技术经济综述

• 太阳能热化学储能技术关键材料研究现状

  胡若兰;邓巍;赵勇;谢小军;张恩享;

  回顾了近年来太阳能驱动的固-气、气-气和液-气热化学储能体系应用的反应物和催化剂等关键材料的研究进展；综述了碳酸盐、氢氧化物、金属氢化物、金属氧化物、有机物和氨等材料的热化学储能特性以及反应物材料改性、新材料开发和催化剂改良等的研究现状。目前，适用于太阳能热化学储能的反应物材料在循环稳定性、反应活性、转化率、储能密度、成本或安全性等方面或多或少存在不足，限制了太阳能热化学储能技术的商业化应用。未来，仍需在已知热化学反应体系的基础上研制兼顾储能密度和循环反应稳定性、无腐蚀性和无毒性且具有成本效益的先进复合材料，同时开发新型高效催化剂以提高反应速率，扩展示范应用场景和规模，进一步提升太阳能热化学储能技术的成熟度。

  2025年01期 v.54;No.458 1-11页 [查看摘要][在线阅读][下载 919K]
  [下载次数：1093 ] |[网刊下载次数：23 ]

• 核电规模化储能集成技术进展

  丁煊涛;焦立峰;郭峃峄;朱春宇;盛楠;李军义;杨慧军;

  随着全球能源转型向清洁、高效和可持续方向发展，核电作为替代化石燃料的关键基荷电源，对能源结构转型至关重要。介绍了核电规模化储能集成技术的关键进展，重点分析了热储、机械储能、电化学储能等技术与核电耦合的模式及其提升核电站性能的潜力；探讨了储能技术与核电站耦合的不同方式，包括传热、机械和电力耦合，并讨论了这些方式对核电厂运行的影响；此外，提出了储能系统集成的解决方案，例如汽轮机冗余设计和换热器式储能设计。研究指出，储能技术的发展将为核电站提供更多的灵活性技术选择，有助于核电在全球能源转型中发挥更加关键的作用。

  2025年01期 v.54;No.458 12-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 1063K]
  [下载次数：404 ] |[网刊下载次数：14 ]

• 电站汽轮机蒸汽湿度测量技术进展

  梁君;陈言文;刘斌;孙浩;朱珂皓;石嘉宝;种道彤;

  蒸汽湿度直接影响汽轮机的安全高效运行，其测量技术一直是学术界和工业界关注的重点。梳理了汽轮机湿蒸汽湿度的主要测量技术热力学法、光学法、电特性法、化学法和超声波法；探讨了各种蒸汽湿度测量技术的原理、特点及适用情况；分析了各种技术的优势与局限性，并对汽轮机湿蒸汽湿度测量技术的发展趋势和未来研究方向进行了展望。为汽轮机湿度测量技术的选择和优化提供理论依据。

  2025年01期 v.54;No.458 23-34页 [查看摘要][在线阅读][下载 1005K]
  [下载次数：162 ] |[网刊下载次数：26 ]

热能科学研究

• 基于MOPSO算法的风光氢燃气轮机互补系统优化研究

  王亚平;王雨田;李永毅;王子晗;张磊;

  为满足高比例可再生能源对电网调节能力提升的迫切需求，解决荷源不平衡问题，针对风光氢燃气轮机互补系统的优化配置方法进行了研究。构建了考虑启停和掺氢燃烧的燃气轮机联合循环机组数据驱动模型和光伏、风机与电解槽理论模型，提出了互补系统能量分配策略，基于多目标粒子群优化（multi-objective particle swarm optimization,MOPSO）算法建立了系统容量配置优化模型。以平准化度电成本A、荷源偏差和年碳排放量为优化目标，对互补系统进行了容量配置优化。结果表明，在选取气象数据和负荷数据下，系统配备风机85.28 MW、光伏108.69 MW、电解槽78.02 MW、储氢罐139 302 m~3时，全年运行最高可实现碳减排6%，荷源偏差仅0.02%，验证了由电解槽-燃气轮组成的系统架构能够有效解决电网荷源偏差问题。

  2025年01期 v.54;No.458 35-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 1302K]
  [下载次数：558 ] |[网刊下载次数：15 ]

