特邀专稿

  • 储能电池模组风冷和液冷换热特性对比

    叶兴联;钟志韬;张楚城;苏寅彪;韩志刚;

    【目的】锂离子储能电池在工作过程中会产生大量热量,温度过高会导致热失控,影响电池安全,而热管理系统是影响锂离子储能电池稳定性和效率的关键因素。【方法】本文基于数值模拟方法,从定量上对比讨论了并联式风冷和液冷电池模组的换热性能、流阻性能、流动换热综合性能及环境温度的影响等换热特性。【结果】研究表明:当考虑电池模组最高温度、最大温差时,风冷和液冷方式的选择会存在一个冷却介质进出口温差的分界点;液冷方式的整体温度均匀性优于风冷,各电芯间的温差仅为0.5℃,风冷方式则为6.1℃;液冷方式的换热性能优于风冷,而液冷方式的流阻性能劣于风冷。总体上,液冷方式的流动换热综合性能优于风冷,且性能优势随着冷却介质流量的增大而逐渐增强;在0~30℃环境温度变动下,液冷方式比风冷具有更强的环境温度变化适应能力,其换热性能受环境温度影响较小,最高温度涨幅仅为1.1℃。【结论】本文所述研究方法及结果可为相关研究提供参考,有利于储能冷却方式的进一步优化。

    2025年02期 v.41;No.199 173-182页 [查看摘要][在线阅读][下载 1531K]
    [下载次数:46 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
  • 循环流化床锅炉炉内脱硫技术研究进展

    韩铠泽;刘方;张光学;

    【目的】循环流化床(circulating fluidized bed,CFB)锅炉可通过往炉内投放钙基脱硫剂,实现燃烧中脱硫,炉膛出口处SO_2原始排放浓度较低。然而,面对日趋严格的火电厂大气污染物排放标准,如何优化炉内脱硫工艺、巩固CFB锅炉低成本污染物排放控制优势,是工程上十分关心的问题,需要对CFB锅炉的SO_2生成和炉内脱硫特性开展更加深入的研究。【方法】本文通过梳理近年CFB锅炉炉内脱硫的相关研究,总结各设计或运行参数对炉内脱硫效率的影响规律,提出针对性的炉内脱硫控制措施。【结果】研究表明,在给定脱硫剂和锅炉负荷下,提高分离器效率、改善物料循环系统性能,采用与高效分离器相匹配的超细石灰石,合理设计及调控炉膛温度(800~850℃)和氧量,确定合适的石灰石给入位置,适当增大钙硫比但不高于3.3,可以有效提高炉内脱硫效率,甚至在特定工况下不依靠尾部烟气脱硫系统便可直接满足SO_2超低排放标准。然而,炉内脱硫通常会导致NO_x排放升高,当钙硫比超过2时,锅炉热损失增加使锅炉效率有所降低,另外飞灰中CaO及脱硫产物增加对尾部除尘性能也有一定的影响。【结论】CFB锅炉炉内需要在优化脱硫性能的同时,注重从锅炉整体运行经济性等方面进行综合考虑。

    2025年02期 v.41;No.199 183-193页 [查看摘要][在线阅读][下载 1341K]
    [下载次数:54 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]

电化学储能器件的新见解:材料和性能

  • 锂离子电池正极材料Li[Ni0.8Co0.1Mn0.1]O2的可控合成与Ca掺杂改性

    安鹏燕;王舒冉;董默涵;傅世郑;张一龙;王家顺;张德柳;刘朝孟;

    【目的】锂离子电池因其在循环寿命、能量密度及成本方面的优势,受到了广泛关注。正极材料是实现锂离子电池高能量存储的关键。其中,高镍三元材料因其成本低和容量高等优点成为正极材料的首选,但由于镍元素的存在,发生锂镍混排,电池循环稳定性极差。因此,对三元Li[Ni_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)]O_2(NCM811)材料的制备和钙掺杂改性进行研究。【方法】采用共沉淀法制备三元材料NCM811的前驱体,通过分析不同静置时间对颗粒形貌、结构以及电化学性能的影响,得到最佳合成条件,并以Ca(OH)_2作为钙源对NCM811三元材料进行掺杂改性。【结果】研究表明,静置10 h的倍率下表现出更好的性能,但静置时间为1 h的首次放电比容量较高;静置1 h和10 h在100次循环后的放电比容量和容量保持率十分接近;钙掺杂为3%时反而会出现相反的影响,导致阳离子混排加剧,循环和倍率性能变差,最终得出2%为钙掺杂的最佳掺杂量;最优掺杂量2%的NCM材料在0.1 C的首圈放电比容量为178.25 mA·h/g,库伦效率为81.55%,1 C倍率循环100圈后放电比容量为154.64 mA·h/g和容量保持率为86.37%;材料合成时静置时间10 h具有更好的倍率性能;【结论】适量的钙掺杂可以降低阳离子混排程度,大幅提高了三元材料的放电比容量和容量保持率,改善三元材料的循环和倍率性能。

