期刊信息
双月刊，2014年12月创刊
主管单位：南方电网数字传媒科技有限公司
主办单位：中国能源建设集团
广东省电力设计研究院有限公司
编 辑：《南方能源建设》编辑部
出 版：
《南方能源观察》杂志社有限公司
名誉主任委员：杜祥琬 院士
主任委员：彭雪平 全国工程勘察设计大师
联合主编：杨勇平院士 范永春正高级工程师
副 主 编：张春文 电力行业勘测设计大师
编辑部主任：郑文棠
地 址：广州市黄埔区科学城天丰路1号
电 话：(020)32116683; 32115630
标准刊号：ISSN 2095-8676
CN 44-1715/TK
下载中心
Email alert
RSS专辑征稿围绕双碳领域学术前沿和热点问题，不定期刊出特约专栏、专题和专刊。
优先发表栏目展示本刊经同行评议确定正式录用的文章，这些文章目前处在编校过程，尚未确定卷期及页码，但可以根据DOI进行引用。
显示方式:
当前状态:
, 最新更新时间: ,
doi: 10.16516/j.ceec.2024-139
摘要:
目的 重力储能作为一种新型的储能形式，其在平衡电力供需、应对间歇性能源波动等方面在电力系统中发挥着越来越重要的作用。 方法 文章以基于地面构筑物和斜坡式重力储能为例，详细分析两种形式重力储能在国内外的研究情况。首先与传统储能形式进行对比，给出重力储能的工作原理及其优势。其次，给出了基于地面构筑物的重力储能系统和斜坡式重力储能结构的研究现状及其经济成本分析，详细介绍了山地矿车式和山地缆车式两种典型的斜坡式重力储能系统结构，阐述了坡度、重物质量等参数对系统效率、成本性能的影响。最后针对重力储能系统的技术特点给出了展望和建议。 结果 基于地面构筑物的重力储能结构稳定，初期投入成本较高，适用于功率波动大的用户采用。斜坡式重力储能建设成本低、操作简单，适用于高山地形，且功率需求小的用户采用。 结论 随着重力储能技术的逐步成熟，其成本不断降低，未来将作为一种新型储能对电力系统构建起到重要支撑作用。
当前状态:
, 最新更新时间: ,
doi: 10.16516/j.ceec.2023-147
摘要:
目的 通过对人类利用能源的历史、中国农村能源的现状分析，总结出我国农村主要的能源结构特点。 方法 通过文献法、对比分析法等研究方法去探究农村能源发展现状，识别农村能源发展存在的问题以及未来发展趋势。 结果 从农村能源使用的多元化来看，薪柴的使用量逐渐减少、农村沼气的发展逐渐趋于平缓、农村电网改造完成后农村用电趋于饱和、随着“西气东输”政策的实施燃气占比逐年上升、太阳能热利用大面积普及后稳中有降、随着光伏发电技术的突破太阳能发电量快速提升。 结论 针对中国农村能源现状，农村能源中传统利用方式逐渐被改变，新能源的发展得到了重视，文章结合国家政策找出了农村能源相应的能源特点，探究“节能减排”的新时期“双碳”目标下农村能源的发展趋势。
当前状态:
, 最新更新时间: ,
doi: 10.16516/j.ceec.2024-108
摘要:
目的 在加氢站制氢过程中，乙醇和氢气混合后易形成可燃气体，一旦受到火花或高温引燃，可能发生爆炸。为了降低加氢站制氢储氢过程中的爆炸风险，进行实验研究是至关重要的。 方法 针对在1 bar和400 K下不同当量比和不同乙醇掺混比例的氢气-乙醇-空气混合物，进行爆炸特性参数的分析。通过计算混合燃气的可燃极限和爆燃指数来评估爆炸危险程度，从而制定有效的安全措施降低爆炸风险。 结果 实验研究结果表明，当量比的增长会缩短爆炸时间，使其最终趋于稳定值，氢气体积分数（30%、50%、70%）对应的稳定爆炸时间为0.03 s、0.025 s以及0.019 s。最大爆炸压力、最大压力上升率以及爆燃指数都是随着当量比的增加先增大后降低，在当量比为1.3时达到峰值。随着乙醇的添加混合气的可燃极限不断降低，且UELmixture（混合物可燃性上限）的降低幅度明显高于LELmixture（混合物可燃性下限）。此外，最大压力上升率以及爆燃指数随着乙醇的添加都呈现明显的降低趋势，计算得出本研究的最大爆燃指数为11.85 MPa·m/s。 结论 研究成果揭示了当量比和掺混比例对混合燃料爆炸特性影响规律，为加氢站制氢和储氢过程中降低爆炸风险提供坚实的理论基础。
当前状态:
, 最新更新时间: ,
doi: 10.16516/j.ceec.2024-179
摘要:
目的 随着化石燃料的日渐枯竭，生物燃料逐渐进入大众视野，乙醇氢气混合燃料作为新一代可再生清洁燃料引起了广泛关注，开展乙醇氢气预混火焰燃烧特性的影响研究非常有必要。 方法 文章基于定容燃烧系统，结合高速纹影技术，在初始温度为370 K，氢气比例为50%，当量比为0.7～1.4，初始压力为1、2、4 bar条件下研究了当量比和压力对乙醇氢气预混火焰的层流燃烧特性的影响。聚焦火焰的传播燃烧特性，计算得到了层流燃烧速度并分析了其影响因素，借助Chemkin仿真平台建立相关反应模型，采用Marinov的乙醇氧化反应机理，对其层流燃烧特性进行详细的化学动力学分析。 结果 研究表明，层流燃烧速度与绝热火焰温度具有正相关性且均在φ=1.1达到最大值；压力对净放热速率影响显著，当量比越大其峰值出现在更高温度区域；R1：H+O2⇔O+OH是促进火焰层流燃烧速度最敏感的反应。随着压力的增大，H、OH、O自由基的峰值摩尔分数均逐渐减小且向上游移动，随着当量比的增大H、O自由基摩尔分数逐渐下移，OH自由基摩尔分数先增加后减少。 结论 当量比、压力以及活性自由基对乙醇氢气预混层流燃烧特性的影响显著，可为后续研究提供理论依据。
当前状态:
, 最新更新时间: ,
doi: 10.16516/j.ceec.2023-361
摘要:
目的 随着核电的数字化发展，越来越多的核电设备数据得以被采集，运维人员通过数据分析即可获得各设备的运行工况。准确的核电设备的运行工况划分是实现核电设备健康评估、核电设备异常发现的基础。但是由于核电设备内部的传感器种类繁多，导致需要分析的数据量过于庞大，为人工划分核电设备的运行工况带来了巨大的挑战。为了能够实现核电设备运行工况准确快速地自动划分，提出了一种基于TICC聚类的自监督学习核电运行工况划分算法。 方法 首先，对核电设备的历史运行数据进行归一化处理，并利用手肘法确定最佳聚类数。再利用TICC聚类算法为核电历史运行数据进行工况分类，通过分类结果为各个工况的数据片段打上工况标签。最终，利用带标签的工况数据训练卷积神经网络获得工况划分模型。最终通过真实的核电设备运行数据进行验证。 结果 实验结果表明，所提出的算法的划分准确率达到了96.6%，划分速度仅需耗费3.2 s。 结论 相较于K-means算法与TICC算法，研究提出的算法在准确率上和划分速度上均有较大提升，该算法可以有效地帮助核电运维人员完成核电设备的运行工况划分。
