峰值电量约束下的场桥能耗最小化问题研究

随着化石能源的大量使用带来的环境污染问题日益严峻,关注能源使用效率的集装箱港口绿色化运营研究成为近年来的热点之一.本文以集装箱堆场中需要执行预倒箱作业的场桥为研究对象,考虑场桥不同运行状态下的单位时间电量需求不同以及峰值电量实时约束,建立了以总能耗最小化为目标的多场桥调度问题的混合整数规划数学模型.继而,将关键变量利用非连续贝和连续贝两种不同的方式进行编码,将次级变量利用启发式规则进行解码,并设计了相对应的遗传算法交叉与变异方法.数值实验表明,连续贝编码方法表现更为优异;通过与Cplex在小规模算例中的比较,与粒子群算法及人工蜂群算法在大规模算例中的比较,验证了所设计遗传算法的有效性.同时,通过与传统策略的对比,表明本模型可以同时实现能耗总需求与峰值需求两方面的优化,从而可以为港口管理人员在不影响既定日常运营工作的前提下降低能源成本提供科学有效的指导.     

Shift-contagion in energy markets and global crisis

This paper presents an analysis of shift-contagion in energy markets, testing whether linkages between returns in energy markets increase during crisis periods. The research presented herein demonstrates how common movement between energy markets increases due to (i) shift-contagion across energy markets, reflected by structural transmission of shocks across markets and (ii) larger common shocks operating through standard cross-market interdependences. A regime-switching model was developed to detect shift-contagion across energy markets. In the approach adopted herein, the occurrence of shift-contagion is endogenously estimated rather than being exogenously assigned. The results show that shift-contagion has been a major feature of energy markets over the last decade. Evidence is presented which demonstrates that the linkages between energy markets do not appear to be stable. These results are remarkably accurate for forecasting Brent and natural gas for horizons for up to 50 days. Conversely, for WTI (West Texas Intermediate oil) and coal, the model performs well only for forecasting very short horizons (up to 20 days). For all products, the model shows significant biases for long horizons.     

基于光伏获能的WSNs节点能量管理策略

针对WSNs中基于预测算法的能量分配与管理机制的不足,研究太阳能可充电无线传感器网络中能耗管理,提出基于历史获能的能量中性管理机制。设计了一种自适应跟踪太阳光的节点获能模型,进而构建了一种基于历史获能的能量中性管理机制,根据当前操作周期中由太阳能转化而来的可用能量,调节下一操作周期中节点工作的占空比,以解决节点太阳能获取与节点能耗的优化问题。理论分析与实验结果表明,提出的基于历史获能的能量中性管理机制,实现了太阳能电池板大小与节点能耗的最佳匹配,为太阳能可充电无线传感器网络中的能量获取及能耗管理提供了值得借鉴的解决方案。     

能量转换量子系统的热力学特性及其研究进展

量子物理是理解微观粒子运动规律的现代物理学理论.它与信息、生命以及化学等学科相互联系日益紧密,引发了许多新技术革命,深刻影响着人类的生活,已成为社会经济发展的原动力之一.当前,量子物理和能源科学结合,正在产生新的学科生长点.本文主要概述多种类型能量转换量子系统的发展;结合国内外的研究现状,系统地阐明如何应用热力学理论研究量子体系的能量操控以及微观器件的优化设计;总结量子热力学循环、能量选择量子电子器件、量子点热管理器件等在理论和实验方面研究的代表性成果和进展;展望量子物理与能源科学交叉领域发展的新方向.     

可持续发展视角下提升我国钢铁行业能源利用率路径研究

工业发展过程中生产工艺与技术水平对资源利用率和可持续发展动力的培养会产生重要影响。作为我国传统资源消耗型工业的钢铁行业，在产量与能源消耗间存在长期协整关系和能源利用率不合理问题，这直接导致了高能耗、高CO2产出，并严重地破坏了环境。因此，积极地推广新型生产工艺、提高生产技术水平和发展规模经济是实现我国低碳经济目标和提升钢铁能源利用率的有效路径。     

人类即将迎接可再生能源时代

对于可再生资源问题,尤其是可再生能源问题,需要提前作出重大决策。当代能源技术以及相关产业,正积极向可再生能源方向发展,已为世界共识。可再生能源是当前能源领域中的先进生产力,大力发展可再生能源是中国走新型工业化道路的需要,也是中国走和平发展道路的需要。无论从当前的发展,还是从长远的发展来说,中国都需要及早逐步过渡到可再生能源上来。人类的未来,将可能依靠可再生能源充分满足当代以及子孙万代对能源的需求。人类即将迎来一个广泛利用可再生能源的新时代。     

关于两种活化熵△≠rS(θ)m(c(θ))和△≠rS(θ)m(P(θ))的讨论

用热力学方法处理过渡状态理论的艾林方程,选择两种不同参考点作为标准态,得出两个不同的计算公式,两种类型的活化自由能、活化焓、活化熵意义数值不同,对于理想气体的反应,两种类型的活化焓相等,活化熵不等,但两种活化熵之间存在定量关系式:△≠rSθm(Pθ)=△≠rSθm(cθ) (n-1)Rln[Pθ/RTcθ].     

国内城镇污水处理能耗计算方法

污水处理行业是高耗能产业,合理地估算污水处理工艺的能耗将有助于节能减排措施的制定和实施。依据国内城镇污水处理各单元的工艺运行特点,分析了污水处理单元能耗分布特征,总结出污水处理过程中各单元主要耗能设备的能耗计算公式。以喀左污水处理厂(采用典型A/O工艺)为例进行分析,挖掘其最具潜力的节能设备,给出相应的节能调控方向。     

碟式太阳能聚光器气动特性和最大风压分布仿真分析

针对碟式太阳能聚光器最佳避风姿势问题,采用流体控制方程建立了碟式太阳能聚光器流场模型,并将计算得到的流场流速和压力再加载耦合到碟式太阳能聚光器前后表面,对碟式太阳能聚光器气动特性和风压分布进行仿真分析.结果表明:1风速对碟式太阳能聚光器表面中心区域最大风压影响很大,应适当提高碟式太阳能聚光器中心处的强度和刚度;2碟式太阳能聚光器的升力、阻力、侧向力和最大表面风压随风速增加而增加,且最大表面风压增加幅度尤显明显,但是风力系数随风速变化甚微;3不考虑流固耦合作用时碟式太阳能聚光器的升力系数、阻力系数、侧向力系数和最大表面风压的计算值存在较大的误差,在之后的计算中,应考虑流固耦合作用;4碟式太阳能聚光器表面最大风压随高度角和方位角的变化复杂,高度角为0°、方位角为45°姿势时达到最大.     

基于岩土失调温度限值的土壤源热泵系统土壤蓄能状态评价

基于岩土失调温度限值、建筑负荷特征、传热机理等多参数耦合的分析方法,提出了系统节能率、系统总运行费用现值和系统失效指标等评价指标,并建立了土壤蓄能状态评价体系.以评价体系为基础,通过CFD软件建立三维地下埋管管群数值计算模型,构建了评价全寿命周期内的土壤源热泵系统土壤蓄能状态的计算方法.计算和分析结果表明,评价体系和计算方法不仅可以较客观地反映土壤的蓄能状态,同时能够预测基于实际工程运行特性下的岩土失调温度限值范围和全寿命周期内节能性和经济性的失效时间点.