    2025年02期 v.41;No.199 194-205页 [查看摘要][在线阅读][下载 1475K]
    [下载次数:191 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
  • 基于液态金属冷却的电池液冷方案设计及参数多目标优化

    杨利伟;马凯伦;周小明;

    【目的】针对锂电池高倍率放电产热问题,设计一种基于液态金属冷却的高效液冷方案,并通过多目标优化提升散热性能与系统稳定性。【方法】采用镓基液态金属作为冷却剂,设计单入口双出口液冷回路;利用Fluent软件进行数值模拟,分析冷却剂流速、管道高度、分支递增宽度及倾角对散热性能的影响;结合正交实验法筛选关键参数,并基于NSGA-II多目标遗传算法优化参数组合。【结果】优化后最优参数组合为冷却剂流速0.42 m/s、分支递增宽度0.13 mm、倾角87.38°、管道高度5.76 mm,系统最大温度312.66 K,温差11.66 K,压降0.712 kPa。与初始方案相比,最大温度降低0.53%,温差降低8.04%,压降略有增加。【结论】液态金属冷却显著提升散热效率,流速与管道高度对温度控制影响最大;NSGA-II算法可实现散热性能与压降的均衡优化,为高倍率电池热管理提供有效解决方案。

    2025年02期 v.41;No.199 206-216页 [查看摘要][在线阅读][下载 1212K]
    [下载次数:41 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
  • 空气对流耦合耐火砖蓄热传热特性研究

    宋艳梅;杨豫森;王欣然;杜藏宝;杨晓峰;陈伟雄;孙林;

    【目的】为优化燃气联合循环机组的调峰性能,解决机组日开夜停模式下的夜间工业蒸汽供应问题,并实现能源梯级利用与热电联产。【方法】本文设计一种新型空气对流耦合耐火砖固体蓄热系统,通过建立空气对流耦合耐火砖蓄热的数值仿真模型,分析预热段、蒸发段和过热段的相变换热、对流传热及导热特性;采用计算流体动力学模拟结合实验验证,探究蓄热体在蓄/放热过程中热扩散的变化趋势与差异,并利用网格无关性验证确保模拟精度。【结果】研究表明,蓄热系统单元在4 h内储热和放热量均达到80%以上,最大平均储热速率和放热速率分别为15.9 kW/m~3与22.0 kW/m~3;能够快速高效地储存蒸汽热量和将热量释放给蒸汽,实验与模拟结果吻合良好,验证了技术可行性。释能阶段的传热温压显著高于储能阶段,表明系统释能效率更高。【结论】该装置可高效存储和释放蒸汽热量,提升燃气机组调峰能力,减少对燃气锅炉的依赖,同时通过储热实现深度调峰与热能稳定供应,可有效的解决负荷过低对机组运行安全性的影响,具有显著的经济效益与应用价值。

    2025年02期 v.41;No.199 217-228页 [查看摘要][在线阅读][下载 1351K]
    [下载次数:11 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
  • 基于多元目标的储能政策综合评估

    沈昊天;张华良;徐玉杰;苏旭;门静婧;王尧;陈海生;

    【目的】储能政策体系较为复杂,对储能政策进行科学全面的评估是促进储能产业发展的有效手段。【方法】本文采用熵权Topsis(technique for order preference by similarity to ideal solution)方法以及层次分析法开展不同省份储能政策的综合评估,体现各省份政策对于储能项目的促进水平。考虑政策落地效果并结合储能电站实际应用场景,建立了涵盖经济指标、技术指标以及环境指标等七个指标的多目标综合评估体系。选取青海、浙江、内蒙古及河南四省代表性政策,计算多指标场景分析结果并采用熵权Topsis方法进行客观排序。对于主观评估存在的多目标各有侧重的特点,以层次分析法分别对不同目标下的储能政策进行综合评估。【结果】结果表明,熵权Topsis综合评估方法下浙江省储能政策最优,体现了浙江省政策支持下储能电站运营效益的相对最大化。在分别考虑经济性、技术性以及环境性目标的主观意图下,浙江、河南和浙江储能政策最优,反映了不同省份对于不同目标的支持力度。【结论】对于政策的主观评估需要建立目标优先次序,为后续储能政策评估提供依据。

