低温甲醇洗碳捕集工艺的优化与(火用)分析

为提高低温甲醇洗碳捕集工艺CO₂的捕集率和降低捕集能耗,在传统甲醇溶剂捕集工艺基础上提出了一种新型的二氧化碳捕集工艺;并将其与传统低温甲醇洗工艺在捕集单位CO₂时的■消耗和■损失进行了比较.该工艺在吸收塔脱硫段和解吸塔间构建双级闪蒸装置,可有效避免脱硫后富H₂S甲醇溶液中CO₂的流失.考虑该过程处于非理想状态,参照DECHEMA数据库对二元相互作用和计算路径进行修正.为了验证结果的可靠性和进行对比,基于CPA、PSRK和NRTL三种状态方程分别进行模拟.结果表明：优化后工艺的CO₂捕集量与未优化相比增加了63.17%;与常规甲醇洗工艺相比,新工艺捕获单位CO₂的■消耗为传统低温甲醇洗工艺的64.87%,且■损失仅为传统工艺的33.64%.优化工艺对低温甲醇洗碳捕集工艺的改进具有一定的指导意义.     

基于燃气轮机富氧辅助供能的风电耦合化工系统容量优化配置

利用电解水制氢技术将可再生能源风电嫁接到炼油产业,实现风电与化工耦合,可以有效改善化工产业碳排放高的问题。综合考虑到风电出力的不确定性和氢气需求的波动特性,提出了一种以满足化工用氢为主,基于燃气轮机富氧辅助供能的低碳能源系统。考虑风电机组、燃气轮机、电解槽、储氢储氧罐、以及二氧化碳液化压缩捕集装置的设备投资成本和操作成本,建立以等年值总费用最小为目标的优化配置模型。基于西北某地区实际风机出力数据和炼油厂用氢数据,利用CPLEX求解器和YALMIP工具箱进行模型求解,得到该系统各装置最优容量配置方案,并进行相关分析。结果表明,该系统可以有效地平抑风电出力的短期不确定和氢气需求长期波动问题,实现了“以氢定电”,可为现代化工企业获取绿色氢气来源提供一定的理论和参考。     

考虑用户综合需求响应的区域综合能源系统多目标优化调度

随着传统能源枯竭,为提高供能经济性和效率,区域综合能源系统应运而生,区域综合能源系统的优化调度成为关键问题.由于多种能源之间存在耦合,多种能源的综合需求响应为区域综合能源系统的优化调度提供新的手段.因此,首先分析了区域综合能源用户的多种能源需求侧响应函数,进而构建了以经济性和能效为目标的区域综合能源系统多目标优化调度模型,最后提出改进的带精英策略的非支配排序的遗传算法用于求解多目标优化问题.通过算例验证了该模型可有效解决区域综合能源系统的多目标优化调度问题,综合需求响应可以有效提升区域综合能源系统的经济性和能效水平.     

一种双阶段多目标优化的综合能源系统配置方法

为提高综合能源系统优化配置的实用性和准确性,提出双阶段多目标优化的综合能源系统优化配置方法.第一阶段,以生命周期内经济成本最优、二氧化碳排放最低为目标函数,获得设备的最优类型、容量和机组组合;第二阶段,以日运行成本最优为目标函数,应用分支界定法对系统运行成本进行优化.最后以北方某住宅小区为例进行仿真,仿真结果体现了本文提出的优化配置方法在经济效益和环境效益两个指标上相较于传统方法存在明显优势,能够有效实现协同优化,具有更高的实用性和准确性.     

基于多目标算法的冷热电联供型综合能源系统运行优化

为了解决现有冷热电联供型综合能源系统大多只单一考虑系统机组投资成本或系统环境污染,影响系统整体优化运行的问题,以系统经济性和环保性为目标,对冷热电联供系统进行研究分析。构建含燃气轮机、燃气锅炉、电制冷机等机组的冷热电联供系统优化模型并建立约束条件;改进粒子群算法,面向多约束目标进行模型求解优化,提高求解的收敛精度、收敛速度和稳定性;最后利用算例进行结果分析。结果表明改进后的粒子群算法能够同时兼顾系统的经济性和环保性,使系统运行更加优化,为之后的能源供给系统的规划提供前期依据。     

基于变权的多目标综合决策

介绍并讨论了在诸多因素影响下基于变权的综合决策问题。讨论了某些情况下变权的必要性。因此相互影响和相对独立两种情况下变权的确定，综合优选程度的计算，并给出了相应的算例。     

基于NSGA2的多目标稳健优化研究

特稳健设计优化设计理论、可靠性灵敏度技术和可靠性稳健设计方法相结,把稳定优化问题转化为多目标优化问题,采用:NSGA2优化算法结合ANSYS稳健设计模块进行多目标稳健优化分析,不需要定义各个目标之间的权重,最后得到优化问题的Patero解集,通过与规定权重的多目标优化方法对比,得出此种稳健优化方法的最优解集与权重方法的解存在重合部分,表明NSGA2方法结合ANSYS稳健优化设计方法确实可行.     