当前状态:
, 最新更新时间: ,
doi: 10.16516/j.ceec.2024-099
摘要:
目的 核电设备的安全运行对核电厂至关重要，发生事故所带来的损失是不可估量的。因此，对核电设备进行有效的异常检测十分必要。针对固定阈值和人为检测方法的局限性，这些方法难以适应时序数据的动态变化，文章提出一种基于POT的多元统计过程的异常检测方法。 方法 文章采用主成分分析方法构建异常检测模型，将模型的SPE统计量作为POT算法的初始阈值，然后将超过初始阈值的部分进行广义帕累托分布拟合，从而确定最终的动态阈值。当异常分数超过最终阈值则发出异常警告。通过将多元统计过程控制和极值理论相结合，该方法利用多元统计过程控制快速发现核电厂运行数据中的异常情况，并结合极值理论对极端事件的建模与分析来提高异常检测的灵敏度和可靠性，能够快速发现核电厂高维运行数据中存在的异常情况。 结果 在仿真实验结果中，文章提出的方法相较于常规的多元统计方法和POT方法，具有更高的准确率、召回率。在核电厂不同设备上的实际运行数据的实验中，证明了该方法在异常检测上的有效性。 结论 将多元统计过程控制和极值理论结合，提出的异常检测方法不仅能检测到由数据相互关系改变引起的异常，而且能利用POT方法确定最终阈值避免传统多元统计过程控制中出现的误检。该方法能处理核电厂高维时序运行数据，提高异常发现的效率，确保了核电厂安全高效地运行从而提高核电厂的经济效益。
当前状态:
, 最新更新时间: ,
doi: 10.16516/j.ceec.2024-120
摘要:
目的 天然气水合物是一种极具开采价值的清洁能源，但水合物开采后期热量供给不足导致产气速率较低。储层改造能够显著增加水合物储层渗透率，提高热量传递效率。基于此，对压裂改造后含裂隙水合物储层注热开采方式下产气速率的影响机理进行分析。 方法 文章以压裂改造后的水合物储层为研究对象，建立了单裂隙水合物储层注热开采的温度-渗流-化学数值模型，仿真分析不同注热温度、裂隙开度、注热速度对水合物储层产气速率的影响，并进行注热参数正交设计分析。 结果 研究结果表明：裂隙注热开采水合物的过程中，注热温度、注热速度、裂隙开度对产气速率的影响规律均分为3个阶段，并且注热温度越高、注热速度越大、裂隙开度越大，水合物储层产气速率越大。对注热参数正交分析发现，注热温度对峰值产气速率有显著影响，注热速度次之，裂隙开度影响程度最小。 结论 文章明确了单裂隙水合物储层注热开采产气速率影响机理，定性评价水合物开采效率，为水合物现场开采提供一定思路。
当前状态:
, 最新更新时间: ,
doi: 10.16516/j.ceec.2023-255
摘要:
目的 2030 年前碳达峰、2060 年前碳中和已被确定为中国经济社会高质量发展的重要战略目标。当前，碳汇是实现碳中和的重要措施之一，有效的碳汇激励政策是实现“碳中和”的保障。 方法 通过梳理国内外生态系统碳汇发展，揭示我国碳汇发展存在的主要问题，对我国碳汇项目建立全面认识。研究碳汇项目参与碳市场交易的机制，明晰获益渠道。并进一步通过试点经验对比分析研究，通过具体问题具体分析的方式，得出相关结论。 结果 结果表明，我国碳汇项目开发以林业碳汇为主，其他碳汇项目开发较少，项目周期以中短期为主，项目开发增速有所放缓。当前我国碳汇发展面临的3个主要问题：（1）开发碳汇的方法学种类少限制多；（2）开发过程长机制不完善；（3）开发后碳市场激励效果不显著。 结论 研究表明我国未来生态系统碳汇工作仍面临巨大挑战。为推动碳汇高质量发展，仍需加快调整与升级碳汇支持政策、加大碳汇科技投入和积极发展“碳汇+”产业。
当前状态:
, 最新更新时间: ,
doi: 10.16516/j.ceec.2024-145
摘要:
目的 在当前能源需求增大和提倡环保背景下，需要寻找传统燃油发电机的替代能源。故通过研究蒸发特性找到特性更佳的燃料。 方法 采用液滴悬挂实验研究673 K和773 K环境温度时，添加0%、20%、30%、50%乙醇含量的油酸甲酯混合燃料液滴的蒸发特性。 结果 结果表明，环境温度从673 K升高至773 K时，混合液滴的蒸发速率提高。并且随着乙醇含量的不断增加，两个环境温度的液滴蒸发速率相差越大。在较低环境温度时，液滴的蒸发过程较平稳，液滴蒸发速率呈现逐渐减小的趋势，乙醇的添加导致液滴平衡蒸发阶段延长，增加了蒸发时间，抑制蒸发过程。而在较高环境温度时，蒸发过程波动较大，液滴蒸发速率呈现逐渐增长的趋势，并在50%乙醇含量时达到最大值。乙醇的添加导致微爆炸现象的发生，缩短了蒸发时间，促进蒸发过程。同时提高环境温度和乙醇含量，有利于液滴微爆炸现象的发生以及强度和次数的增加。 结论 基于液滴悬挂实验的油酸甲酯和乙醇混合液滴蒸发特性的实验结果，为相关燃料研究和应用提供了重要的数据支撑和参考。
当前状态:
, 最新更新时间: ,
doi: 10.16516/j.ceec.2024-180
摘要:
目的 文章旨在全面系统地探讨熔盐反应堆（Molten Salt Reactor，MSR）技术的发展现状，明确MSR作为第四代核电技术的优势，并分析其商业化应用面临的主要挑战。通过分析MSR技术的发展历程、技术分类及各国研发进展，为MSR技术的未来发展提供有价值的参考。 方法 采用文献综述和比较分析的研究方法，梳理了MSR技术的发展历程，详细分类了MSR技术的不同类型，并深入分析了美国、中国、俄罗斯、法国、加拿大等国在MSR技术研发方面的最新进展；同时，结合MSRE实验堆和TMSR项目等实际案例，探讨了MSR技术的关键技术进展及面临的主要挑战；此外，还分析了国际合作和技术创新对MSR技术发展的影响。 结果 研究发现，MSR技术因其安全性高、燃料利用率高的优势，受到了全球广泛关注。美国通过熔盐堆实验（Molten-Salt Reactor Experiment，MSRE）验证了MSR的工程可行性，中国在钍基熔盐堆核能系统（Thorium Molten Salt Reactor Nuclear Energy System，TMSR）研究项目中取得了熔盐制备和纯化方面的重要进展。俄罗斯、法国、加拿大等国也在MSR技术领域取得了显著成就。然而，MSR技术的商业化应用仍面临诸多挑战，包括供应链建设、燃料供应、监管框架适应、废料处理、安全保障措施以及复杂的维护和运营等。 结论 尽管MSR技术面临诸多挑战，但其在安全性、燃料利用率和设计灵活性等方面的优势，使其拥有广阔的发展前景。国际合作和技术创新是推动MSR技术进步的关键因素。随着相关技术的不断进步，这些挑战正在逐步得到解决。未来，MSR技术有望成为全球能源结构转型的重要支撑，在提高燃料利用率、降低核废料产生和提升反应堆安全性等方面发挥重要作用。随着研究的深入和技术的成熟，MSR技术有望实现商业化应用，为全球清洁能源转型贡献力量。