    2025年02期 v.41;No.199 229-239页 [查看摘要][在线阅读][下载 1144K]
    [下载次数:18 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
  • 燃煤电厂耦合熔盐储热调峰特性模拟研究

    尹秋钰;李德波;方立军;余冯坚;柴勇权;金凤雏;陈兆立;

    【目的】为了进一步提高燃煤电厂的灵活性,增大调峰深度。【方法】本文以某670 MW超临界一次再热燃煤机组为研究对象,基于Ebsilon 16.4建立热力系统模型,模拟三种储热方案和三种释热方案的组合。通过对比调峰深度、储热功率、?效率和热效率等指标,评估不同组合方案的性能。【结果】研究表明,储热工况下,抽取中压缸排汽可显著降低低压缸负荷达78%,且需结合再热蒸汽以提升熔盐温度;电加热储热方案的储热功率最高,可达100.17 MW·h,但熔盐用量较大。释热工况下,逐级加热高压给水可减少抽汽量,最大电负荷提升达7.4%。组合方案分析表明,电加热储热结合逐级加热给水的方案性能最优,其全过程?效率达40.71%,热效率为42.3%,调峰深度显著优于其他方案。此外,熔盐工作温度区间对能量利用率影响显著,温差控制可降低?损失。电加热储热方案在能量复用率和系统效率方面优于传统抽汽储热,适用于需快速响应调峰的场景;释热时逐级加热高压给水的策略可最大化提升机组灵活性。【结论】本研究结果为燃煤电厂耦合熔盐储热系统的设计与改造提供了理论依据,对新能源消纳与电网稳定性提升具有重要参考价值。

    2025年02期 v.41;No.199 240-251页 [查看摘要][在线阅读][下载 1499K]
    [下载次数:60 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
  • 光纤布拉格光栅原位监测揭示硬壳电池应变、温度演变机理研究

    黄丹茹;葛筱渔;张怡;裴非;黄桥生;王建豪;牟申周;徐星;

    【目的】硬壳电池在充放电过程中由于电极内部晶格结构变化和电化学反应,会产生应变和温度变化,对电池的充放电状态、安全性能以及使用寿命等关键指标具有重要影响。【方法】为了更准确地监测和分析应变与温度变化,采用光纤布拉格光栅(fiber bragg grating,FBG)技术对磷酸铁锂(lithium iron phosphate,LFP)与石墨构成的硬壳电池进行了深入研究,包括FBG在电池监测中的最优应用方式、监测单电极应变变化并与电极材料的晶体结构变化进行关联分析、将FBG技术应用于储能电站中电池模组进行温度监测。【结果】研究表明:在电池侧面使用光纤应变片或通过夹具间接监测电池正面应变这两种方式能够稳定捕获电池在充放电循环中的应变变化,电池正面在循环过程中的应变约为500με,电池侧面约为50με;电池在充放电过程中由于锂离子嵌入和脱出引起的晶格体积变化是导致电池应变变化的根本原因;电池模组中电池侧面积热最严重,与电极相比,电池侧面在快速循环过程中温度约高3℃;FBG光纤在测温精度方面的表现与热电偶相当但复用性优于热电偶,可使用1根光纤蚀刻2个FBG监测2个电池的温度变化。【结论】FBG技术可揭示硬壳电池循环过程中应变、温度演变机理,在电池监测领域具有广阔的应用前景。

    2025年02期 v.41;No.199 252-262页 [查看摘要][在线阅读][下载 1410K]
    [下载次数:72 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]

“双碳”背景下燃煤锅炉绿色低碳关键技术

  • 基于火焰辐射图像处理的炉膛三维温度场监测研究

    闫伟杰;刘海东;周旭;刘一;王学斌;