耦合投资-风险目标的水电工程进度模糊综合优化

综合考虑利率和物价上涨因素对水电工程总投资的影响,建立了耦合投资一工期风险目标的进度综合优化模型．为了公度投资和工期风险对决策目标的模糊效用,提出了基于Vague集的工程进度模糊综合优化方法,并采用遗传算法对这一整数型非线性多目标优化问题进行求解．针对某水电工程开展实例研究,给出了最佳进度安排下的工程总投资、利息、物价上涨准备金、工程完工风险及相应的资金流曲线．本文方法可为水电工程进度优化与决策提供一条新的有效途径．     

基于终端能源消费的中国工业部门碳排放初始配额分配研究

碳排放权初始配额分配是碳排放权交易市场有效开展的前提。工业部门是能源管理和碳排放总量控制的重点领域,且不同行业的发展水平、碳排放强度、减排潜力等方面都各不相同。行业配额分配作为一种有效的分配机制对碳市场建设具有重要的现实意义。研究基于公平与效率原则建立了历史累计碳排放、工业产值、碳强度、技术投入、出口程度等5个指标,并运用灰色关联-极大熵模型对中国2030年的工业部门碳排放进行了配额分配研究。     

基于碳排放的综合运输流量分配及径路优化

针对有效降低交通运输领域的能源消耗及碳排放问题,从绿色交通的角度,构建了在一定碳排放水平下的公路-铁路综合货运网络流量分配及径路优化模型. 该模型根据多商品网络流理论,设置二元型决策变量,以运输服务水平等为约束条件,以最小化运输费用和碳排放成本为目标. 通过Matlab语言调用Cplex优化器,采用模拟数据对模型进行了验证. 结果表明该模型可以获得较理想的货流分配路径方案.     

基于IPAT模型的江西省碳排放峰值预测研究

通过对江西省1995-2012年的时间序列数据进行回归,利用IPAT模型对未来江西省碳排放峰值出现时间进行预测。可以发现,技术进步对峰值的影响较为重要。按照江西省目前发展趋势,若经济社会发展的同时保持能源强度和碳排放强度合理下降,江西省的峰值到达时间约在2032-2035年之间。因此,保持能源强度和碳排放强度的不断下降对江西省尽快出现碳排放峰值至关重要,健全应对气候变化机制、调整产业结构、优化能源结构、提高清洁能源消费比重应成为江西省今后的重点工作任务。     

施工阶段住宅工程机电耗能的碳排放计算

住宅建筑在施工阶段因使用机电设备耗用大量的能源,会产生大量碳排放,阻碍了建筑行业的低碳化发展.住宅建筑施工阶段的碳排放量化是寻求建筑低碳发展路径的基础,通过确定电力和化石能源的碳排放因子,推导碳排放总量的计算方法,汇总施工阶段机电设备的使用数据.以实例演算获得不同机电设备的碳排放量,分析并提出了该阶段的碳减排措施.经验算,该计算方法同样适用于其他的建筑类别,具有较好的适用性.     

基于能源类碳源估算的湖南省碳排放分析

采用能源消费带来的排碳量作为一个地区的排碳量,从碳排放总量及其与经济增长的关系、碳排放效率、碳排放结构、各产业煤消耗总量等对湖南省碳排放现状进行分析.结果表明:湖南碳排放总量较多,呈上升趋势,在中部8省处于中下等水平;湖南碳排放效率先减少后增加,略低于东部,高于中部、西部及全国平均水平;湖南碳排放主要以煤碳排放为主,占能源消费总量的65%;第二产业对煤和石油消耗最多,第三产业煤消耗最少;2005年3个产业煤排放急剧增加,可以通过调整产业结构,增加第三产业的比重,形成节能型增长方式.     

太阳助秸秆沼气的生命周期能耗及碳排放分析

对徐州某太阳能辅助加热的秸秆沼气系统进行了深入调研和测试,采用生命周期评价方法分析了涵盖基础设施建设、系统运行维护、秸秆运输、沼气使用以及沼液沼渣利用等各个阶段的化石能源消耗及碳排放清单.结果表明太阳能沼气系统生命周期化石能源消耗为0.173 MJ·MJ~(-1),碳排放为0.121kgCO_2eq·MJ~(-1)(二氧化碳当量).与天然气比较,秸秆沼气系统的单位热值化石能源消耗仅为天然气的15.6%,单位热值碳排放比天然气系统多55.0%.与秸秆直接露天燃烧相比,秸秆沼气系统的单位秸秆质量生命周期碳排放比秸秆直接露天燃烧低59.7%.     

基于分形理论的我国碳排放量预测研究

运用以分维为基础的分形理论,选取1978—2013年的碳排放数据,对我国2014年、2015年和2016年的碳排放量进行预测.根据数据绘制我国碳排放量的散点图,并以此为基础,分别从新能源利用、经济发展方式、法律保障和人才培养等方面提出降低我国碳排放量的对策.     

中国能源系统生命周期碳排放的时间有效性

能源系统生命周期清单分析数据库是产品或系统生命周期评价的基础,由于我国能源生产过程的基础数据种类繁多且更新较快,能源上游清单数据库需要考虑时间有效性的影响.结合单因素敏感性分析和参数自身时效性分析的方法筛选出10个对主要能源系统生命周期碳排放影响较大的时间敏感参数,并进行更新时间间隔划分.此方法可以减少生命周期评价数据库维护工作量,也为提高产品或系统生命周期评价的可靠性打下基础.     

燃料电池汽车能耗、排放与经济性评估

针对电解水制氢路径,深入讨论不同发电方式对燃料电池汽车全生命周期的影响;对不同发电方式下电解水制氢路径的燃料电池汽车采用GREET软件进行能耗、排放、环境影响和替代效益的建模及仿真计算;对不同发电制氢路径的燃料电池汽车综合成本进行计算和分析.结果表明,风能发电电解水制氢路径的能耗和排放最低,对环境最为友好,且经济效益相对较高,是目前实现绿色、高效使用燃料电池汽车的最可行路径.     

广西地区CO2排放量变化趋势及驱动因素分析

参考<广西统计年鉴>(1991～2010)中的社会经济指标和能源消费统计数据,采用能源消费耗总量及化石燃料系数估算法估算广西地区1991～2009年CO2排放量,归纳出CO2排放量变化趋势,并将因素分析法应用于Kaya恒等式定量分析广西的经济产出规模、人口规模、能源强度及能源结构等驱动因素对CO2排放的影响.1991～...