当前状态:
, 最新更新时间: ,
doi: 10.16516/j.ceec.2023-245
摘要:
目的 作为CCUS（Carbon Capture, Utilization and Storage）中重要的碳捕集手段，变压吸附捕集CO2技术受到广泛应用。但过高的捕集能耗和运行成本制约了技术的推广和落地，如何精准地依据实际情况选择合适的捕集技术并降低捕集能耗尤为重要。 方法 针对国内外变压吸附技术的基础研究与技术应用进行了讨论，并以某石化企业采用PSA技术捕集CO2的实际应用案例，分析了该技术在石化行业应用的经济性和前景。 结果 在文章案例中，采用PSA吸附捕集CO2技术的项目对煤制氢装置净化单元、低温甲醇洗单元产出的约80万t中浓度碳源进行捕集封存，针对73.9%浓度的CO2原料气，装置实现了96%的CO2回收率以及98%的捕集纯度，在杂质气体方面，H2S、CH4及CH3OH均控制在150 ppm以下，可实现约56 kWh/t CO2的捕集电耗。研究发现，变压吸附技术具备吸附剂再生能耗低、压阻低、工艺连续及吸附剂稳定性强的优势，表现出技术与经济可行性。由于变压吸附以物理吸附为主，因此PSA对于低浓度的原料气CO2处理可能会面临能耗较高且富集浓度不足的问题。 结论 综上，PSA捕集CO2技术适宜用于中浓度碳源的处理，在未来石化、水泥等行业中排放的尾气处理上具有潜力。
当前状态:
, 最新更新时间: ,
doi: 10.16516/j.ceec.2023-343
摘要:
目的 “双碳”目标下新型电力系统建设要求存量火电转向调峰运行，因此火电机组灵活运行下的安全性成为提升电力系统整体稳定性不可或缺的一环。其中，空气预热器是影响火电机组宽负荷运行能力的关键辅机设备，针对其由烟温波动与过量喷氨诱发的堵塞与腐蚀问题，开发回转式空气预热器积灰堵塞实时评估及安全状态监测模型至关重要。 方法 依托我国中部地区某600 MW和350 MW机组宽负荷运行监测大数据，建立了一种基于阻力系数的不同时间尺度逼近的空预器堵塞评估模型；进一步，以空预器出口烟气温度及冷端工作温度为监测指标，统计其在机组多个负荷段的参数超限比例。 结果 结果表明，机组处于39%调峰负荷下监测温度约有20%的超限概率；独立计算两指标下的堵塞风险相较以联合分布计算会一定程度低估其折损率。此外，通过两台机组数据的验证，堵塞评估模型可实现量化机组在空预器吹灰周期内（短期）和中长期的堵塞状态演化趋势。 结论 所提评估策略可应用于SCR脱硝系统、磨煤机等其他火电机组设备及系统，可量化机组调峰运行安全风险，指导火电机组高效、稳定地配合新型电力系统调度。
当前状态:
, 最新更新时间: ,
doi: 10.16516/j.ceec.2023-308
摘要:
目的 风力发电机组运行环境恶劣，易发生各类故障。主轴承作为传动系统的中枢部件，其前期故障不易察觉，故障评估十分困难，且海上作业受窗口期限制，如何准确评估海上机组主轴承的运行状况，成为了行业的一大难点。 方法 该研究针对某海上7 MW级别的直驱机组发电机主轴承运行状况，通过理论公式推导了风轮载荷在传动链中的传递过程，得出主轴承所受的径向载荷和轴向载荷；通过主轴承有限元计算分析，得出轴承滚道内的承压区载荷分布，与理论推导相互验证，初步确定了振动监测测点位置。 结果 最后，根据轴承测点位置，在风机现场进行了振动监测，得到了清晰的时域振动曲线，分析了主轴承的振动有效值、冲击信号响应频次、加速度包络特征等振动监测结果，并配合轴承内部润滑油脂成分检测结果，定性判断了主轴承内部具体部件的损伤程度。 结论 该研究明确了大兆瓦级直驱海上风电机组主轴承测点位置，准确评估了主轴承运行状况，可为设计和维护人员提供技术支持。
当前状态:
, 最新更新时间: ,
doi: 10.16516/j.ceec.2024-058
摘要:
目的 能源是工业的粮食和国民经济的命脉。改革开放以来，广东经济建设取得的巨大成就离不开能源行业发展提供的支持和后勤保障。广东作为能源消费大省和资源小省，能源自给率较低，一直面临能源匮乏的挑战。经过多年发展与转型，广东能源行业正逐渐形成传统火电、核电、海上风电、光伏发电等多元能源组合的新型能源体系，能源行业也从经济生产的制约因素之一转变为省内高新技术制造产业链的有机组成部分。从宏观经济角度分析能源行业发展的经济贡献，对制定科学的能源产业发展规划，推动广东能源与经济协同高质量发展具有现实意义。 方法 首先整合代表广东能源行业与经济发展的指标数据建立研究数据集，然后分别使用向量自回归模型与Feder两部门生产函数模型对广东能源行业的整体经济贡献与溢出效应进行定量分析。 结果 分析结果表明，工业化后期阶段下广东能源行业与整体经济发展间存在相互促进的关系，能源行业生产对经济增长的整体贡献与溢出效应均较为显著，但能源投资的经济拉动作用相对较低。 结论 研究从实证角度测算了广东能源行业的经济贡献，根据结果提出了广东能源行业高质量发展的建议，可为广东能源发展规划与政策制定提供参考。
当前状态:
, 最新更新时间: ,
doi: 10.16516/j.ceec.2023-294
摘要:
目的 燃气-蒸汽联合循环机组已广泛用于热电联产，但其最小发电功率受到供热量的限制。尤其在北方冬季供暖期，燃气-蒸汽联合循环机组无法压低出力，从而挤占了风电上网空间并造成弃风。 方法 针对这一问题，研究了在热电联合调度中发挥燃气-蒸汽联合循环机组的运行灵活性是否能够促进风电消纳，为此建立了用于描述燃气-蒸汽联合循环机组多样化运行模式的数学模型，进而构建了一种考虑风电消纳的热电联合经济调度模型，联合优化煤电机组组合、燃气-蒸汽联合循环机组多样运行模式、各机组出力分配和备用容量分担。 结果 案例仿真发现在风电消纳困难时段，燃气-蒸汽联合循环机组由二拖一模式切换到一拖一模式可使弃风率降低1.28%，由抽凝模式切换到背压模式可使弃风率降低4.55%。 结论 案例分析表明，热电联合调度中充分利用燃气-蒸汽联合循环机组运行模式的灵活性，可以在热负荷较高时段压低机组出力，增大风电消纳空间并降低弃风，且可以在热负荷较低时段增大机组出力范围，为系统提供旋转备用，优化机组备用分担。