    【目的】在“双碳”目标要求下,中国新能源发电占比不断增加,对传统火电机组深度调峰提出了更高的要求。深度调峰面临的最大挑战则是炉内燃烧不稳定,而火焰温度又是反应燃烧稳定性的重要参数。【方法】采用黑体炉对4个电荷耦合图像探测器进行标定,建立图像灰度值与辐射强度的定量关系;探测器内置双带通滤光片及中性密度衰减片,以获取非饱和单色辐射图像。在5 MW煤粉锅炉炉膛的对称位置布置4个探测器,通过逆蒙特卡洛法求解辐射传输方程,结合Tikhonov正则化优化算法抑制噪声干扰,实现三维温度场重建,试验针对15%、35%、50%、75%和100%负荷工况进行测试。【结果】试验结果表明,中间断面的平均温度分别为1 182.3℃、1 235.5℃、1 239.7℃、1 272.2℃和1 295.2℃,随负荷增加呈显著上升趋势;15%负荷下炉膛高度方向温度分布接近对称,但上部高温区域面积略大于下部,反映了实际燃烧状态。三维温度场重建系统可实时显示不同断面的温度分布,软件界面集成火焰图像、温度曲线及二维/三维场可视化功能。标定实验验证了辐射强度测量的准确性,黑体炉温度反算误差小于1%。不同负荷下高温区面积扩展与温度升高的规律表明,系统能有效捕捉燃烧状态变化。【结论】该方法具备良好的工程应用潜力,对推动火电机组清洁高效运行具有重要意义。

    2025年02期 v.41;No.199 263-269页 [查看摘要][在线阅读][下载 1462K]
    [下载次数:20 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
  • 600 MW超临界燃煤锅炉尾部受热面磨损模拟研究

    杨帮敏;杨威;柯永省;吴剑波;陈双照;张海丹;张光学;

    【目的】为精确模拟燃煤锅炉尾部低温再热器和省煤器的受热面磨损情况,延长锅炉寿命,提高锅炉的安全运行水平,【方法】本文以某600 MW超临界燃煤锅炉为研究对象,提出一种锅炉本体热态燃烧模拟与尾部受热面磨损模拟进行单向耦合,前者作为后者的计算边界条件,旨在模拟锅炉尾部受热面磨损情况的新型数值计算方法。【结果】研究表明,低温再热器的平均磨损率为3.05×10~(-8) kg/(m~2·s),然而局部最大磨损率为1.54×10~(-6) kg/(m~2·s);省煤器的磨损率更高,平均值可达6.65×10~(-8) kg/(m~2·s),局部最大磨损率为3.93×10~(-6) kg/(m~2·s);低温再热器和省煤器的第一排的迎风面磨损较为严重,且分布均匀,第2~4排换热管的磨损最轻微,第5排之后换热管侧面产生了点状分布的不规律磨损现象,局部磨损率超过了第1排,以切削磨损为主。当锅炉负荷增加时,烟气速度增加,受热面的磨损率呈现指数增大趋势。当负荷降低至50%时,磨损率仅为满负荷时的1/10左右。当煤质灰分含量由10%提高至20%时,磨损率呈线性增加趋势,但灰含量进一步增加时,磨损率增加的速度变缓。煤粉颗粒越粗,燃烧产生的飞灰粒径越大,对管壁的冲击磨损越大。【结论】建议对锅炉尾部受热面第一排换热管进行重点防护。当煤质灰份含量较高时,应避免锅炉长期高负荷运行,并适当提高煤粉细度。

    2025年02期 v.41;No.199 270-280页 [查看摘要][在线阅读][下载 1785K]
    [下载次数:17 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
  • 超细水煤浆燃烧特性的数值模拟研究

    原铎;王雨果;甄鹏;闫淑君;蔡晋;黄中;

