固体氧化物燃料电池新型阳极燃料的研究进展

为了解决传统的氢气、一氧化碳等工业制气作为固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell, SOFC)阳极燃料时,其在制备、存储、使用安全性等方面的问题,探究新型阳极燃料的研究及应用,以期在保证电池性能的同时实现SOFC的低碳甚至零碳排放.对当前有关SOFC新型阳极燃料的研究现状进行了调研总结,概述了SOFC的基本原理,阐明了国内外能源结构的影响.调研了低碳/零碳燃料在SOFC研究中的应用情况,包括甲烷等低碳烷烃、氨、生物质燃料、含碳类固体燃料等.在此基础上对阳极低碳/零碳燃料下SOFC联合动力系统的研究进行了概括总结,并指出了SOFC的发展方向.     

风电-光伏-电制氢-抽蓄零碳电力系统短期生产模拟模型

为实现碳达峰碳中和目标，构建以新能源为主体、以能源供给清洁化和能源消费电气化为特征的新型电力系统迫在眉睫.考虑风力发电、光伏发电的间歇性和随机性，以及抽蓄电站、电制氢的储能特性和灵活性特点，基于随机规划理论提出一种风电-光伏-电制氢-抽蓄零碳电力系统短期生产模拟模型.在满足柔性氢负荷总量需求的基础上，以绿电上网电量最大为目标，对风电-光伏-电制氢-抽蓄零碳电力系统进行短期生产模拟，包括日前发电-制氢计划、备用容量、抽水蓄能-放水发电功率、弃风光等.以我国张北风电-光伏-电制氢-抽蓄零碳电力系统示范工程为例，设置多个运行情景对所提模型进行模拟仿真.仿真结果表明：该模型能够有效模拟系统在任意风光出力场景集下的绿电上网计划情况，柔性氢负荷、抽蓄电站能有效促进风光消纳，增加系统综合效益.     

基于世界科技革命加速进化规律的世界能源转型研究

世界能源转型就是由世界主导性能源更替所引发的能源革命、工业革命和社会革命，受世界科技革命及能源供需驱动，具有幕式变革特征，是人类文明进程中质量互变的重要组成部分。根据世界科技革命的周期性及加速进化规律，以及世界能源转型的幕式变革规律，结合世界能源技术前沿和现有产业基础，综合判断本轮世界能源转型为天然气接替石油所引发的“低碳转型”，受智能化和页岩气技术革命驱动，始于2007年，将止于2032年，目前处于转型的第二阶段（“破旧”），2027年后将进入第三阶段（“立新”）。核聚变将在2030年前后登上历史舞台，2069—2088年将经历“零碳转型”，2088年后人类将走向能源自由。由于核聚变具有与化石能源截然不同的无穷大能量总体、弱地缘依赖性和零碳排三大特征，故其零碳能源转型将意味着颠覆性改变，也决定了低碳转型的方向。国家、行业和企业将需要在世界能源转型的总框架下，根据自身比较优劣势和战略定位，在当前出发点与远期“零碳转型”目标之间进行低碳转型路径的全局寻优。我国一次能源结构具有富碳特征，尽管天然气产业发展迅速，但要在保障能源消费总量增长的同时实现“双碳目标”，就必须依靠科技创新驱动特色发展...     

小议电厂热力系统节能措施

自从人类迈向电力革命，人们就对电能的需求量持续增长。国民经济的持续发展离不开电力能源的稳定供应，尤其是改革开放以来，伴随着全球化经济的快速发展，社会各行业要求不断增加能源数量，这就更需要有充足的能源供给予以支持。然而，当今世界普遍处于能源危机的被动局面，实现科学、合理的能源利用，缓解严重的能源危机，现已成为世界各国亟待解决的重要课题。在我国经济实现快速发展的进程中，能源消耗量最大的当属电厂耗能。因此，加快步伐针对电厂热力系统的节能措施进行研究，将对改善我国能源供给现状及实现经济可持续发展起到积极的推动作用。     

