SEEIP核心企业局域智慧能源网络框架及优化配置方法

智慧节能工业园区(SEEIP)的核心企业能源配置对产业集群的循环经济节能降耗具有重要作用。针对SEEIP建设与既有工业园区核心企业能源系统的智慧化改造,提出一种基于信息和通信技术(ICT)的局域智慧能源网络框架,并给出了能源生产模块、能源转换模块与能源蓄存模块中各种能源介质及品位的能量计算数学模型。以经济成本与环境影响为目标的函数,给出了SEEIP企业能源网络系统配置的优化模型,并采用改进的差异演化算法(DE)结合数据库查询技术求解该混合整数非线性规划(MINLP)优化问题,给出企业能源系统最佳配置方案,以满足用户冷、热、电需求。     

以生物质气化多联产为核心的区域综合能源系统数学优化模型

基于生物质多联产的综合能源系统(biomass polygeneration integrated energy system,BPIES)将生物质气化多联产与区域BPIES相结合,不但可提高物质与能量综合梯级转换利用效率,同时还兼具节约能源、提高供能质量、增加经济效益等综合效益,体现了生物质能源技术与区域能源规划的深度融合,有望成为最有效、最洁净的生物质能综合利用技术.基于通用数学建模(the general algebraic modeling system,GAMS)软件,在构建生物质气化多联产各模块机理模型基础上,建立了耦合多种可再生与不可再生能源系统的多层次、高维度数学优化模型,在满足区域能源需求的前提下,从经济、环境、技术及能耗等多方面对系统进行综合评估,并结合案例分析验证模型的可靠性与有效性.结果表明,耦合了化学合成单元的BPIES在满足区域负荷与生产化学产品上起到良好的互补作用,不仅能够实现能源的高效利用,还能同时提高系统经济效益.BPIES在4个典型区域的适用性为大连上海≈广州昆明.     

钢铁企业物质流与能量流及其相互关系

把大型钢铁企业的生产系统分解为相互关联的物质流动和能量流动过程两部分.针对其中的物质流动过程,构造从天然铁矿石(或废钢)到钢铁产品生产过程的物质流图,并建立含铁物料流动过程的铁流模型;针对能量流动过程,构造从一次能源到二次能源产品的生产、转换和使用直至废气排放的能量流图,并建立钢铁企业能量流模型;考虑物质流和能量流的相互关联和制约,建立两者的耦合模型.基于模型,讨论了钢铁生产过程中物质流变化、能量流变化及其相互作用对企业能耗及资源效率、能源效率的影响,指出了提高资源效率、能源效率的努力方向.     

考虑拓扑规划与管线选型的区域综合能源系统优化配置方法

区域综合能源系统是一种集多种能源生产与转换为一体的,具有能源利用效率高、多能源协调互补以及清洁低碳为特征的综合性能源生产形式。研究综合能源系统的优化配置方法有助于系统节能减排、保障地区用能安全以及促进可再生能源大幅消纳。本文建立了含拓扑规划的区域综合能源系统优化配置模型。其基本思路是以分布式能源站为基本供能单元,通过引入电力线路与输热管道的选型和容量配置约束,将分布在不同地区的能源系统连接在一起;其次,考虑了管网损耗、容量上限以及电压幅值等因素影响,以经济性最优为目标,综合考虑投资成本、替换成本与设备残值收益,构建了面向多区域能源互联系统的混合整数线性规划模型。算例测试结果表明,本文建立的规划模型可以有效减少冗余设备的安装容量,提高规划方案的经济性以及系统的综合能效,对于多区域综合能源系统的规划及建设具有一定的参考价值。     

基于Simulink仿真模拟的智慧能源管理系统分析

智慧多能源系统被认为是未来能源领域的发展方向,是以通讯信息技术为基础、集成多能源提高能源利用效率、降低能源供应成本的有效模式。华南现代中医药城园区现主要以外购电、锅炉供热的传统供能方式来分别满足用户的电能、蒸汽热能需求,为了提高中药城园区能源的综合使用效率及促进药渣的综合使用,提出了药渣气化、生物质气体热电联产工艺。进一步,为了仿真模拟中药城园区药渣废弃物资源化利用情况,建立了相应的智慧多能源系统模型、多目标函数和约束条件,并采用MATLAB/Simulink进行仿真模拟求解,最后与中药城园区的传统供能方式进行对比分析。仿真模拟结果表明：生物质热电联产供能方式与传统供能方式相比,生物质热电联产供能方式的年总成本下降11.78%,主要体现在运行维护费用、污染物排放惩罚费用、能量过剩惩罚费用减少方面。     