    【目的】煤炭资源清洁高效利用,是构建中国新型能源体系的需要。水煤浆作为洁净煤技术重要组成部分,对煤炭清洁利用具有重要的作用。【方法】针对超细水煤浆燃烧特性开展了数值模拟研究,建立三维模型,确定湍流、辐射、燃烧、离散相模型,分析了燃料浓度、燃料粒径、雾化角度、总风量以及一、二次风比例等操作参数变化对燃烧试验台温度场、速度场的影响规律。【结果】结果表明,随着燃料浓度的增加,炉膛内温度上升,燃烧更快,导致着火点提前火焰变短;粒径的改变对燃烧过程几乎不产生影响;随着雾化角度的增加,内部高温区聚合明显,呈现一定的分散趋势;随着总风量的增加,火焰着火范围逐渐扩展,着火点推迟;随着一、二次风比例的增加,炉膛内部火焰方向发生明显偏斜。由此说明燃料浓度和总风量的增加显著提升了燃烧效率,而雾化角度和一、二次风配比的适当调整有助于优化燃烧过程的稳定性和效率。模拟验证,最佳燃烧工况宜选燃料浓度为50%、燃料粒径为30μm、雾化角度为30°、总风量为0.316 kg/s、一二次风比例为3∶7。【结论】研究对于提高燃烧效率,推动超细水煤浆的工业化应用具有重要意义。

    2025年02期 v.41;No.199 281-293页 [查看摘要][在线阅读][下载 1713K]
    [下载次数:14 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
  • 300 MW煤粉锅炉氨燃料掺烧对锅炉烟气特性的影响分析

    王翔;王雪;侯宗余;陈国庆;

    【目的】氨掺烧对推动能源结构清洁低碳转型具有重要意义。为进一步研究掺氨比例变化对锅炉燃烧状况的具体影响,【方法】本文以能量平衡为基础建立300 MW煤粉锅炉热力计算模型,通过锅炉热力计算考察了不同氨掺烧比例下燃料消耗量、锅炉效率及烟气特性随氨燃料掺烧比例的变化规律;进一步分析了炉膛辐射减弱系数和黑度随氨掺烧比例的变化规律。【结果】研究表明:掺烧比例从0增大到40%,排烟热损失增加5.3%,锅炉效率下降0.21%;烟气量增加6.2%,烟气中水含量增加64.2%,3原子气体含量降低41.4%;水露点提高了11.9%,酸露点在掺烧比例为40%时达到最大值135℃;理论燃烧温度降低46℃,炉膛出口温度提高8℃;火焰辐射减弱系数、火焰辐射吸收率、火焰黑度和炉膛黑度均随氨掺烧量增大而逐渐降低;当燃煤发电机组的氨掺烧量为43%时,碳排放量与同等容量的燃气发电机组碳排放量一致。【结论】研究结果可为氨煤混烧技术开发、锅炉受热面结构设计及污染物控制设备运行参数选取提供重要支撑。

    2025年02期 v.41;No.199 294-302页 [查看摘要][在线阅读][下载 1227K]
    [下载次数:23 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
  • 330 MW燃煤机组水冷壁高温腐蚀问题研究

    张柏华;黄国顺;徐文龙;周冠文;

    【目的】为解决330 MW亚临界燃煤机组水冷壁的高温腐蚀问题。【方法】采用Ansys Fluent软件进行数值模拟不同燃烧区域的温度和气体浓度,研究了正宝塔、倒宝塔及缩腰型三种不同配风方式下二次风对水冷壁附近还原性和腐蚀性气氛的影响。【结果】研究发现,水冷壁底部、水冷壁燃烧器区域向火侧以及水冷壁中部区域的背火侧是发生高温腐蚀风险最高的区域。这些区域的温度普遍高于1 400 K,最高可达1 800 K,CO体积分数最高达到10%,H_2S体积分数最高达到0.09%。正宝塔、倒宝塔及缩腰型三种不同配风方式中正宝塔配风方式对燃烧器区域和炉膛底部的还原性气氛有显著改善,CO体积分数从10%降至约4%,H_2S体积分数从0.09%降至约0.06%。【结论】锅炉水冷壁发生高温腐蚀的主要区域为炉膛底部、燃烧器区域向火侧以及水冷壁中部区域背火侧,而采用正宝塔配风方式能够显著降低燃烧器区域和炉膛底部的还原性和腐蚀性气氛,可以有效降低发生高温腐蚀的风险。可以通过控制硫分在1%以下(硫分控制)、正宝塔配风(燃烧优化)、增加贴壁风三种方式降低高温腐蚀发生,以保障锅炉的安全和经济运行。

    2025年02期 v.41;No.199 303-311页 [查看摘要][在线阅读][下载 1311K]
    [下载次数:13 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
  • 超临界燃煤锅炉低负荷水冷壁水动力特性研究

    谢军;侍述成;王磊;王兴;史鹏飞;姚力;顾俊彦;汪瑾;

