捕风捉能绿色潮起

能源是现代社会和经济发展的基础，改善能源结构、利用可再生能源提高人们生活质量已经成为全球能源工业关注的一个热点。风能是依靠风力发电来获取能量的一种形式，与其他能源相比，风能是充沛和廉价的，风能是目前最有开发利用前景和技术最为成熟的一种绿色能源和可再生能源。     

复合半导体材料光催化分解水制备氢

利用可再生能源制备氢能源对整个国民经济的发展具有重要的意义。水的理论分解电位为1．23V。但是由于存在电极过电位，实际最佳的分解电位为1．5V。这种条件下，高达31％的太阳能可以被转化为氢能。在理想条件下，半导体导带应该高于氢的析出电势，导带中的电子能够将水中的氢还原为氢气；而价带应该低于氧的析出电势，     

“氢能源”取代“石油”？

随着能源危机的日益凸现，“氢能源”取代“石油能源”成为一种趋势。     

氢能将取代石油?--走向"氢经济"时代

当前,人类面临着巨大的能源压力。传统的能源(主要是不可再生的化石燃料)正日趋枯竭,而且化石燃料燃烧后排放的废气造成严重的空气污染,甚至加速了气候变化,因此寻找新的替代能源迫在眉睫。早在19世纪法国科幻小说鼻祖凡尔纳的小说中,预想家们就预言,有朝一日社会将通过以氢为基础的能源而被彻底改造。这种重量很轻的气体是宇宙中最丰富的元素,氢能作为最洁净、高效的新能源,已经引起全世界的广泛关注。各国都加快了对“氢能”的研究,一种以氢能源为基础的“氢经济”开始展露在人们面前。     

考虑发电商差异与奖惩的增强型可再生能源配额制设计与仿真

我国可再生能源配额制经历了从发电侧向售配电侧的转变，这种转变是否有利于构建新型电力系统，如何进一步优化该模式？为解决这些问题，分别建立了不同责任主体的配额制模型，分析了多种情景下市场价格和收益的变化情况，并设计了一种计及发电商差异、考虑奖惩的增强型配额制。构建了用于反映不同发电商绿色证书获取数量的综合评价指标，并通过衡量当期配额目标的完成情况对售电商给予惩罚与奖励。建立了博弈模型并采用逆向归纳法进行仿真，结果表明：售配电侧配额制优于发电侧配额制，增强型配额制的奖惩政策存在壁垒，但合理设置可以促进可再生能源消纳，实现良性发展。     

考虑光热电站和柔性负荷的电氢热综合能源系统联合优化运行

为解决现有综合能源系统运行灵活性差及风、光消纳难的问题,同时充分利用氢能实现碳减排目标,本文提出一种考虑光热电站和柔性负荷的电氢热综合能源系统联合优化运行方法。首先,基于光热电站和含电转氢余热利用的氢能系统模型构建电氢热综合能源系统。其次,考虑需求侧电氢热柔性负荷的特征和调节价值,构建含可平移、可转移、可削减负荷的电氢热柔性负荷模型。然后,进一步构建考虑电氢热柔性负荷调节特性的电氢热综合能源系统联合优化运行模型。最后,通过算例仿真验证所提方法能够兼顾经济运行与低碳效果,不仅可以提高光热电站与氢能系统的联合运行能力,而且能够有效提升系统运行的经济性和低碳性,电、氢、热负荷峰谷差分别降低6.68%、11.95%、8.35%,系统运行总成本降低24.4%。     

生物质能源利用研究进展

围绕生物质能源原料的来源、原料的处理、生物质转化技术、生物质能源的应用、生物质能源的发展前景5个方面，讨论了生物质能源利用的现状和存在的不足。虽然生物质能源研究蓬勃发展，但是仍有一些地方可以改进：在原料产地就近建厂，降低原料成本；微藻不占用土地，是一种可行原料；原料预处理需要综合考虑效益与成本；对于生物质转化技术的选择，生化与热化学转化相结合可能是一个好的方案；生物质能源的应用方面可以进行生物精炼，提高生产效能，此外，生物燃料电池具有巨大发展潜力。     