• 基于源荷协同的热电联产机组负荷优化分配

  李杰;胡勇;张语珊;邓丹;梁璐;曾德良;刘吉臻;

  热电厂传统供热方式能源利用效率低，为深度挖掘热电联产机组节能潜力，提出一种综合考虑热负荷侧和热源侧的热电联产机组源荷协同负荷优化分配模型。在负荷侧考虑气象扰动建立了修正的室外温度-热负荷预测模型，热源侧建立了热电联产机组能效变工况模型；以全部供热机组发电煤耗率最低为目标构建源-荷协同的多机组优化调度模型；最后在由6台热电联产机组和2组加热器组成的热网供热场景开展仿真验证。仿真结果表明，基于热负荷预测值的源荷协同热电联产机组负荷优化分配方法可以有效降低供热期内机组总煤耗量，相比传统分配方法，典型尖峰供暖期1天内热电厂煤耗量可以减少214.56t。所提负荷优化分配方法有助于提高热电厂运行经济性，具有一定实际应用价值。

  2025年01期 v.54;No.458 46-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 1034K]
  [下载次数：641 ] |[网刊下载次数：19 ]

• 考虑生物质燃气和电转气耦合的综合能源系统低碳优化调度

  崔世超;杨海柱;白亚楠;刘森;张鹏;李忠文;刘琨;

  为了推动生物质能的利用，解决沼气发电给综合能源系统带来较高碳排放的问题，提出一种考虑生物质燃气和电转气耦合的综合能源系统低碳优化调度策略。首先，构建沼气生产模型，引入改进变压吸附技术提纯沼气并回收二氧化碳；其次，引入电转气并与生物质燃气耦合，利用回收的二氧化碳为原料生产天然气，进一步减少系统碳排放；然后以设备运维成本、系统购售能成本和系统碳排放成本之和最小为目标，在MATLAB上调用Cplex进行优化求解；最后设置不同场景进行算例分析。结果表明：引入改进变压吸附技术提纯沼气使系统碳排放降低了21.7%，解决了沼气发电给系统带来过高碳排放的问题；电转气与生物质燃气耦合使系统碳排放和调度成本分别降低了7.6%和4.4%，提高了系统的低碳性和经济性。

  2025年01期 v.54;No.458 56-66页 [查看摘要][在线阅读][下载 1214K]
  [下载次数：587 ] |[网刊下载次数：17 ]

• 散热器顶角对太阳能增效型间接空冷塔性能影响研究

  李治达;马欢;司风琪;

  建立了太阳能增效型间接空冷塔的三维数值模型，从塔内外流场、温度分布以及不同分区散热器的进风量和换热量，分析在不同侧风和有无太阳辐射情况下，散热器顶角对太阳能增效型间接空冷塔性能的影响。结果表明：侧风条件下，塔的流动特性和换热特性随着散热器顶角的增大而变好，太阳辐射对塔性能的改善效果也越好；侧风会增强迎风区散热器的性能，削弱侧风区和背风区散热器的性能，且太阳辐射会使各分区的散热器性能有所提升；但如果该分区存在二次换热，太阳辐射反而会削弱该处散热器的换热；在散热器顶角从60°增大到120°后，太阳辐射使各风速下塔的平均通风量增加率从0.66%扩大到3.18%，平均换热量增加率从基本不变扩大到3.12%，太阳辐射对塔的提升效果随着散热器顶角的增大而增强。因此，散热器顶角为120°的塔型方案具有最优的流动换热特性。

  2025年01期 v.54;No.458 67-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 1374K]
  [下载次数：169 ] |[网刊下载次数：12 ]

• 考虑富氧燃烧电厂与掺氢燃气设备联合运行的综合能源系统优化调度

  孙昊翔;段俊东;

  富氧燃烧技术和天然气混氢技术在降低系统碳排放以及促进新能源消纳方面具有良好的工程应用前景。针对含高比例可再生能源的综合能源系统燃烧后捕集模式效率低下，以及电转气过程中所产生的氧气和反应热未被充分利用等问题，将电转气过程中不同阶段的产物供给富氧燃烧电厂和燃气机组，建立富氧燃烧电厂与掺氢燃气设备联合运行的综合能源系统。在引入奖惩式阶梯碳交易机制的基础上，建立以碳交易成本、购气成本、煤耗成本等综合成本最低为目标的综合能源系统低碳经济调度模型。算例仿真分析表明，所建模型能够有效降低运行成本和系统碳排放量。该研究可为综合能源系统的发展提供参考。