    【目的】为研究燃煤锅炉参与深度调峰情况下,锅炉处于低负荷工况容易导致的燃烧不稳及水动力改变后的特性,提高锅炉运行安全性,【方法】本文以某670 MW超临界锅炉为研究对象,对锅炉内部燃烧状况进行数值模拟,同时结合基于部件压力法的水动力特性计算,分析了锅炉在100%锅炉最大连续蒸发量工况及低负荷40%热耗率验收工况下的水冷壁水动力特性。【结果】研究表明,两种工况下的锅炉上部垂直水冷壁各回路质量流速分配趋势相近,均呈现负流量响应特性;100%锅炉最大连续蒸发量工况下,垂直水冷壁各回路最高温度为392.75℃,最大温差为8.75℃,汽温偏差不大,水冷壁运行安全;而低负荷40%热耗率验收工况下水冷壁出口工质处于两相区,各回路温度均为对应压力下的饱和温度330.55℃,无超温现象,水冷壁可安全运行。【结论】针对负流量工况特性,建议采用更加精细的流量控制方式或优化锅炉水冷壁管道布局;对于后墙质量流量较小的情况,需在运行中特别关注后墙冷却效果。

    2025年02期 v.41;No.199 312-322页 [查看摘要][在线阅读][下载 1645K]
    [下载次数:39 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
  • 基于空间网络和时间序列的发电量预测优化研究

    胡睿;刘典;张文波;陈植元;

    【目的】在电力系统中,有效的管理和调度在很大程度上依赖于对未来负荷需求的精确预测,对由社会需求端的电力负荷所决定的电厂供应端的发电量进行准确的预测,可以为其提供重要支撑。【方法】本文使用江西省内17家电厂从2020年10月—2021年9月的日发电量数据和发电厂的空间经纬度坐标数据,构建将图注意力网络(graph attention network,GAT)和长短期记忆网络(long short-term memory network,LSTM)以不同顺序相结合而得到的L-GAT和G-LSTM预测模型用于综合空间网络特征和时间序列特征,进而进行电力系统发电量预测。【结果】研究表明,L-GAT模型预测性能最优,相较于LSTM模型,其平均绝对误差、均方根误差和平均百分比误差分别降低17.47%、6.17%和12.79%;与GAT模型相比,提升幅度达106.48%、66.52%和1205.68%。L-GAT相比传统模型自回归积分滑动平均模型的平均绝对误差、均方根误差和平均百分比误差分别减少63.28%、59.18%和592.30%,时序特征是预测核心,空间特征的引入可进一步优化精度;而G-LSTM因空间误差传递导致性能下降,验证了处理顺序的重要性。【结论】本研究在预测方法的应用上具有一定参考价值。对提高电力系统数字化管理水平具有一定的实际意义。

    2025年02期 v.41;No.199 323-332页 [查看摘要][在线阅读][下载 1251K]
    [下载次数:39 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
  • 基于综合供电成本的电厂燃煤采购策略研究

    丁浩;周楠;仓腾;宋玉彩;郭龙;徐爱民;严密;孔相植;

    【目的】在当前碳排放配额基准线收紧和碳价上涨的背景下,综合考虑碳排放成本制定燃煤采购策略对电厂运行经济性具有积极意义。【方法】本研究基于燃煤电厂实测数据,分析了供电煤耗及碳排放强度的影响因素,建立了单位供电量碳排放强度数据库,形成了综合考虑燃煤成本、碳排放成本和脱硫成本的煤炭综合供电成本分析方法。【结果】研究发现,机组类型和负荷是影响供电煤耗的最显著因素,而不同煤种间的单位供电煤耗相差小于1%,影响几乎可忽略。单位供电碳排放强度主要取决于燃煤元素碳含量,表明选择煤种时,元素碳含量应作为重要考虑因素。当前市场条件下,燃煤采购成本占七成以上,碳排放成本占两成以上,而硫排放控制成本对综合供电成本的影响几乎可以忽略(<1%)。【结论】在制定燃煤采购策略时,应首先根据运行经验选定成本基准煤,而后计算出拟购煤种的边界价格,最后与实际市场价格进行对比,以确定最佳的采购决策。这一策略能够在确保经济性的同时,有效降低碳排放,对电厂实现可持续发展具有重要意义。

    2025年02期 v.41;No.199 333-342页 [查看摘要][在线阅读][下载 1378K]
    [下载次数:9 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]