当前状态:
, 最新更新时间: ,
doi: 10.16516/j.ceec.2024-041
摘要:
目的 输电塔是电力系统中关键的基础设施，输电塔风致倒塌将给电力系统带来重大损失。为了找出输电塔抗风致倒塌的解决方法，有必要对输电塔风致倒塌破坏的原因、影响因素、倒塌过程等进行研究。 方法 从事故分析、真型试验、风洞试验、数值模拟四方面对输电塔风致倒塌研究成果进行了回顾，分析和总结了相关研究成果，并给出了后续研究的建议。 结果 研究表明：输电塔风致倒塌的原因有输电塔塔身存在薄弱杆件、规范中输电线路风荷载计算存在缺陷、规范未考虑的极端风荷载等。 结论 建议围绕极端风荷载模型、横风向及扭转向风荷载的影响、单塔及塔线体系的精确模型、完善相关规范等方面开展研究。
当前状态:
, 最新更新时间: ,
doi: 10.16516/j.ceec.2024-001
摘要:
目的 红树林生态系统具有极高的固碳能力，是全球碳循环的重要部分。探索其碳汇潜力可促进减缓和适应气候变化，为我国碳达峰与碳中和提供一种潜在的海洋方案。 方法 通过研究红树林蓝碳评估的方法学，开展广东省碳储量和碳汇潜力的估算。广东省红树林碳储量约为3 222 034.79 t C，其中植被碳储量约为1 094 464.79 t C，土壤碳储量约为2 127 570 t C。不同红树林群落中，桐花林的植被碳储量含量最高，约为1 508 930.79 t C，其次依次为白骨壤、秋茄、无瓣海桑，植被碳储量分别约为1 508 930.79 t C、859 115.16 t C、193 295.54 t C和660 693.3 t C。 结果 根据《红树林保护修复专项行动计划（2020－2025年）》，2025年广东省营造红树林55.00 km2，碳汇潜力可增加36 171.49 t CO2-e ~99 890.67 t CO2-e，有较大的碳汇潜力。 结论 本研究可为广东省红树林碳汇造林提供科学依据，对我国碳达峰与碳中和事业具有重要意义。
当前状态:
, 最新更新时间: ,
doi: 10.16516/j.ceec.2023-184
摘要:
目的 “节能减排”是近些年来国家对工业项目的技术要求，变频技术可使工艺设备在不同工况下调整出力，从而节约资源。但变频器属于电力电子设备，IGBT元件本身故障率相对较高，且对运行环境要求苛刻，因此提高高压变频器的安全性、运行可靠性十分重要。 方法 在高压变频器个别功率单元故障退出情况下，依据中性点漂移技术，调整中性点位置及三相电压之间的夹角，使高压变频器可以在旁路掉部分故障功率单元后仍可以正常运行；将高压变频器的实时状态送至DCS，根据DCS逻辑组态，实现高压变频器整机自动旁路技术；设置单独的高压变频器室，通过空调、通风、风道系统等，为高压变频器提供一个相对较好的运行环境。 结果 通过对高压变频器采取内部策略和外部环境策略后，高压变频器的故障率有所降低，延长了高压变频器的无故障安全运行时间。 结论 采用中性点漂移技术及整机自动旁路技术，可以降低高压变频器的故障概率及频次；联合改善运行环境的温度和湿度条件，可以提高变频器持续可靠运行时间，对提高变频器的安全性及运行可靠性有显著帮助。
当前状态:
, 最新更新时间: ,
doi: 10.16516/j.ceec.2023-311
摘要:
目的 工业园区作为我国工业化与城市化发展的重要载体，在提供大量基础设施和公共服务的同时也成为我国碳排放的主要源头，是实现我国碳达峰、碳中和目标的重要切入点和着力点。为实现工业园区碳排放精细化管理，提出了工业园区碳排放转移过程分析与“双碳”路径优化决策理论研究框架。 方法 首先，分析工业园区范围内能源、工业、建筑、交通、基础设施等业务场景的碳排放特性，建立基于清单分析法的工业园区碳排放核算模型；其次，考虑工业总产值、产业结构、能源结构、能源消耗量等因素对碳排放的影响，建立基于STIRPAT方法的碳排放影响因素分解模型；最后，分析数字化技术赋能绿色低碳转型的作用机理与影响路径，提出“双碳”路径优化决策方案。 结果 以江西省赣州经开区为研究对象，计算2020—2022年工业园区的碳排放量和碳排放强度，识别碳排放量增加的主要影响因素，从产业结构、能源结构、政策制度和平台建设4个方面规划了工业园区“双碳”转型路径。 结论 研究表明，所提模型能够充分提炼工业园区统计数据的信息，具有科学性和有效性，为工业园区“双碳”转型路径决策与园区数字化碳管理工业互联网平台建设提供了理论支撑。
当前状态:
, 最新更新时间: ,
doi: 10.16516/j.ceec.2023-277
摘要:
目的 旨在探索一种新型的漂浮式海上光伏系统，该系统不仅能够有效收集海上太阳能资源，还能实现智能化气候预警功能。 方法 研究通过结合海上光伏技术与智能化气象监测技术，构建一种可行的智能化海上光伏气候预警平台。首先，利用漂浮式海上光伏平台将太阳能转化为电能；其次，通过智能化监测系统实时监测海洋天气状况并发出预警，以提高光伏发电的可靠性。 结果 试验表明，该漂浮式海上光伏系统能够在不同海域及气象条件下有效收集太阳能，并利用智能化气象监测系统及时预警海洋气象变化。 结论 研究发现该平台具有广阔的应用前景和市场潜力，可为海洋可再生能源发展提供借鉴，并向相关研究与实践提供思路与方法。
当前状态:
, 最新更新时间: ,
doi: 10.16516/j.ceec.2023-347
摘要:
目的 随着对火电机组灵活调峰的需求骤增及信息技术的飞速发展，火电企业正由传统运行及管理模式，向更加清洁、高效、可靠的数字化及智能化方向发展，如何提高燃煤机组灵活调峰过程中的智能化、精准化及可靠性，已成为行业内人员所关注的重点问题。 方法 文章针对深度调峰的背景需求，首先对燃煤锅炉灵活调峰中的典型问题进行总结，同时分析了应用于锅炉的控制理论整体发展状况。基于此，分别从锅炉燃烧性能优化控制、宽负荷脱硝精准控制、锅炉运行能效控制、主辅机设备监测及诊断等4个方面对基于智能控制的燃煤锅炉灵活调峰算法模型及应用进行了综合分析。 结果 在此基础上，详细探讨了智能控制理论及模型在燃煤锅炉灵活调峰中的研究进展及应用效果。 结论 目前，基于燃煤锅炉灵活调峰过程中的常见问题，需要在燃烧组织方式稳燃能力深度提升的基础上，提高基础数据获取准确性，促进数据及知识的互补融合，加强多目标优化控制及DCS控制系统优化等，同时兼顾调峰经济性与机组寿命之间的辩证优化关系，从而为提高燃煤锅炉灵活调峰能力提供智能化及精准化解决方案。