  2025年01期 v.54;No.458 78-87页 [查看摘要][在线阅读][下载 957K]
  [下载次数：752 ] |[网刊下载次数：18 ]

• 超临界直流炉机组建模及模型复杂方程优化

  韩程浩;杜鸣;牛玉广;崔召飞;李青;

  为了根据超临界直流炉机组动态特性设计直流炉机组协调控制算法，以某超临界600 MW直流炉燃煤机组为研究对象，建立该机组的机理模型。考虑到长短时记忆（long short-term memory,LSTM）神经网络算法在处理长时序列数据的优越性，对于所建机理模型中锅炉部分复杂的工质吸热方程和蒸汽压差方程以及汽轮机部分复杂的过热蒸汽流量方程和负荷系数方程，采用LSTM神经网络结合机组真实运行数据进行方程拟合，建立了能够捕获机组各状态运行特性的复杂方程优化子模型。对于所建立模型中的动态参数，结合机组的动态运行数据，采用改进的差分进化算法进行参数寻优，最终得出机组完整的状态方程模型。对于所建立的模型进行开环阶跃扰动测试和闭环运行验证，结果表明所建立的模型能够精确地反映超临界机组的动态运行特性，模型闭环运行过程中的主蒸汽压力、分离器蒸汽焓值和机组负荷的平均绝对百分比误差均小于1.76%，故所建立模型可用于超临界机组协调控制算法研究。

  2025年01期 v.54;No.458 88-98页 [查看摘要][在线阅读][下载 1433K]
  [下载次数：217 ] |[网刊下载次数：20 ]

• 基于共享氢储能服务的售电公司双层优化运行

  周建新;孙腾浩;张力洪;

  随着氢储能技术的发展和共享理念的普及，共享氢储能正逐渐成为应对新能源消纳和用户长时储能需求的新方式。以售电公司和产销用户为研究对象，建立了基于共享氢储能服务的售电公司双层优化经济模型，上层模型负责求解售电公司长时间尺度氢储能配置和收益问题，下层模型负责求解产销用户短时间尺度运行成本问题；其次，利用KKT（卡罗需-库恩-塔克）条件和Big-M法转换为混合整数线性规划问题进行求解；最后，通过设立不同场景对所提模型的可行性进行仿真验证。结果显示：与产销用户自建氢储能相比，售电公司建立共享氢储能电站在满足用户储能需求的约束条件下，减小了氢储能配置规模，同时其日运营收益提高了66.71%，产销用户的日运行成本降低了34.90%，实现了售电公司与产销用户之间的互利共赢。

  2025年01期 v.54;No.458 99-107页 [查看摘要][在线阅读][下载 1126K]
  [下载次数：228 ] |[网刊下载次数：16 ]

• 环境风下空冷岛通流散热行为对发电机组热经济性的影响

  谢家琪;马欢;仝波;陶丁;司风琪;

  电站空冷岛平台上往往包含有2台直接空冷发电机组的空冷单元阵列，各方位空冷单元相互作用下的通流散热行为会对2个机组运行的热经济性产生直接且异样的影响。为此，通过耦合直接空冷机组热力学模型和空冷岛三维通流散热数值模型，分析研究了不同环境风向风速下各空冷单元通流散热行为、空冷单元组群冷却性能及2个机组运行热经济性的关联关系。研究发现：任一风向下，迎风面空冷单元通流散热特性较差且迅速恶化，而下游空冷单元性能好且受环境风影响小；热风回流现象容易出现在两侧和迎风面空冷单元；炉后风下两机空冷单元冷却能力相等且均是最差，而在炉侧风下两机空冷单元冷却性能一高一低，下游的要好于上游；当炉后风风速由0m/s增大到12m/s，在100%THA负荷下两机发电效率下降2.46%，加权煤耗增大15.91g/(k W·h)，而在30%THA负荷下，两机发电效率下降1.24%，加权煤耗增大8.65 g/(k W·h)；炉侧风和炉前风下两机整体运行经济性相近，且低负荷下两机运行的热经济性参数对风速变化的敏感度也相对较小。