微型燃气轮机冷热电联供系统的热经济性分析

通过划分我校能源岛系统的子系统图，计算了各股能流的热力学参数和火用值，并进行了热力性能计算及结果分析．在此基础上求取各子系统的燃料炯和产品炯单价及其经济系数，对结果进行了热经济分析，指出了系统的不足之处，并提出了改进意见．     

欧盟预计2005年度生物燃料将替代1.4%化石燃料

欧盟官员称，虽无法实现征2005年底由生物燃料替代2％交通运输燃料的目标，但仍会朝着这个方向继续努力。欧盟25国一直在促进生物燃料的使用，特别是生物柴油和生物乙醇，目的是用这种绿色能源替代基于石油的化石燃料。欧盟委员会能源和运输部的Paul Hodson说：“我们估计到2005年底生物燃料将替代1．4％～11．5％的化石燃料。”     

北九州新热供给区域有效利用热电并给系统排热效果的评价

探讨了北九州市新规划热供给区域的热电并给系统导入效果．根据东京的能源消费功能单位，推测了北九州市的能源消费功能单位．利用不同建筑用途的建筑面积和能源消费功能单位，计算了北九州市新规划热供给区域的能源需要量、设定了单体空调系统、锅炉系统、电主热从及热主电从的热电并给系统等4种能源供给系统，并计算了各系统的能源消费量、二氧化碳排放量、初期投资、运行费用和单纯回收年数、计算结果表明，综合考虑能源消费量、二氧化碳排放量和运行费用，新规划热供给区域导入能源供给系统时，热电并给系统是最好的选择．     

“双碳”背景下传统化石能源脱碳制氢增值化利用技术

碳达峰和碳中和战略目标对全球经济与社会发展意义非凡。能源动力行业是中国二氧化碳排放大户，也是构建新型能源系统与产业革命的主战场。日趋成熟的碳捕集、利用和封存(carbon capture, utilization and storage,CCUS)技术因高成本、高能耗面临产业界的强大阻力，转变能源结构至关重要，然而中国的资源禀赋和能源现状决定未来一段时间仍将继续依赖传统化石燃料。该文分析了催化裂解技术、碳材料和氢气利用、燃氢发电等多项前沿技术的可行性，提出了一个实现化石燃料高效清洁利用的革命性技术路线，以期高效、低排放、低成本地制备氢气和高附加值的碳材料，实现基于燃氢轮机的零排放发电。该技术路线有望解决相关能源动力企业的碳排放技术与经济难题，助力“双碳”目标实现。     

基于可再生能源的分布式多目标供能系统(一)

通过对基于化石能源和基于可再生能源的几种主要分布式发电技术及系统，包括往复式发动机，微型燃气轮机，燃料电池，太阳能光伏发电，太阳能高温集热发电，风力发电，多联产及蓄能等相关技术的现状分析，指出了建立和发展基于可再生能源的分布式多目标供能系统所面临的主要问题与挑战。     

面向碳中和与先进动力的燃烧反应动力学研究方法进展

氢、氨、电子燃料、生物燃料等零碳及低碳燃料的清洁燃烧是实现碳中和目标的客观选择；而合成航煤、稠环烃类、多元混合燃料的高效燃烧与先进空天动力的发展息息相关。这些新型燃料的燃烧反应动力学是深入理解其燃烧过程、发展新的燃烧组织模式及燃烧器的基础。当前，建立新型燃料的可预测性动力学模型依然存在诸多挑战：一方面迫切需要宽范围条件尤其是极端条件及多物理场条件下的准确的实验数据；另一方面需要高效的燃烧反应动力学模型分析和优化方法。该文综述了近年来本研究团队发展的燃烧反应动力学基础实验方法和模型分析及优化方法，包括更为详细的燃烧组分信息的获取、更低温度下燃料点火数据的测量、等离子辅助燃烧的组分诊断等实验方法，以及燃烧反动动力学模型的降维、灵敏性及不确定性分析、实验设计、模型优化和简化方法等。     

