能源互联网重要基础支撑:分布式储能技术的探索与实践

可再生能源分布式发电的能量波动性以及用户驱动的能量需求的时空随机性,导致能源互联网中能量流本身具有先天的不确定性与无秩序性,因此,分布式储能技术由于可以有效消除能量流的不确定性,并使能量的时空转移和能量流的有序流动成为可能,成为能源互联网重要基础支撑.分布式电池储能作为一种重要的储能方式,电池单体本身非线性特性与电池成组或成网后单体间的差异性,使得电池储能系统"管理好"成为真正"使用好"的基础.但是,电池成组或成网后将构成复杂巨系统,这对"管理好"带来巨大的挑战.因此,本文基于作者多年理论与技术的成果积累,总结了一套适用于分布式储能的大规模电池网络优化管理的理论与方法,包括:单体和电池组或电池网络的建模与状态参数精确估算;基于模糊测度的电池网络特征提取及快速计算;基于自适应动态规划的电池网络优化管理.随后,本文将基于能源互联网思想的分布式储能架构及其管理优化方法与技术引入数据中心,并给出了其在数据中心中实际应用原型系统介绍.本文工作可以为能源互联网的重要基础支撑—分布式储能技术—的研究与应用提供方法指导与技术支撑.     

锂离子电池失效的快速判定

通过锂离子单体电池的循环寿命实验,分析了该电池的充放电电流,电压以及内阻随循环次数的老化特性.研究发现,随着充放电次数的增加,电池在恒流阶段充入的容量占总容量的百分比的变化趋势和电池内阻变化相一致,因此可以根据恒流充电的时间来快速判定电池的衰减程度.     

为保持在纳米技术的前沿地位欧盟提出行动计划

欧盟委员会宣布，它试图通过安全和负责任的方式，使欧洲在快速发展的纳米技术领域保持前沿地位。纳米技术为原子和分子水平的应用带来了一系列效益，包括更有效的传输药物、治疗疾病、更快的计算机处理和更有效率的太阳能电池。欧盟委员会提出一个行动计划，建议采取措施在国家和欧洲的范围内加强在这一领域的研究并开发有用的产品和服务。     

乌苏里江水深遥感反演

文中在分析卫星遥感测深机理的基础上,利用SVCHR-1024高光谱成像仪确定了可见光反演水深的最佳波段,通过对HJ星CCD数据各波段反射率、波段比值组合对水体、水深的敏感性分析,建立了适合于乌苏里江的单波段对数水深反演模型,从而快速获取乌苏里江河道地形信息,并探测了河道深泓线,整体精度达到80%以上.遥感反演水深可快速探测河道深泓线的方法,为乌苏里江河势演变研究提供了新的思路.     

水稻-稻田环境系统重要信息快速获取技术研究进展

快速有效地采集和描述水稻-稻田环境系统重要信息,是水稻精准生产作业的重要前提和关键.在水稻的精准生产过程中,需要掌握稻田平整度、泥脚深度与耕作阻力、稻田水层高度及土壤含水率、土壤养分、温室气体排放、稻田有害排放物和水稻病虫害、水稻苗情长势以及产量估测等信息,要求能够定位、快速、精确、连续地测量.传统的实验室分析方法已很难满足这一要求,为此,需要大力开展适用于水稻-稻田环境系统重要信息快速获取技术的研究.文章主要对上述信息快速获取技术的研究进展进行了分析,并提出了今后进一步开展水稻-稻田环境系统重要信息快速获取技术的研究方向.     

韩国的核聚变研究现状及发展战略

韩国是世界上开展热核聚变研究较晚的国家,从上世纪60年代小规模的实验室等离子体研究,到70年代晚期大学开展聚变研究,先后研制并创建了若干托卡马克装置。上世纪90年代,韩国政府提出让韩国的聚变研究腾飞,走在聚变科学和技术的最前沿。为此,韩国超导托卡马克先进反应堆(KSTAR)项目应运而生。本文介绍了韩国政府为支持本国的核聚变能源发展制定的能源政策与方向、KSTAR项目建设及主要成果、韩国ITER国内机构及其承担的ITER项目,以及韩国未来的核聚变战略规划。     

用基因组测绘研究能源植物

研究者们正在寻找柳枝稷以外的能源植物来生产纤维素乙醇。在过去的一年里，美国南达科他州大学（SDSU）的研究者共获得了300万美元的资助，用于研究该州出产的草原索草（prairie cordgrass），这种植物的产出效率可达到柳枝稷的两倍。     