当前状态:
, 最新更新时间: ,
doi: 10.16516/j.ceec.2023-132
摘要:
目的 主要探讨海上漂浮光伏电站防雷设计的原理、方法及措施，以满足海上漂浮光伏电站在恶劣气候情况下的安全运行。 方法 通过对海洋环境、海上漂浮光伏电站结构和雷电特征等因素进行深入分析，文章提出了一系列有效的防雷措施。首先，采用金属结构能够提高漂浮光伏电站的耐雷能力。其次，安装避雷针能够吸收和释放雷电能量，降低雷电对电站的影响。此外，建立地网能够有效分散地面电势，降低雷击风险。绝缘材料的使用有助于减少雷电对电站设备的直接侵袭。同时，安装监测设备可以实时监测雷电活动，及时采取应对措施。定期检查和维护是保障防雷系统稳定运行的重要环节。 结果 详细阐述了每一项防雷措施的原理和实施方法，同时针对防雷设计中的一些技术难题提出了解决思路。例如，如何确保避雷针的良好接地，如何选取合适的绝缘材料等。这些成果为海上漂浮光伏电站的防雷能力提升提供了有效参考。 结论 研究的成果将有助于提高海上漂浮光伏电站的防雷能力，保障电站的安全运行。在充分考虑海洋环境、海上漂浮光伏电站结构和雷电特征等因素的基础上，采取合适的防雷措施，能够有效降低雷击风险，确保电站的稳定运行。这对于推动可再生能源发展，保护环境具有重要意义。进一步研究可对防雷设计提供更多的参考和指导，以应对未来更为复杂和恶劣的气候条件。
栏目
显示方式:
2024, 11(4): 1-15
doi: 10.16516/j.ceec.2024.4.01
摘要:
Introduction The new generation of the Internet of Things (IoT) is being fostered in the era of Internet of Everything (IoE), realizing its diverse development by selecting and combining new information, functions, and applications. The Energy Internet of Things (Energy IoT) which is based on IoT, envisions a future where physical things are connected through a dynamic network that exchanges information and energy. The Energy IoT is giving rise to new service models and methods for organizing, exchanging, and managing energy; It covers not only new concepts such as Energy-as-a-Service and Prosumer, but also leads to innovative applications in smart buildings, intelligent metering, smart grids, distributed energy, virtual power plants and more. Method This paper analyzed the current status of the Energy IoT, including its key industry drivers, potential technologies and applications, challenges and related research areas. Result This paper discusses and compares the definitions of Energy Internet and Energy IoT from academic and industry perspectives. And it analyzes some major stages and issues of future research in the Energy IoT. Conclusion This paper provides a useful reference for further research and practical applications in the field of Energy IoT.
2024, 11(4): 16-22
doi: 10.16516/j.ceec.2024.4.02
摘要:
目的 CO2催化加氢合成燃料是一种经济可行、可大规模实施的CO2利用技术，能够解决环境和资源短缺的问题，近年来获得了国内外广泛的关注。文章旨在研究开发1种CO2催化加氢合成碳氢燃料的微通道反应器。 方法 通过采用热力学计算-催化剂制备-反应器设计-结构优化-性能测试的设计思路进行分析。 结果 热力学理论分析表明：CO2催化加氢可以形成碳氢燃料；开发了6种铁基催化剂，从而提高碳氢燃料合成的反应速率；基于流体数值模拟，设计并优化了微通道反应器的结构，该反应器具有结构简单紧凑、传热传质能力强等优点。实验结果表明：Zn-Fe催化剂表现出最好的CO2催化加氢合成低碳烯烃性能，CO2转化率和低碳烯烃选择性分别为32%和44%。 结论 设计的微通道反应器具备CO2资源化利用合成碳氢燃料的功能，对我国应对气候变化、双碳目标实现以及碳氢燃料产业发展具有重要的意义。
2024, 11(4): 23-30
doi: 10.16516/j.ceec.2024.4.03
摘要:
目的 为解决太阳能海水淡化器件成本高、制备工艺复杂的难题，选择具有重量轻、成本低、合成及提纯工艺简单等优点的有机小分子光热材料作为太阳能吸收材料。 方法 利用1种有机共轭小分子Y6，与低成本的纤维素纸结合，制备了在350~1000 nm范围内宽光谱吸收的高光热转换性能的Janus结构水蒸发器。 结果 蒸发器的下表面具有高效的水粘附性，利于高速集水，而蒸发器的上表面具有拒水性，能够达到理想的自漂浮能力。并且每3.14 cm2的器件仅需0.5 mg光热材料就能实现超过70 ℃的温度，节约用料优势明显。 结论 在1.0 kW/m2太阳光辐照下，基于Y6的蒸发器的光热能量转换效率为64.4%，蒸发速率高达1.13 kg/(m2·h)，明显高于对照的纤维素纸蒸发器。经过太阳能蒸发脱盐后，得到的纯化水的离子浓度相比于初始的模拟海水显著降低4~6个数量级。该蒸发器与热电器件集成，在1.0 kW/m2太阳光照射下，蒸发速率达到1.02 kg/(m2·h)，同时还产生了55 mV的输出电压。研究结果表明，基于有机小分子Y6的太阳能蒸发器，在光热水净化和热电发电协同作用方面具有良好的应用前景。