零碳/低碳燃料固体氧化物燃料电池-发动机联合动力系统热力学分析

为响应能源动力领域低碳节能的战略需求，促进固体氧化物燃料电池(SOFC)商业化应用，设计了一种SOFC-发动机联合动力系统，以NH₃、H₂、天然气为燃料，并结合尾气余热梯级利用技术。首先建立并验证了系统的数学模型，然后对系统模型进行了热力学分析，探究了不同零碳燃料、低碳燃料应用时关键参数对系统性能的影响。结果表明：燃料流率增大时系统效率无明显变化，H₂作燃料时SOFC与发动机子模块效率最佳，但使用NH₃系统总效率最高，可达81.96%;当量比保持在1时可使系统整体效率达到最优；蒸汽燃料比从0.8降低到0.2时系统总效率随之升高，但其过低也会导致系统经济性变差；理想条件下，该系统应用在动力机械装置中时，考虑到SOFC装置与发动机模块的耦合性，SOFC工作温度维持在600℃～650℃为宜。     

对电厂热力系统节能的策略分析

随着经济的不断发展,使得能源资源逐渐缺乏的问题开始出现。到目前为止,能源短缺已成为一个全球性问题,世界各国的领导人都在都在关注这个问题。而相对于国外,我国的能源型资源短缺的问题尤为严重。对于电厂热力系统的热经济利益的实现,从本质上体现出我们能够拥有电厂的热力系统节能的基本方法,它不仅可以掌握电厂的节能,同时也能够适当的保持能源资源可持续发展的标准。因此。对于电厂热力系统的节能策略分析就显得十分必要。     

中国核能现代化发展战略

 中国自主三代核电品牌开发不断取得突破、先进核能系统创新稳步持续推进，核能对中国能源清洁低碳转型和整体创新发展的战略支撑作用已充分体现。面对党中央和国务院对中国能源中长期发展的重大战略决策，面向2035年，对标全球技术发展趋势，主动应对复杂国际形势，紧密结合核能与经济社会发展及其能源供应需求、构建清洁低碳安全高效的能源体系和构建新能源占比逐渐提高的新型电力系统（“两个构建”）的发展路径，开展能源领域核能发展战略的多种情景研究，依据行业发展规律，总结提出中国核能产业现代化发展的标志和路径建议。重点围绕行业内部在实现零碳规模化发展、核能引领科技创新、实现核燃料闭式循环和长远发展等方面的发展趋势分析，提出核能现代化发展战略目标；在新型电力系统安全稳定运行、拓展核能供应体系多样化保障城镇化、核能工艺热助力能源消费领域实现能效提升、核能制氢和构建低碳复合能源系统促进能源向资源转型等领域进行发展情景预测，力争用15年左右的时间基本实现核能产业现代化，并在更长时间内支撑中国“双碳”等战略目标实现。     

考虑初始投资递减的住宅能源系统的经济性评价

近年来，由于具有较高的能源利用效率和较低的温室气体排放量，燃料电池在住宅中的应用在日本受到了关注．另外，太阳能电池系统也早已被导入住宅的能源利用中．然而，住宅用燃料电池和太阳能电池系统的初始投资成为这类住宅能源系统普及应用的一个主要的障碍．在人类的生产活动中，新的产品会随着技术的提高、产量的增加而降低成本，这两种系统的初始投资也必将降低、但是很少有研究涉及到考虑初始投资递减的这类系统的经济性评价．文中通过应用学习曲线的方法，预测了2005—2030年间以5年为间隔的日本住宅用燃料电池和太阳能发电的初始投资递减，并且试算了日本典型住宅的通用能源系统、燃料电池系统和太阳能电池系统的年间能源费用，由此评价了住宅用燃料电池和太阳能发电的经济性．     

