基于Copt-aiNet的污水处理过程优化控制

污水处理是一个复杂的动态反应过程,针对如何确定优化控制中关键变量的动态最优设定值,使满足出水水质排放达标的同时降低运行能耗的问题,提出了一种基于人工免疫算法Copt-aiNet(组合优化的人工免疫网络)的污水处理控制策略.首先,利用Copt-aiNet确定第二分区溶解氧质量浓度和第五分区硝态氮质量浓度的最优设定值;再利用控制器跟随最优设定值,对氧传递系数和内回流流量进行控制,进而对曝气能耗和泵送能耗同时进行优化;最后,在仿真平台BSM1上进行仿真实验,结果验证了本文控制策略的有效性,可以在保证出水水质达标的前提下有效降低能耗.     

城市污水处理过程出水氨氮优化控制

为了改善城市污水处理过程出水氨氮的处理效果,提出一种城市污水处理过程出水氨氮优化控制方法.首先,基于机理特性分析影响出水氨氮浓度的性能指标,建立一种基于自适应核函数的性能指标与控制变量的关联模型,并通过粒子群优化算法获取控制变量溶解氧浓度的优化设定值;其次,设计自适应模糊神经网络控制器,完成溶解氧浓度优化设定值的跟踪控制;最后,将出水氨氮优化控制方法应用于基准仿真平台BSM1.实验结果表明,该优化控制方法不仅提高了出水氨氮的去除效果,而且有效降低了能耗.     

北京市污水处理系统温室气体排放及未来预测

污水处理系统作为重要的温室气体排放源，其低碳运行受到国内外学者广泛关注。该文基于北京市污水处理流程，构建了污水处理系统温室气体排放核算体系，对2010—2020年全市污水处理系统的温室气体排放规模进行核算，并预测了2035年不同情景下的温室气体排放特征。结果表明：2010—2020年北京市污水处理系统排放的温室气体总量明显上升，年均增幅达6.03%;污水处理是温室气体排放最多的环节，其直接和间接排放的温室气体总量占整个系统的51.27%;不同处理标准和处理工艺的排放强度差异明显，北京地方标准的排放强度大于国家标准，处理能力较高的膜生物反应器(MBR)工艺排放强度是目前普遍使用的厌氧-缺氧-好氧(AAO)工艺的1.77倍；在基准情景、高标准出水情景、低碳排放情景下，2035年北京市污水处理系统的温室气体排放量均会增加，其中低碳情景的增幅最小，但投资和占地面积分别需要多增加49.95亿元和192万m²。基于该研究结果，从源头、过程和终端3个方面提出了相应温室气体减排建议。     

基于改进多目标布谷鸟算法的污水处理优化控制方法

针对如何确定污水处理优化控制中关键变量的最优设定值,以满足出水水质达标的同时尽可能降低能耗的问题,提出一种基于改进多目标布谷鸟算法的污水处理多目标优化控制方法.首先,通过对污水处理过程的分析,建立基于神经网络的污水处理能耗和出水水质模型;其次,利用改进多目标布谷鸟算法同时对污水处理能耗和出水水质模型进行优化,得到溶解氧和硝态氮浓度的优化设定值;最后,利用PID控制器对关键变量的最优设定值进行跟踪控制,实现污水处理过程的多目标优化控制.仿真实验结果表明,与其他几种方法相比,所提出的方法在保证出水水质参数达标的前提下,更好地降低了污水处理过程的能耗,实现节能降耗和保护环境的目的.     

四川省农业温室气体排放清单核算

随着气候问题日益严峻,温室气体（GHG）排放清单编制已经成为温室气体研究的一项重要的基础工作。本文根据《2006年IPCC温室气体排放清单指南》的基本方法,核算了四川省农林和其他土地利用部门温室气体排放清单,其主要统计CO2、N2O和CH4三种温室气体。     

弃风限电对中国风力发电的环境效益的影响研究——以呼和浩特为例

通过清单分析,对风电场的生命周期能源需求及温室气体(GHG)排放进行了研究。在此基础上,根据内蒙古呼和浩特某风电场的风速及弃风数据对风电场上网电量进行了模拟计算,并对比了弃风与不弃风情景下风电的能源回报比与GHG排放强度。结果表明：风电机组生产阶段对能源需求及温室气体排放贡献最大;弃置阶段因材料回收,有一定节能减排效果。在内蒙古风电的GHG排放强度不到火电的1%。对于一个2MW的风电机组,弃风限电会导致发电系统整体GHG排放在一个生命周期碳排放比不弃风的情景增加2.3万吨CO2e。因此在进行各区域风电建设规划时应当将其作为风力资源的一个校正因素纳入考虑。     

弃风限电对中国风力发电环境效益的影响——以呼和浩特为例

通过清单分析,对风电场的生命周期能源需求及温室气体(GHG)排放进行了研究。在此基础上,根据内蒙古呼和浩特某风电场的风速及弃风数据,对风电场上网电量进行了模拟计算;并对比了弃风与不弃风情景下风电的能源回报比与GHG排放强度。结果表明:风电机组生产阶段对能源需求及温室气体排放贡献最大;弃置阶段因材料回收,有一定节能减排效果。在内蒙古,风电的GHG排放强度不到火电的1%。对于一个2 MW的风电机组,弃风限电会导致发电系统整体GHG排放在一个生命周期碳排放比不弃风的情景增加2.3×10~4t CO_2e。因此在进行各区域风电建设规划时,应当将其作为风力资源的一个校正因素纳入考虑。     

考虑环境因素的分布式能源多目标优化配置

建立了分布式能源多目标优化配置模型,考虑了环境因素,以最小化传统发电与分布式能源发电的环境成本与发电成本之和、最小化配电网络损耗为目标函数.改变传统将多目标优化问题转化为单目标函数求解的做法,将粒子群算法扩展为多目标粒子群算法,并以此算法作为优化工具求解分布式能源的多目标优化配置.采用IEEE33节点系统作为算例,考虑将微型燃气轮机并网的优化配置问题.算例结果表明,该多目标优化配置策略能够为决策者提供可供个性化选择的多样化配置方案,各种优化配置方案与没有分布式电源安置相比,可降低系统网络损耗、改善系统可靠性指标和电压水平并降低污染气体排放.     

基于DE-BP算法的模糊神经网络控制器及其在污水处理溶解氧浓度控制上的应用

针对污水处理过程这一多变量、强耦合的复杂非线性系统,提出了一种基于差分进化算法的模糊神经网络控制方法,并应用于污水处理过程溶解氧浓度的控制。首先利用差分进化(DE)结合BP的混合算法对给定的模糊神经网络控制器结构参数进行离线优化,然后利用BP算法较强的局部搜索能力,对参数进一步在线调整。将所提出的控制器用于污水处理BSM1仿真平台的溶解氧浓度控制,控制性能优于常规的模糊控制器,仿真结果表明了该控制策略的有效性。     

适用于可持续认证的生物质能温室气体排放核算方法

 能源领域可持续认证标准要有温室气体（greenhouse gas，GHG）排放核算方法作为支撑。中国尚未开发适用于生物质能可持续认证的GHG排放核算方法。本文梳理了GHG排放核算的一般方法，基于国外生物质能可持续政策要求与认证标准的相关方法学，识别出核算方法的关键要素。在对中国研究层面生物质能生命周期GHG排放核算不同认识进行梳理和讨论的基础上，提出了适合于中国可持续认证的核算方法的建议。