2024, 11(4): 31-41
doi: 10.16516/j.ceec.2024.4.04
摘要:
目的 伴随以新能源为主体的能源互联网架构的构建，特高压直流输电工程成为电力输送的重要方式，电网呈现出“强直弱交”新特性。同步调相机凭借其无功响应速度快、电压支撑能力强等良好的动态特性，在应对电网“强直弱交”特性中具有独特优势。 方法 为研究调相机在特高压直流工程中的应用，总结了调相机的发展历史，介绍了火电机组改造调相机、新一代大容量调相机、分布式调相机等国内几种主要类型的调相机的发展现状，分析了调相机的工作原理和动态特性，梳理了调相机较SVC等无功补偿装置具备的优势、大容量调相机与分布式调相机各自的适用场景和现有配置策略。 结果 在PSCAD/EMTDC平台搭建含调相机的直流送出系统仿真模型，仿真验证了调相机对受端换相失败和换相失败引发的送端暂态过电压的抑制能力、调相机在滞相运行下的动态无功补偿能力。 结论 分析表明调相机可以对暂态过电压和换相失败产生良好抑制作用，滞相运行不会影响调相机的无功响应速度和动态无功支撑能力，具有参与换流站稳态补偿的工程应用前景。
2024, 11(4): 42-53
doi: 10.16516/j.ceec.2024.4.05
摘要:
目的 随着“双碳”目标以及各地推出的新能源配置储能政策的推行，文章进一步明确分布式储能在新型配电网中发挥的作用及储能系统配置方案。 方法 首先，总结归纳新型配电网分布式储能系统的配置需求，根据不同应用需求分析了分布式光伏储能系统的结构；其次，为了实现配置储能经济最大化，结合各地配置储能政策要求，阐明分布式储能系统的配置方法；最后，归纳分析了当前选址定容的常用算法，在此基础上给出研究建议。 结果 配置储能需在明确需求的基础上，选择合适的拓扑结构，基于配网供电稳定性、安全性、经济性等指标综合优化给出配置方案。 结论 分布式储能技术是新型配电网的关键技术，是解决配电网安全稳定运行的重要手段，需要进一步研究其优化配置方案及相关调控技术，才能更好地发挥作用。
2024, 11(4): 54-64
doi: 10.16516/j.ceec.2024.4.06
摘要:
目的 压缩空气储能（Compressed Air Energy Storage，CAES）是1种可大规模储存电力能源的技术，其规模仅次于抽水蓄能，储气装置是其重要的组成部分。国内外已投入商业运行的压气储能电站的储气装置多为盐穴、废弃矿坑等天然地质构造，大规模长时压缩空气储能有赖于更具经济性及广泛适用性的储气装置。 方法 人工地下洞室储气库较大程度上摆脱了压缩空气储能电站对于特殊地质条件的依赖，成为大规模建设长时压气储能电站的有力支撑，但国内外相关研究成果较少，摸清国内外研究现状，总结其他行业先进经验，理清该领域亟待突破的难题，对于大规模建设压气储能电站具有重要意义。 结果 压气储能电站地下人工洞室与天然气储气库及水电输水隧洞等常规人工洞室运行特点有较大不同，目前对于该领域尚缺乏成熟的设计方法与规程规范，有诸多关键技术仍有待解决，文章对压气储能电站地下人工洞室的特点及重点研究内容进行了梳理。 结论 创新是自主建设压缩空气储能电站地下硬岩储气库的唯一出路，在安全的大前提下兼顾经济性并突破，该技术对丰富我国储能发电技术，完善新型电力系统具有重大的现实意义，若该技术发展成熟，可为我国新型电力系统的构建提供强大的保障。
2024, 11(4): 65-75
doi: 10.16516/j.ceec.2024.4.07
摘要:
目的 针对现有通信条件难以满足海上风电场工程智慧运维和生态环境监测的需求，探索提出5G定制网方案，以解决海上风电场信号通达性差、网络覆盖不全以及流畅性低的问题。 方法 提出利用5G定制网技术打造了综合运维与监测方案，具体如下：通过在室外部署5G宏基站、塔筒内部署5G室分、水下铺设光网，实现风电场通信网络的立体覆盖；基于5G切片技术，实现一网多用以满足海上风电场对网络差异化的需求；在集控中心机房部署算力节点，通过边缘UPF（用户平面功能）转发专网数据实现算网融合。 结果 文章提出的基于5G技术的海上风电场智慧管理与生态环境监测方案已依托项目进行试点测试，测试结果表明5G基站的最大有效覆盖半径达到11.3 km，稳定传输上行速率达到5 Mbps，满足海域的观测数据回传、无人船视频回传的需求；通过在升压台和风机部署2个2.1G的8TR增强基站提升海域覆盖，绕风电场拉网测试验证了5G专网能够有效地覆盖风电场，覆盖率98.4%，可满足风电场的信号覆盖需求。 结论 通过5G专网覆盖风电场水上海域，通过STN（智能传送网）+水下光网实现水下通信，从而首创性地构筑了立体的海洋监测通信网络，为实现海上风电场的智慧管理与生态环境监测奠定了通信基础。
2024, 11(4): 76-87
doi: 10.16516/j.ceec.2024.4.08
摘要:
目的 随着海上风电场不断增加，海域使用矛盾也越来越严重，海上风电和渔业养殖融合发展吸引越来越多的关注，并陆续提出了不同类型的风机基础融合养殖网箱的结构设计。这些设计多数处于概念设计阶段，距离工程应用还有比较遥远的距离。 方法 文章基于网衣质量相等、网衣附加海生物质量相等、网衣水动力性能等效的要求，提出高效的网箱等效载荷计算方法。根据14 MW风机设计载荷和海洋水文条件，设计适用于14 MW海上风机的导管架基础结构，并融合内网箱和外网箱，设计出2种导管架基础与海洋养殖网箱融合系统。基于Morison模型，考虑非线性波的影响，根据提出的网箱等效建模方法在SACS对不同设计进行静力分析。 结果 研究表明，内外网箱与导管架融合设计对整机频率一二阶影响较小可忽略不计，对三阶频率影响较大；转角工况是控制工况，增加内外养殖网箱后需对导管架基础进行局部加强，14 MW海上风机导管架基础与内网箱或外网箱融合的设计方案的计算结果均满足规范设计要求。 结论 研究结果可为海上风机基础与海洋养殖网箱融合系统设计的工程应用提供参考。
2024, 11(4): 88-101