饥饿时间对日本沼虾能源物质利用和能量收支的影响

研究饥饿时间对不同体重的日本沼虾(Macrobrachium nipponense)能源物质利用和能量收支的影响.结果表明:饥饿初期日本沼虾主要依赖脂肪和碳水化合物供能,随着饥饿时间增加,开始部分消耗体内的蛋白质,最后完全依赖蛋白质作为能量来源,虾体营养组成和含量影响供能物质的利用.能量收支方程表明,在饥饿状态下日本沼虾代谢活动减弱,代谢能(R)逐渐降低,而排泄能(U)逐渐增加,体重对日本沼虾能量收支不产生影响.     

基于Matlab-OpenSEES混合编程的子结构试验系统

利用Matlab的强大矩阵运算功能、以及OpenSEES的开源特性,采用混合编程方法,建立了基于MatlabOpenSEES的子结构混合模拟试验系统.详细介绍了子结构混合模拟系统的组成及其原理,即Matlab模块、OpenSEES数值子结构模拟模块以及两者的接口.其中,Matlab模块主要实现运动方程计算、试验子结构加载控制以及数据采集功能;OpenSEES数值子结构模拟模块为子模块,实现子结构的数值模拟分析,供Matlab模块调用;接口可通过读写文本或Socket通信变量实现两者数据传输.该系统可以直接在外接的计算机上编程独立实现,再通过数据采集卡与电液伺服设备控制系统硬件的I/O(输入/输出)通道连接即可,从而避开了设备控制系统复杂的底层编程技术,减少了对控制系统本身的要求,降低了试验难度和费用.通过3个大比例尺结构试验模型的系统子结构混合模拟试验结果,验证了所提出的子结构试验系统的可行性.     

生物质气化的冷热电联供系统分析

以生物质气化为前提条件,结合某用能建筑的冷热电负荷,以内燃机和排烟再燃型溴化锂吸收式冷温水机组组成的冷热电联供系统为分析对象,对用能建筑的联供系统进行了能量分析,得出了一次能源利用率、一次能源节约率、效率和经济成本.生物质气化冷热电联供系统可实现生物质能源的梯级利用,为生物质能源的综合利用提供了一定的参考.     

能量/质量耦合梯级利用的多目标优化综合

按照不同能量和物质品位的高低实现能量和物质的梯级利用是实现高效、节能、减排的核心途径。该研究旨在基于热力学分析进行能量和物质等不同功能以及不同目标之间的协调,揭示网络拓扑结构与不同功能以及不同目标之间的关系,辨识系统瓶颈,建立过程能量/质量耦合梯级利用网络的多目标优化集成理论和方法,并探讨资源利用途径的优化,并将所研究的理论应用于烯烃和聚烯烃这一典型化工过程。     

基于CA的城市土地利用演变人工神经网络模拟

基于CA原理,利用学习矢量量化神经网络从不同时相遥感数据中挖掘土地利用演变的内在规律,自动找到土地利用元胞的转换规则,并以该规则反演和预测土地利用格局.在上海市区典型边缘带的应用显示,挖掘出的元胞转换规则,与同期上海城市发展状况相吻合,表明该模型可以满足土地利用演变模拟预测的要求,大大缩短了建立CA转换规则所需时间.若能增加社会、经济因素的影响,减少网络训练时的信息浪费,将进一步优化模拟效果.     