  • 专栏执行主编寄语 电化学储能器件的新见解:材料和性能

    陈明哲;刘朝孟;

    <正>随着科技水平的快速发展,人类对化石能源的依赖和需求持续增加,然而其不可再生和排放温室气体等严重问题亟待解决。为改善环境污染、缓解资源枯竭并早日实现碳达峰与碳中和“双碳战略”,升级当前能源结构、创新清洁低碳技术迫在眉睫。能源的变革势在必行,改进能源应用模式,开发新型绿色的可再生能源和构建稳定的存储系统成为重中之重。因此,以电力科技与环保为主体的能源改进策略和储能技术迎来重大的发展机遇。绿色储能的关键材料与循环技术的发展正在深刻改变着世界能源格局。随着智能手机、便携式电脑、军事装备和电动汽车等领域的迅猛发展,电力绿色利用和高效存储成为可持续发展的必要条件。然而,当前储能的发展遇到了一个“瓶颈”。受到稀缺资源价格的限制,其成本下降并不理想,随着电动汽车、智能电网及大规模储能领域的需求越来越高,高昂的成本和效率成为影响其快速发展的瓶颈问题。关键材料与循环技术的革新可以带动成本的大幅度下降。围绕高比能、高容量、高安全性能关键材料与循环技术制定研发计划是各国储能领域发展的重中之重。

    2025年02期 v.41;No.199 167-168页 [查看摘要][在线阅读][下载 348K]
    [下载次数:13 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
  • 专栏执行主编寄语 “双碳”背景下燃煤锅炉绿色低碳关键技术

    牛艳青;杨富鑫;朱一铭;

    <正>在能源格局深度变革的当下,锅炉技术作为能源转换与高效利用的核心环节,正处于创新发展的关键节点。锅炉设备广泛应用于工业生产、电力供应以及民用供暖等诸多领域,其性能优劣直接关乎能源消耗与环境影响。国家发展改革委等多部门联合制定并印发的《锅炉绿色低碳高质量发展行动方案》,对工业和电站锅炉系统能效、碳排放和污染物排放控制水平等提出了更高的要求,持续挖掘锅炉节能降碳减污改造潜力。随着传统的燃煤锅炉发展至多元化燃料兼容的新型锅炉,锅炉技术的迭代升级始终聚焦于效率提升和污染物减排,学术界和工业界为此付出了巨大努力。迄今为止,我国在锅炉产业规模、技术应用上已取得显著进展,众多先进技术的推广应用大幅提升了能源利用效率,并持续降低着氮氧化物、二氧化硫、颗粒物等污染物排放,为节能减排事业做出了突出贡献。在“双碳”目标引领下,锅炉行业既面临着前所未有的转型压力,同时也伴随着巨大的发展契机,未来将在能源清洁化、系统智能化等方向持续迈进。

    2025年02期 v.41;No.199 169-170页 [查看摘要][在线阅读][下载 306K]
    [下载次数:11 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
  • 征稿启事“多能耦合清洁低碳发电关键技术”专题

    <正>在当今全球气候变化和资源环境约束日益严峻的背景下,多能耦合清洁低碳发电已成为推动能源转型、实现可持续发展的关键路径。我国高度重视能源领域的绿色低碳发展,通过一系列国家政策的制定与实施,积极推动多能耦合发电技术的研发与应用,以支撑构建一个清洁、低碳、安全、高效的能源体系。多能耦合发电技术在我国取得了显著进展。一方面,通过多能互补耦合发电技术的研发与应用,实现了化石能源的低碳利用和减污降碳;另一方面,通过加强全产业链和跨产业的低碳技术集成耦合,推动了重点领域的效率提升和节能减排。此外,在可再生能源领域,多能耦合发电技术也发挥了重要作用,推动了大规模太阳能、风能等零碳电力的消纳。展望未来,随着国家对多能耦合发电技术的持续投入与支持,以及市场需求的不断增长,该技术将迎来更加广阔的发展前景。一方面,需要继续加强技术研发与创新,提高多能耦合系统的效率和稳定性;另一方面,需要科研与产业的融合,推动多能耦合发电技术的广泛应用与产业化发展。同时,还需要加强国际合作与交流,共同推动全球能源领域的绿色低碳转型。

    2025年02期 v.41;No.199 343页 [查看摘要][在线阅读][下载 872K]
    [下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
  • 下载本期数据