doi: 10.16516/j.ceec.2024.4.09
摘要:
目的 针对海上换流站的特点，提出海上换流站无线通信系统设计方案。 方法 通过分析海上无线通信技术的特点以及目前的应用情况，结合海上换流站在设备运行、厂站警戒、人员活动等方面的需求，提出海上换流站无线通信系统的配置方案。 结果 通过NAVTEX系统，实现了接收天气和安全信息的需求。通过雷达光电系统和VHF对船通信系统，实现了船舶入侵驱离的需求。通过UHF集群对讲系统、WiFi和移动通信系统，实现了人员日常通信的需求。通过救生艇应急通信系统、微波通信系统和卫星通信系统，实现了人员紧急避险的需求。 结论 研究的系统实现了海上换流站日常运维过程中基本的通信需求，确保设备和人员的安全，为海上换流站无线通信系统设计提供指导。
2024, 11(4): 102-110
doi: 10.16516/j.ceec.2024.4.10
摘要:
目的 为实现“双碳”目标，电源侧的绿色低碳转型是广东实现绿色低碳转型的关键。同时，紧紧围绕新能源发展构建高比例新能源的多元电源支撑体系也是广东建设新型电力系统的重中之重。因此，提前谋划面向碳中和的广东电源结构具有十分重要的意义。 方法 在对广东省远景能源供需格局进行研判的基础上，统筹低碳转型和能源安全，考虑非化石能源消费比重、资源条件、电力供应平衡3个方面约束，提出广东面向碳中和的电源发展思路，对不同转型路径进行分析，并提出相关建议。 结果 研究表明，碳中和时期，广东省电源总装机规模预计将达到当前电源装机规模的3倍左右；电源供应主体由当前的“火电+核电+外电”组合，转变为“新能源+核电+外电”组合，非化石能源装机比重达到80%，其中，省内新能源装机比重达到50%。 结论 广东省的电源结构调整前景看似乐观，然而，这个过程仍然面临政策、技术、产业和市场等诸多挑战，建议转型过程中关注火电在电力系统中的定位转变、保障非化石能源发展关键要素、重视新型电力系统调节能力建设；为了满足碳中和时期广东两倍于现状的电力消费需求，更为重要的是需特别关注引领电源结构清洁低碳转型的科技创新问题，通过科技创新推动新能源类型、能源新技术的探索，向能量密度更大、能效转换效率更高的方向发展。
2024, 11(4): 111-117
doi: 10.16516/j.ceec.2024.4.11
摘要:
目的 “双碳”目标愿景下，新型电力系统变电站建设势在必行。 方法 为推动传统变电站向新型电力系统变电站转型升级，通过分析电力系统中变电站的角色转换、功能定位与建设方案，提出1种新型电力系统变电站全生命周期的绿色低碳建设方案。从聚焦电气设备、建筑结构、建筑设备、综合能源等方面，降低变电站全生命周期碳排放，支撑新型电力系统变电站建设及运行全环节绿色低碳。 结果 结果表明：与常规变电站相比，采用所提绿色低碳建设方案后，不仅提高可再生能源开发利用水平，加快电网低碳升级，还能够推动电网设备节能降耗，降低变电站碳排放与运维成本，提高变电站基础资源利用水平，从而提高了变电站的综合经济效益。 结论 文章所提绿色低碳建设方案具有一定的普适性与可复制性，能够为变电站的转型过渡提供理论与实践指导，为电网低碳化发展奠定基础。
2024, 11(4): 118-126
doi: 10.16516/j.ceec.2024.4.12
摘要:
目的 为了提高换热效率，核电厂的凝结水管线、主给水管线、疏水管线及部分抽气管线管道外侧均加装了包覆层，目前对于铁磁性管道的检测手段主要为常规超声技术及超声导波技术。上述检测技术受限于检测环境及前提条件，检测难度较大。文章旨在提高带保温层管道的检测效率，丰富技术手段，缩短检修工期，提高核电厂经济效益。 方法 通过研究核电站低频电磁干扰下脉冲涡流检测方法的可行性和可靠性，利用感应电压测量值与计算值建立最优化参数反演问题，并结合参数之间的耦合关系式，根据管道脉冲涡流场时域解析解的基础上，建立感应电压测量值与计算值特定关系式，建立最优化参数反演问题，并结合参数之间的耦合关系式，提出1种针对核电厂带保温管道在役运维的脉冲涡流检测技术。 结果 利用文章提出的铁磁管道相对壁厚脉冲涡流检测方法对核电厂在役样管进行检测，并将检测结果与常规超声检测结果进行对比，得出二者检测结果误差在5%左右。 结论 脉冲涡流检测结果可靠，适用于核电厂铁磁管道壁厚腐蚀减薄的无损检测与评估。
2024, 11(4): 127-136
doi: 10.16516/j.ceec.2024.4.13
摘要:
目的 在低压配电网中，作为用电安全的一种重要保障，剩余电流保护装置可减小用电器发生漏电故障而带来的危害，还可预防人体触电事故的发生。当前剩余电流保护装置依靠剩余电流信号大小作为保护机构动作的依据，无法识别触电特征。针对这个问题，文章提出了1种基于小波分解降噪与GRU的低压配电网触电信号特征提取及触电诊断的方法。 方法 文章对触电实验采集的剩余电流进行降采样和离散小波降噪等预处理；采用滑动窗口法提取剩余电流的时频域触电特征参数，利用傅里叶变换提取剩余电流对二次谐波幅值特征参数；提取的全部特征参数组成1个高维特征空间向量；采用主成分分析法对高维特征空间向量进行降维处理后得到1组新的三维特征向量；建立触电诊断模型，并将代表触电特征的三维特征向量作为该模型的输入量；运用门控循环网络（GRU）等5种不同的触电诊断模型对触电信号进行对比实验。 结果 实验结果表明：基于GRU的触电诊断模型的收敛效果较好，识别率达到98.33%。 结论 该方法对新一代的剩余电流保护装置的研究与开发提供了新的思路，为用电安全提供了有效保障。
2024, 11(4): 137-143
doi: 10.16516/j.ceec.2024.4.14
摘要:
目的 核电厂汽水管线一般在管道外壁加装保温层，从而提高换热效率。目前对于铁磁性管道的检测手段主要为常规超声及超声导波，检测前需要将管道外壁保温层拆除，导致检测工期延长，人力成本增加，无法达到核电厂高质量发展的要求。核电厂脉冲涡流技术的应用可以省去保温层的拆装，实现不停机在线筛查。检测线圈的放置方式对缺陷的检出能力是脉冲涡流技术重要指标。 方法 文章利用ANSYS中的Maxwell模块进行管件建模及仿真，分别设计同轴式与垂直式检测线圈，保持提离距离、材料一致及其他条件一致下，模拟脉冲涡流对平底缺陷的检测能力。选取核电厂样管进行同轴式与垂直式脉冲涡流测试，将脉冲涡流（Pulsed Eddy Current Testing，PECT）测试结果与超声测厚进行复核，对比两种线圈放置方式对脉冲涡流检测的影响。 结果 研究表明：垂直式线圈相对于同轴式线圈对缺陷检出效果更佳。 结论 核电厂脉冲涡流技术的应用对脉冲涡流技术在核电领域实施具有重要意义。