从美国90年代以来科技政策的发展谈我国21世纪科技政策的制定

本文分析了美国90年代以来科技政策的发展过程，认为可分为三个阶段，并对每个阶段美国的科技政策及其背景，研究开发的技术重点与科技发展有拳重大计划作了介绍，把重点放在了对美国布什新政府的科技政策的论述上。最后，文章在就美国科技政策演变过程对我国的启示进行了讨论，并指出了对于美国当前科技政策中的国防科技内涵，我国在科技政策中应控制出相应的策略。     

2005汉诺威博览会热点技术点击

2005年德国汉诺威国际信息与通信技术博览会已在前些时候落下帷幕。这个全球规模最大的信息技术和通讯业博览会在一周内吸引了48万名参观者，而且专业观众的比例达到了前所未有的88％。专业人士注重行业信息和新兴技术，而普通消费者则享受到最新的视听娱乐大餐。     

基于信息等量压缩的单星星光-惯性制导原理研究

星光-惯性制导是一种复合制导体制,它能有效地提高弹道导弹的命中精度.首先建立了单星平台星光制导的测量模型与修正模型,提出了信息等量压缩的概念,研究了其基本原理.在此基础上,阐明了单星方案能够与双星方案达到同样精度的原理,为快速确定单星最佳测星方位提供了理论依据.最后分析了导航星偏离最佳星方位时的制导误差,并提出了一种补偿方法.     

ETT-引领21世纪的高速运输

19世纪汽车、火车的出现代替了马拉车，20世纪飞机的发明使运输速度比汽车和火车又提高10倍以上。20世纪60年代，有些研究机构通过理论分析，提出了最高速度可达到22500km/h的ETT－真空管运输系统的设想，即运输速度比普通飞机再提高10倍以上。自提出设想以来几十年过去了，建设ETT所需的工程技术，材料工艺，真空技术和自动控制技术等均已成熟，让我们肩负起历史的重托，积极投身到ETT项目的实践中去，迎接这场21世纪运输革命的到来。     

钙钛矿太阳能电池:光伏领域的新希望

2013年6月以来,一种基于有机/无机复合钙钛矿材料的全新太阳能电池引起人们的极大关注,相关工作被期刊Science评为2013年度国际十大科技进展之一.这种新型全固态平面型太阳能电池已经展现出大于15%的高转换效率、液/气相等简单制备工艺和极低的加工成本等优点,极有可能在短期内把转换效率提高到20%以上,呈现出一片光明的前景,有可能对整个太阳能科学与技术行业以及人类经济和社会生活产生巨大的影响.本文结合我们最近的初步研究工作,就有机卤化物钙钛矿电池的发展历程、工作原理、制备工艺等几方面的代表性研究成果做了系统性总结,尤其是就目前有待解决的关键科学问题、未来发展方向等进行了讨论和展望,点明了可能采取的技术路径,有助于我国研究者抓住机遇,迅速跟上国际上太阳能电池与材料研究的前进步伐,为中国的绿色清洁能源的发展与生存环境的改善做出应有的贡献.     

芬兰的自主创新体系

早在20世纪90年代，芬兰就已建立了适合本国经济发展的技术创新机制，并在实践中不断加以调整和完善，现已形成从教育和研发投入、企业技术创新、创新风险投资到提高企业出口能力等一整套较为完整的自主创新体系。     

中日韩就新一代信息技术标准化达成协议

第三次中日韩三国信息通信部长级会议前些时候在日本札幌市举行，三方在会上就下一代电子信息技术实施标准化达成协议，向在信息技术领域建立一个“亚洲标准”迈出了实质性的一步。     

一种基于图像LSB的信息隐藏方案

首先介绍了一种基于LSB算法的信息隐藏方案,在该方案中信息嵌入到根据密钥随机选取的图像像素的最低k位,接收方无需原始图像就可将隐藏信息提取出来;然后用MATLAB工具实现了方案,实验结果表明该方案简单,容易实现,具有失真度小、隐藏量大、准确性高、良好的不可见性和安全性等特点。     

自然光照条件下可再生的微生物燃料电池阴极体系

本文中采用多碘离子(I3-)为阴极电子受体,利用碘离子(I-)可以在太阳光照条件下跟氧气生成多碘离子的特性,提出并构建了可利用太阳光进行循环再生的微生物燃料电池阴极体系;并在太阳光照条件下对多碘离子的再生特性及其再生特性对电池性能的影响进行了实验研究.结果表明,多碘离子做阴极电子受体时的微生物燃料电池的性能要明显高于铁氰酸钾(K3[Fe(CN)6])为电子受体时的性能;并且在太阳光照条件下,多碘离子可以利用太阳能快速循环再生,是一种较合适的微生物燃料电池阴极受体.同时实验发现多碘离子浓度对微生物燃料电池性能有很大影响,在本实验条件下,多碘离子浓度越高,微生物燃料电池性能越好;并且通过线性扫描实验可知,在自然光照条件下,多碘离子向阴极表面的扩散是影响微生物燃料电池性能的主要因素.     