对中国能源问题的思考

本文阐明了能源问题的重要性,指出能源是我国经济社会发展的重要制约因素,事关经济安全和国家安全.从资源、生产、消费以及对环境和经济社会发展影响等方面,分析了世界能源基本状况和发展趋势,并探讨了我国能源发展面临的机遇和挑战.关于中国能源发展的战略思路,是本文论述的重点.文中提出走中国特色新型能源发展道路,主要涵义是:坚持节约高效、多元发展、清洁环保、科技先行、国际合作,努力建设一个利用效率高、技术水平先进、污染排放低、生态环境影响小、供给稳定安全的能源生产流通消费体系.文章阐述了节约优先的长期战略、一次能源的有效开发利用和先进电力系统的发展等内容,展望了未来能源技术的发展前景.同时,还提出实施好能源发展战略,需要进一步完善能源政策,健全体制机制,加强宏观管理,更好地发挥市场配置资源的基础性作用,为经济社会发展提供有力的能源保障.     

基于可再生能源的分布式多目标供能系统(二)

提出了两种以氢为能量载体的基于可再生能源的多目标分布式供能系统的新构思，分别利用太阳光直接分解水制氢及太阳能高温集热（或高温燃料电池排气余热）分解生物质和水制氢，并与高温燃料电池，微型燃气轮机以及后续的供热，制冷，调湿等子系统共同构成高效，无污染的可以供氢，供电，供热，供轴功的多联产综合供能系统，简要分析了可再生能源高效低成本制氢的有关理论与技术，报道了本室光催化分解水制氢与超临界水生物催化气化制氢研究的最新进展。     

浅谈智能电网环境下电力市场面临的机遇与挑战

针对目前电网环境的智能化发展趋势,本文分析了电力市场面临的几个主要发展机遇,为电力系统节能效益的实现奠定了基础.同时探讨了大规模分布式绿色能源并网,大容量间歇式绿色能源并网和广域互联电力系统给电力市场带来的挑战,为智能电网环境下电力市场的深入研究提供参考.     

突破氢能关键技 带推动燃料电池创新

能源与环境是人类永恒的主题。为了消除大气污染和温室效应给环境造成的灾害，维护国民经济的健康持续发展，人们期待着“清洁能源”的开发和应用。所谓清洁能源，是指那些在使用后不会给环境带来有害废料的能源，如天然气、水能、风能、地热、核能、太阳能和氢能等。氢能除了来源于水电解制氢外，还可从城市煤气和天然气中获得，也可通过太阳能、生物细菌分解农作物秸秆和有机废水中产生。氢燃料可再生和重复利用，不存在枯竭问题，使用时不产生任何污染排放，是一种洁净、易得和高效的能源。     

德国智能电网的实践及启示

 德国一直致力于在可再生能源时代领军世界,而智能电网是未来低碳电力系统的重要一环,其中企业、政府的支持与管制对智能电网的发展尤为重要。德国E-Energy（信息化能源）试点项目,旨在通过一个开放式的区域电力市场,将发电商、用电可调节的消费者、能源服务供应商、电网运营商集成为一体,借助信息和通信技术将发电直至消费的全部流程集成在一个平台,及时地交换信息进而优化整个系统。而需求侧作为缓解电力供需平衡的一种重要资源,在电力用户主动参与方面有很大的发展空间。本文综述德国智能电网的发展、实践及经验,分析其对中国电网发展的启示。     

我国能源形势及发展对策

总结了近年来我国能源发展取得的成绩，研究分析了我国能源发展面临的形势和挑战，提出了当前和今后一个时期能源工作的主要任务。特别强调保证能源安全供应是能源战线的一项首要任务、基本任务和长期任务，同时要大力节约能源，调整优化能源结构，加快能源科技自主创新，扩大能源国际合作，推动能源科学发展，为经济社会健康、持续、协调发展提供保障。     

“双碳”目标下考虑可再生能源的市场化交易体系

可再生能源作为能源清洁低碳转型的主力军,对于中国实现碳达峰、碳中和目标具有重要意义。为应对高比例间歇性可再生能源给电力系统带来的挑战并适应电力体制改革进程,通过市场化方式促进可再生能源消纳已成为一项关键任务。首先,对国外可再生能源发展和市场化交易进行了分析;其次,梳理了国内可再生能源发展的政策,对可再生能源参与电力市场以及绿证市场进行了现状分析;然后,基于“双碳”目标和可再生能源消纳保障机制,设计了可再生能源市场化交易体系,包括可再生能源电能量市场、超额消纳量市场和绿证市场;最后,选取某风电场为例,对于本文提出的市场化交易体系进行算例分析,以期为促进可再生能源市场化消纳和健康发展提供一定的参考。     

