池技术斥为“骗局”和“愚蠢得令人难以置信”,因为通过电解将氢从水中分离出来所消耗的电量,比由此产生的氢所能产生的电量还多。

到目前为止,马斯克正在赢得这场争论,至少在道路运输领域是这样,燃料电池汽车在与电动汽车的竞争中举步维艰。全球汽车制造商一直在这两项技术上进行投资,但尽管全球电动汽车销量已达到约300万辆,但只售出了几千辆燃料电池汽车,主要销往日本和加州。其中大部分来自丰田,丰田表示,它仍然相信氢动力汽车将发挥作用,因为它们比电动汽车的续航里程更长,加油速度更快。

怀疑论者列举了一些障碍,包括缺乏氢燃料基础设施,以及储存和运输天然气的成本。热心者说,即使电动汽车最终主导乘用车市场,更大的氢能量密度将使燃料电池成为卡车、轮船和火车等重型交通工具的更好选择。法国阿尔斯通(Alstom)开发的氢动力列车去年在德国开始试运行。

在家庭和工业中,氢也有更广泛的潜在用途,作为取暖来源。英国北部利兹市的当地天然气网络计划用氢气取代甲烷,以减少近四分之三的温室气体排放。氢气将从现有的天然气供应中提取,碳将被移走并储存在地下。规划者表示,只需要对现有的天然气基础设施和设备进行少量修改。该计划的目标是在本世纪20年代末开始实施,如果成功的话,将在全国范围内推广。

推动使用氢气的行业组织——氢委员会(Hydrogen Council)表示,到2050年,氢可能占全球能源消耗的近五分之一,在满足国际气候目标所需的碳减排中,氢可能占到类似比例。该委员会估计,要实现这一规模,到2030年需要投资约2800亿美元。

随着可再生能源过剩的频率越来越高,对能源储存的投资产生了强烈的激励作用,支持者正指望依靠技术进步来提高电解过程的效率。“如果你有很多廉价的能源,人们就很难想出聪明的办法来利用它们,”专注于绿色技术的研究机构彭博新能源财经(Bloomberg New energy Finance)的分析主管艾伯特•张表示。“氢可能是一个有益的领域。”

——文章发布于2018年1月8日

10   2018-08-29 10:32:07.64 中国AP1000达到全功率运行 (点击量:0)

中国浙江省三门核电站1号机组首次全面运行。该机组成为世界上第一个实现并网发电的AP1000机组。

今天下午2点10分,中国核工业集团公司和国家核技术公司宣布,三门1号机组首次实现100%通电。

三门1号反应堆的热测试已于去年6月完成。该测试模拟了反应堆系统在正常运行过程中所承受的温度和压力。4月25日开始将燃料组件装载到堆芯中。该股于6月21日实现了第一次临界- -持续连锁反应。6月27日,首次使用核能产生的蒸汽以额定转速成功旋转涡轮。

该单位一直在进行逐步的能量提升测试,直到所有测试都在100%的能量下安全成功完成。三门一号计划在今年年底前投入商业运营。在中国,新的核电反应堆通常被认为是在完成了一次168小时全功率连续运行的示范试验后投入商业运行的。

2007年9月,西屋电气及其合作伙伴邵逸夫集团(Shaw Group)获得了在中国建设4个AP1000机组的授权:两个在浙江三门,两个在山东海阳。三门1号的建造始于2009年4月,而三门2号的第一个混凝土是在2009年12月浇筑的。海阳1号和2号分别于2009年9月和2010年6月开工建设。

三门2号的高温测试已于1月份完成。预计将很快开始向反应堆堆芯装载燃料,三门二号也将于今年年底开始运营。

海阳在8月8日达到了第一个临界状态,预计年底也将开始运行,8月8日开始装载燃料的海阳2号预计在2019年开始运行。

美国也在建造4个AP1000反应堆——Vogtle核电站和Summer核电站各有两座。然而,这两套夏季公寓的建设于去年8月暂停。

——文章发布于2018年8月14日

11   2018-08-29 10:32:25.207 瓦锡兰维护和运营夏威夷生物柴油燃料发电站 (点击量:1)

在夏威夷,清洁、安全、不间断的电力是夏威夷电力公司50兆瓦斯科菲尔德发电站的核心。瓦锡兰已经签署了一项维护和运营咨询协议,该电厂位于距火奴鲁鲁40公里的瓦胡岛。该协议将帮助公用事业公司最大化电厂的可用性和效率。

瓦锡兰在10年的合同期内,将提供咨询和维护服务,帮助确保核电站的可靠发电,主要用于满足峰值负荷。快速反应发电厂增加了灵活的发电能力,并支持夏威夷实现到2045年实现100%可再生能源的目标。

该工厂以超低硫柴油为二次燃料的生物柴油为燃料,具有未来使用沼气或天然气的能力。该核电站还将提供“黑色启动”能力,提高在飓风或海啸等自然灾害发生时的恢复能力。

——文章发布于2018年8月20日

12   2018-08-29 10:33:51.473 美国能源部氢奖得主向日本出口小型创新氢燃料装置 (点击量:0)

美国能源部(DOE)和日本新能源和工业技术发展组织(NEDO)最近宣布了一项关于氢和燃料电池安全研究与开发(R&D)数据共享的合作,以加速氢技术的进步,实现能源安全、弹性和经济增长的共同目标。本着这种合作精神,美国能源部的燃料电池技术办公室自豪地宣布,荣获100万美元的氢2燃料h奖的SimpleFuel公司,正在向日本出口世界上第一个氢燃料加注设备之一。

随着美国首次向我们长期的氢合作伙伴日本出口尖端技术创新,h奖展示了如何利用联邦奖金激励美国企业家加速技术进步。H2氢燃料H-Prize竞赛成功地挑战了美国的创新者,让他们在现场部署氢气发电系统来为氢燃料汽车提供燃料。氢燃料汽车可用于家庭、社区中心、小企业或类似场所。SimpleFuel家用加油机在700巴的情况下,可以在15分钟或更短的时间内,用电解产生的氢气为汽车提供1公斤的加注,其设计成本效益高,减少了后退距离,并减少了系统的物理足迹。SimpleFuel是由三家公司合作的:IVYS能源解决方案(马萨诸塞州),McPhy Energy N.A.(马萨诸塞州)和PDC Machines(宾夕法尼亚州)。这种方法补充了目前由国家和私营部门资助的传统零售加油站。

在日本中央政府环境部的支持下,SimpleFuel appliance将使用太阳能或电网电力,在Kesen预售合作社与丰田工业燃料电池叉车一起使用。Kesen Precut为日本市场生产高质量的木材和木屑产品,在日本的Sumida镇和陆前高田市有两家生产工厂。

——文章发布于2018年3月28日