GaN基β辐射伏特效应微电池的优化设计研究

β辐射伏特效应同位素微电池具有体积小、工作稳定性好、寿命长、能量密度高、抗干扰性强等优点，逐渐成为微能源研究的方向．本文以半导体物理理论为基础，提出基于宽禁带半导体材料GaN和放射性同位素^147Pm的同位素微电池最优化设计方案．引入对同位素源自吸收效应的考量，通过蒙特卡罗程序MCNP模拟计算β粒子在半导体材料中的输运过程，对同位素源与半导体材料的最优化厚度，半导体材料PN结结深、耗尽区厚度、掺杂浓度，以及电子空穴对的产生及收集情况进行了研究和分析．提出的β辐射伏特效应同位素微电池最优化设计方案可实现：^147Pm单次衰变在能量转换单元中沉积的能量为28．2keV；同位素电池的短路电流密度为1．636μA／cm^2，开路电压为3．16V，能量转化率为13．4％．     

渗透型高聚物在富水砂层中堵水规律试验与数值模拟研究

渗透注浆是修建隧道穿越富水砂层时防渗堵水的重要方法之一.与普通化学浆液不同的是,该渗透型高聚物在浆液扩散过程中具有双组分反应并快速固结的特点,适用于在富水砂层中注浆堵水.然而由于其扩散过程中的快速固结的特点,使得其在富水砂层的扩散规律更为复杂.为了研究该渗透型高聚物在富水砂层中的堵水效果,制作了一套可视化的富水砂层渗透注浆模型试验装置,该装置具备可观察浆液扩散距离、监测注浆前后孔隙水压力变化和测量堵水率等功能.以堵水率、渗透系数作为评价富水砂层渗透注浆堵水防渗效果的性能指标,选取砂层粒径、动水压力、注浆压力和黏性土含量4个因素作为渗透注浆的影响因素,开展了砂层渗透注浆堵水防渗效果的正交试验,获得了影响渗透型高聚物浆液在富水砂层渗透注浆效果的主控因素以及各单因素对注浆效果的影响特征.同时,对模型试验进行了数值模拟,重点分析了注浆过程中的浆-水两相渗流场压力、流速和浆液扩散的变化过程,并与试验实测浆液扩散距离进行了对比验证.研究结果表明:(1)富水砂层经渗透型高聚物注浆后, 10 min内堵水率可达到90%以上, 1 d渗透系数可达到10^-7cm/s数量级,达到了理想...     

中国的燃料电池技术

近几年我国燃料电池的研究开发取得长足的进展，特别在质子交换膜燃料电池方面，达到或接近了世界水平；在熔融碳酸盐燃料电池、固体氧化物燃料电池技术等方面也取得一些进展。但在总体上，我国燃料电池仍处于科研阶段，与国外相比，水平较低。发达国家都已将大型燃料电池的开发作为重点研究项目，并取得了许多重要成果，各等级的燃料电池发电厂相继建成，即将取代传统发电机及内燃机而广泛应用于发电及汽车动力。我国应集中研究力量，加大投入，大力推动燃料电池发电技术的研究开发和应用工作。     

英国传染病与病毒学研究体系及其管理机制

历史的演进过程造成了英国科研力量的相对分散,20世纪80～90年代英国原有的国立科研机构几乎全部进行了私有化,逐步转变为"接受政府长期资助"的研究机构,使得英国政府对国内科研机构的统筹和管理能力较弱。基于英国科研管理机制的形成背景及特点,分别介绍和总结了英国在医药健康领域的研究资助和管理体系的构成结构与特点,主要包括英国医学研究理事会、国家健康研究所,以及三个传染病与病毒学主要研究机构和大型研究基础设施的内部情况。在出现紧急状况时,英国政府无法调集相应领域的国立研究机构及团队进行快速研究和应对。但是,长期资助基础性研究的稳定体系仍然使英国在传染病与病毒学研究领域保持着相当强大的能力和人才积累。因此,在建制上保持对国立科研队伍的支持,以及在经费上保持对基础研究项目的长期稳定资助,二者是同样重要的。