微通道重整技术在氢能领域的应用

众所周知,氢在石油化学工业中有着广泛的用途,氢作为化工原料对发展石油化学工业及农业均有着重要作用。然而,氢对于人类还有着更为重要的作用,这就是作为能源使用。氢能的开发利用首先必须解决氢源问题,大量廉价氢的生产是实现氢能利用的根本。氢是一种高密度能源,一般说来,生产氢要消耗大量的能量。因此,寻找一种低能耗、高效率制氢方法,是将氢能利用推向实用化、规模化的关键。     

基于城市热电厂分布式能源改造模型探讨

本文通过对分布式能源特点及冷热电三联供技术发展趋势进行阐述，强调分布式能源是一种高效能源利用方式，指出对城市中心区域热电厂进行分布式能源改造使其具备冷、热、电三联供能力，可为城市多品味能源供应提供更广阔的发展前景；并通过实例说明改造后的热电厂具有较高的经济、社会和环保效益。     

美国能源可持续利用现状及对中国的启示

世界能源利用进入“清洁、低碳、可再生”的可持续发展新航道。美国在全力确保清洁能源制造和全球领先地位,保障和实现国家能源安全稳定供给中努力形成能源可持续利用结构。能源结构转型已使美国温室气体排放总量达峰后持续走低,并下降至2000年以前水平,电力行业和交通行业碳排放震荡下降,美国可持续能源发电成本较世界其他国家偏低。美国能源可持续利用水平的提升得益于一系列政策法规、财政投资及经济市场等多方面措施的保障。美国政府的碳减排措施及各州政府的节能准则保障能源利用效率的提升;政府推动能源转型,促进清洁能源投资,并进一步推动清洁能源和能源税收减免;通过加大天然气领域的投资,促进交通领域电气化转型,以及修订车辆燃油经济性标准等措施推动可持续能源市场繁荣。美国能源的可持续利用现状显示,“能源利用过程的清洁化、能源利用类型的低碳化、能源获取方式的可再生化”为主导的能源转型方向将成为实现能源利用可持续性的发展趋势,全球可持续能源技术创新成为关键技术进步和竞争的阵地,国际能源转型过程中出现的多种困境显示,全球可持续能源利用的重要领域合作基础众多而广泛。美国与中国能源结构和能源转型中面临的形势与挑战相似,也有不...     

用内生技术学习曲线对西部能源系统的分析

为了解决能源系统分析模型中技术参数外生给定而不能真实地反映学习效应的问题,该文构建了一个内生化技术学习曲线的西部能源可持续开发利用模型。通过模型研究了在是否考虑内生技术学习曲线的情况下的2种不同的能源系统分析情景。结果表明,考虑内生技术学习曲线后,电力系统结构发生了明显的变化,它趋向于引入效率更高环境更友好的新技术,从而使得西部能源结构更趋合理,能源系统对生态环境的冲击变小。     

天然气制氢的园区综合能源系统氢储能优化配置

在中国致力于实现碳达峰、碳中和的要求下,氢能因具有零碳排高热值的特点,氢能产业发展成为中国未来发展的重要目标。针对电解水制氢储能的工业园区综合能源系统能量转换效率不高、制氢量少、经济效益低的特点以及国家对氢能发展大规模低成本制氢的需要,提出了一种以天然气制氢模式代替电解槽制氢的氢储能园区综合能源系统架构。在分析天然气水蒸气重整制氢单元的能耗与能量回收利用以及氢储能单元电、热、气多种能量特性的基础上,建立了天然气制氢储能的氢储能模型;进一步考虑设备投资成本、运行成本、碳排放价格以及制氢效益,以年化投资成本最小与年运行收益最大为目标建立目标函数,利用快速非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)进行求解,提出了以天然气制氢储能的园区综合能源系统氢储能优化配置模型。最后以新疆某园区为实际算例分析了园区配置氢储能后电源、电负荷、热负荷特性,运行经济效益以及天然气价格与碳排放价格对配置的影响,验证了通过配置天然气制氢的氢储能提升园区综合能源系统制氢量与运行收益的可行性,并指出了适用场景。     

生物质能及其开发利用

生物质是植物、动物和微生物积累的可再生的有机物质.生物质能是生物的有机物质中所蕴藏的化学能.由于一切生物质能都来源于太阳光能,因此,生物质能源是一种可以持续利用潜力巨大的可再生能源.