2024, 11(4): 144-155
doi: 10.16516/j.ceec.2024.4.15
摘要:
目的 某燃气轮机电厂的GE-PG9351FA型燃气轮机发电机组，目前采用DLN2.0+燃烧器，设计NOx（氮氧化物）排放浓度为50 mg/m3，启动过程中大量排放黄色烟雾，已无法满足《火电厂大气污染物排放标准》（GB 13223—2011）要求，频繁遭到周围居民举报。根据江苏环保排放新规，自2023年1月1日起，NOx折算排放全程小时均值均小于30 mg/m3。针对该种型号燃烧器进一步降低NOx且解决启动过程中硝黄烟排放的需求，电厂采用余热锅炉烟道SCR脱硝改造技术，且对启动过程各指标控制进行数据模拟推演、分析总结，提炼出合理的启动操作方法。 方法 为验证该操作方法的可行性，电厂进行了多次调峰启动过程操作试验，并根据实际NOx排放特性修正操作方法中的启动时刻、燃气轮机负荷控制、SCR脱硝系统投入节点，形成最优化操作法。 结果 试验结果表明：在优化电厂SCR脱硝系统投入时刻、燃气轮机启动时刻、并网后暖机负荷后，NOx折算排放全程小时均值均小于30 mg/m3，且硝黄烟排放现象消失。 结论 该操作策略是基于燃气轮机启动过程NOx与硝黄烟排放特性而得出，后期通过数据推演和大量试验验证，可为同类型燃气轮机启动过程降低氮氧化物与硝黄烟现象提供直接指导，并为燃气轮机电厂调峰运行的NOx排放控制提供分析借鉴思路。
2024, 11(4): 156-163
doi: 10.16516/j.ceec.2024.4.16
摘要:
目的 随着光伏、储能、新型建材及装配式建筑产业的发展，将光伏组件与屋面、墙体、遮阳等构件进行一体化设计与制造的光伏建筑一体化（Building Integrated Photovoltaic，BIPV）技术开始延伸为光伏储能建筑一体化（Building Integrated Photovoltaic and Energy Storge，BIPVES）技术。 方法 文章提出世界首个可充电水泥电池，将建筑墙体与光伏发电装置、储放电装置相融合；对设备和材料进行跨界创新，在玻璃表面打印高清晰度、高透光率花纹图案，制造高效光伏建材；研发预制式储能墙体，与各类钢结构装配式建筑体系进行结合，实现订制式生产、装配式施工，形成建筑构件与光伏、储能一体化的变革趋势。 结果 水泥基电池实现了建筑墙体具有光伏发电、储电以及供电等多种功能；新一代光伏建材可节省建筑外立面装饰材料的成本，降低建筑物碳排放；光伏和储能等可再生能源技术在建筑中的一体化集成，可取得最大化收益。 结论 新型光伏建材技术和水泥电池等新型储能技术具有发展前景，将可充电电池构件、光伏外墙板与装配式建筑墙体及预埋件进行组合集成并推广应用具有可行性。
2024, 11(4): 164-171
doi: 10.16516/j.ceec.2024.4.17
摘要:
目的 随着“3060”双碳目标的进展，利用光伏和风电制取绿氢成为一个热门和前沿的方向。在氢气利用产业中的燃气轮机掺氢燃烧，则成为将氢转化成电能的最后一个环节。燃气轮机机组设置有调压站、前置模块和连接管道。前置模块对于混合气体的流量、压力、温度和颗粒含量均有要求，而调压站则为前置模块提供符合要求的混合气体供应，而中间的连接管道随布置不同，一般有1 000 m的长度。掺氢连接管道的阻力、温度降低等特性，对调压站的边界参数有直接影响。因此，有必要研究掺氢连接管道的阻力、温度降低等特性，为后续燃气轮机用掺氢管道设计提供工程用可实施解决方案。 方法 通过GT Pro软件的模拟计算，给出H燃气轮机在燃用掺氢天然气条件下燃料需求量，结合H燃气轮机前置模块对燃料的压力和温度的要求，给出掺氢管道的材质选择和流速选择，并结合混合气体的物理特性，计算管道的阻力和由于压力降低引起的温降。 结果 得出了燃气轮机掺氢燃烧时，掺氢连接管道的材质选择、管径选择、管道阻力和由于压力降低引起的温降。 结论 现阶段天然气调压站到燃气轮机前置模块的管道设计，在考虑具备掺氢条件时，需逐一评估核实管道材质、外径、壁厚、流速、管道阻力的情况，让燃气轮机在本阶段燃用天然气，在将来过渡到掺氢燃烧能顺利实施。
2024, 11(4): 172-179
doi: 10.16516/j.ceec.2024.4.18
摘要:
目的 文章针对全球首个500 kV海上升压站电气一次设备交接试验的电压施加方法、试验电压标准、试验套管布置方式以及试验项目顺序等多个问题进行了探讨。 方法 基于试验条件和试验要求，对试验电压值与设备的绝缘强度进行了比较和分析。根据GIS和电缆的结构特点，使用GIS和电缆联合试验的方法对电缆施加电压。考虑海上升压站的空间环境和最大绝缘距离，选择在升压站外面布置500 kV GIS耐压试验套管。通过比较500 kV和66 kV配电设备试验项目的试验电压值大小，合理地安排试验项目顺序。 结果 确定了主变中压绕组的耐压试验的电压施加方法、66 kV GIS试验的电压标准，以及电缆和GIS设备的试验项目顺序。在制造基地完成了变压器、电缆和GIS的交接试验。 结论 全球首个500 kV海上升压站电气一次设备的交接试验方法能简化试验准备工作，缩短试验工期，具有一定工程应用价值，可为其他海上升压站项目提供参考。
2024, 11(4): 180-189
doi: 10.16516/j.ceec.2024.4.19
摘要:
目的 海上风力发电因其年均发电量高和发电稳定等优势，逐渐在全球能源结构转型中得到广泛应用。然而，由于海上风机建设在复杂多变的海洋环境中，这给海上风机基础的施工工艺和技术方案带来了巨大的障碍。 方法 文章以某海上风电场的建设项目为背景，具体分析了沉桩施工船舶、稳桩平台和液压打桩锤的选型标准与可行性。同时依据风机基础沉桩的施工要求，重点阐述了作业前的准备工作、稳桩平台的施工方案以及主-副吊船协同配合的风机基础沉桩作业，并进一步分析了风机基础沉桩中垂直度的控制与纠偏措施。 结果 钢管桩沉桩施工工艺可以有效地保障工程质量和进度预期，经济效益明显且安全可靠。在沉桩过程中，需对垂直度精度控制完成初调和终调。 结论 对海上风机基础沉桩施工技术的研究，将为类似的海上风机工程提供有益的参考和借鉴。
编委风采
杜祥琬
彭雪平
杨勇平
范永春
程时杰
李立浧
李焯芬
罗必雄
邱爱慈
饶宏
孙优贤
王成山
王复明
叶奇蓁
周成虎