驻波能量探究

以固体中传播的横波为例 ,从能量的角度论证了相邻波节、波腹间的总能量守恒 ,任一波节、波腹间、一对“对应”位置间的总能量守恒 ;从能量密度的角度论证了在整个弹性介质中无数“对应”位置间流出和流入的能量净值是不随时间变化的 ,从而得出驻波不存在能量的定向传播。并讨论了驻波在相邻波节与波腹之间能量的转化过程。     

水环境中核弹爆炸能量的致热作用分析

本文提出一种新的构想：和平利用原子武器释放的能量，为人类造福。在本文中．重点讨论了武器释放能的能量约束的办法，采用具有一定深度的地下水井来来储存这一能量，同时对核能的结构成分及其对水的热效应，应用热力学第一定律进行了探讨，提出了提高这一效应的方向。     

能论

徐采栋先生是我国著名的冶金学家,中国科学院院士,长期从事冶金物理化学、有色冶金理论研究工作,徐老现已93岁高龄,仍在坚持工作。2011年在《贵州科学》第一期发表名为《熵论》之作,紧接着2012年又在《贵州科学》第一期发表题为《能论》的文章,2篇论文约1．7万字。《熵论》在德国物理学家克劳修斯的“宇宙的能量是永远恒定不变的”及“宇宙的熵则不断增加和趋向极大”2个名言上作了由浅而深的精辟论述。《能论》从力-功-热量-能量之间的关系及物质实体本身的属性作了详细的论述。作为编辑工作者,我们为徐老的这种献身科研事业的精神而深深的感动着。在此,通过我们的工作,让中青年科学工作者以徐老为榜样,不断鞭策自己,为我国的科研事业作出更大的贡献。谢谢您,徐采栋院士。     

内含式复合物X@Si20H20（X=N,P,As,C^-,Si^）的结构和稳定性

用DFT的B3LYP方法在6-31G（d）基组的水平上,对闭式多面体簇合物X@Si20H20及其内含式X@Si20H20（X=N,P,As,C^-,Si^-）复合物的结构进行了构型优化和能量计算,并讨论了稳定结构的几何构型、振动频率、能量参数与结构的关系．最后得到复合物结构的稳定性信息,具有Ih对称性的X@Si20H20（X=N,P,As,C^-,Si^-）为内含式的基态结构．     

基于能源约束的经济平衡增长研究

遵循能源消费与经济增长的双向因果关系,基于索罗增长模型和最优理论建立了一个知识外生的,包含代表性厂商、不可再生能源生产部门、可再生能源生产部门、政府和代表性家庭在内的经济平衡增长模型,并研究了经济平衡增长的条件.结果表明,经济增长和能源消费均衡的条件是能源投入增长率必须和有效劳动增长率相等.最后从加大节能减排和资源税征收的力度等角度提出政策建议.     

吉林省节能监测服务技术体系建设意义及对策

在详细分析我国工业节能现状、潜力及节能监测服务体系建设意义的基础上,有针对性地提出了吉林省节能监测服务体系建设的对策,为政府决策部门节能减排工作提供措施建议。     

低碳经济时代中国新能源产业的新机遇研究

鉴于国际国内的环保形势和经验,从中国的基本现状着手,指出传统的能源利用方式已经远远不能适应经济发展的需要,低碳经济在给中国能源产业带来挑战的同时,也给我国新能源产业带来机遇。在此基础上,提出了低碳经济时代我国新能源产业发展的方向。     

我国工业部门能源结构调整的节能减排效果分析

根据生产技术集,构建了一非径向环境DEA模型.结合2010年中国各省工业部门能源消耗数据,运用该模型研究了能源结构调整对于潜在能源节约量以及二氧化碳减排的影响.实证研究结果显示:对于给定的能源消耗总量,能源结构的调整可有效减少碳排放量;目前,我国东部地区拥有最多的潜在能源节约量与碳减排量;但能源结构调整是一长期的过程,为了达到更好的节能减排效果,需同时提高各类能源的运输能力.     

重视能源计量实现节能降耗

就计量工作在企业节能降耗中的作用进行了阐述,并就如何引导企业做好此项工作,提出了一些合理化建议。     

一种带有参考模型的能量分离控制方法

针对线性系统提出一种控制量按动态能量与静态能量分离的控制方法。该方法不仅能提高系统对输入的快速响应，而且实现了干扰抑制与输入跟随的分离，使系统响应速度与抗干扰都得到了提高。仿真结果表明，此方法具有较好的控制品质。