生物质燃料乙醇研究进展

本文分析了燃料乙醇发展经济、能源、环境、社会效益，肯定了其能源战略地位，提出几条实现我国生物燃料规模化生产的可行性建议以资借鉴。     

夹点分析优化后的油田联合站分布式能源系统特征与节能潜力

胜利油田进入特高含水期,开采难度加大,采油成本上升,节能已成为采油厂成本控制的主要因素,采用燃气轮机或燃气内燃机发电、烟气驱动热泵回收污水余热和加热原油等工艺相结合,可以构建基于天然气的分布式能源系统。通过对传统联合站以及联合站分布式能源系统进行夹点分析,从而实现能流分析优化。基于燃气内燃机变工况能流模型,通过热力模拟进行燃气内燃机的燃烧计算,对水套加热炉加热原油的传统联合站进行夹点分析。基于烟气余热驱动的溴化锂吸收式热泵能流模型,对联合站分布式能源系统进行夹点分析。对联合站分布式能源系统与传统联合站进行了对比分析,联合站分布式能源系统节能潜力达24%,为实现“双碳”目标做出了贡献。     

时滞影响下区域能源供需模型及动力学分析

根据能源供给、需求、价格的复杂关系,以及能源生产企业对市场需求信息的了解到调控能源供给有一个时间滞后,建立了时滞影响下区域能源供需平衡模型.从平衡点的稳定性,相轨迹,Dulac函数等方面研究其动力学行为.利用主项分析法对平衡点稳定性进行分析,得出能源的消费需求与能源供应以及能源进口趋向稳定的条件.同时给出能源平衡表来分析两个区域(江苏和陕西)2000-2005年能源供需现状,进一步验证了模型在很大程度上反映了区域能源供需的实际,并提出相应的能源对策确保我国能源经济系统健康、稳定、快速地发展.     

近零碳城镇规划设计优化技术研究

正0引言"十三五"时期是我国实现控制温室气体排放行动目标的关键时期。党的十九大报告要求推进绿色发展,建立健全绿色低碳循环发展的经济体系,倡导简约适度、绿色低碳的生活方式。《"十三五"控制温室气体排放工作方案》提出要开展近零碳城镇示范项目建设,零碳发展由此成为新时期生态文明建设的核心目标之一。"近零碳排放"是介于低碳排放和零碳排放之间的低碳发展阶段;而"近零碳城镇"则是综合利用各种低     

浅谈某住宅小区热水热力网热力站设备的选型设计

本文讨论了某住宅小区热水热力网热力站的供热系统设计，结合工程项目的特点，并依据节省投资、节约能源和满足供热效果的原则，重点探讨了热力站工艺系统的设备选型问题。     

太阳能开发利用风景这边独好——访中国资源综合利用协会可再生能源专业委员会任朱俊生

能源是国民经济发展的重要物质基础和人类社会所必需的物质保证。人类对于能源利用源于传统的生物质，逐渐发展到木炭等能量密度较高的成型燃料，最后进入以煤炭等化石燃料为主的化石能源时代。20世纪的两次石油危机让人们认识到了可再生能源的重要性，特别是近年来环保要求的日益提高和国际社会对气候变化问题的关注，使可再生能源技术得到迅速发展，风力发电、太阳能发电等新技术可再生能源的年增长速度达到50％以上。今天，在世界范围内发展可再生能源已成为调整能源结构、减排温室气体、实现可持续发展的重要措施。2005年2月28日我国政府正式颁布了《可再生能源法》，从而为建立我国可再生能源市场、实现可再生能源发展目标提供了坚实的法律基础。本刊曾于2005年第2期刊登了题为《风力发电：应对能源挑战》的文章，对我国如何利用风力发电作了详尽的阐述。本期将就太阳能资源的开发利用作具体、深入的分析。