  2025年01期 v.54;No.458 108-119+144页 [查看摘要][在线阅读][下载 2420K]
  [下载次数：181 ] |[网刊下载次数：17 ]

发电技术论坛

• 基于GD-Enduse模型的广东电力行业碳中和技术路径模拟研究

  郑智童，陶 海，任松彦，成贝贝，汪 鹏

  广东电力行业的碳中和是落实总体碳中和目标的前提和重要途径。基于GD-Enduse模型，以电力系统成本最小化为总目标，刻画了3种广东电力碳中和技术路径并展开定量与定性分析。结果表明：情景CM3为最优碳中和技术路径，其可再生能源装机比例达到60.2%，发电占比达到51.9%；核电稳步发展，其发电量达到总发电量的25.0%；火电机组持续退役，保留一定装机容量的利用小时数减少，留作灵活调峰电源使用；煤电与气电（carbon capture, utilization and storage，CCUS）技术配比分别下降到24.0%和44.0%，生物质CCUS技术配比持续上升至81.8%。广东电力行业碳中和需要CCUS技术大规模介入与以风电、光伏为首的可再生能源技术迅猛发展双管齐下，以“风、光、核、储”为基础，采用火电为灵活调峰电源的电力结构，各类发电技术与负碳技术灵活调节互补短板，从而实现各类电源的协同发展。

  2025年01期 120-131页 [查看摘要][在线阅读][下载 2150K]
  [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：13 ]

• 电厂数据安全保护系统原型设计

  肖力炀;毕玉冰;刘超飞;刘鹏飞;崔逸群;潘瑞丰;

  针对电厂数据信息安全问题及数据资产难以集中管控等现状，设计了一种针对电厂场景下的数据全生命周期安全保护原型系统。首先，详细分析了目前电厂数据保护场景领域特殊性和存在问题；其次，针对电厂数据分类分级没有行业标准的缺点，提出了一种自动化分类分级方法，对电厂数据进行标准化的定级和分类；最后，在系统开发方面根据电厂数据保护范围和功能需求分析，完成了原型系统的功能架构设计和技术架构设计。本系统从数据资产梳理、自动化分类分级、全生命周期管理、安全评估等方面给出了具体的工作步骤，提供了电厂数据安全保护的整套解决方案，为后续有效实现电厂数据全生命周期安全提供了依据。

  2025年01期 v.54;No.458 132-144页 [查看摘要][在线阅读][下载 1412K]
  [下载次数：263 ] |[网刊下载次数：13 ]

• 燃气电厂碳排放量在线监测法不确定度评定

  陈公达;傅诗万;蔡秀霞;黄泳如;邹祥波;叶骥;秦士伟;卢伟业;陈小玄;卢志民;姚顺春;

  碳市场的稳定运行依赖于碳排放数据的准确性，在线监测法作为碳排放数据核算的主要方法，其数据质量仍有待提高。不确定度评定是碳排放测量体系建设以及数据质量控制的重要环节，为了评估和提高碳排放在线监测系统数据质量，对某F级燃气机组的碳排放量在线监测数据进行不确定度评估。结果表明，碳排放量扩展不确定度为4.838%～5.012%（包含因子k=2），碳排放测量不确定度主要来源于烟气流速测量，其中速度场系数检测是烟气流速测量不确定度高的主要原因，且运行负荷对碳排放测量结果无明显影响。因此，提高烟气流速和CO_2测量仪器的精度或定期进行校准试验能有效降低碳排放测量不确定度，从而提高数据质量。

  2025年01期 v.54;No.458 145-152+161页 [查看摘要][在线阅读][下载 1152K]
  [下载次数：383 ] |[网刊下载次数：21 ]

• 700 MW燃煤发电机组二氧化碳排放在线监测方法对比研究

  韩金克;吴建群;夏永俊;张员根;黄赵鑫;郭修文;刘小伟;

  国内燃煤机组中短期内碳排放量在线监测方法仍以核算法为主，碳排放在线监测方法尚不完善。针对大型燃煤机组碳排放，探索基于机组燃料管理系统常规监测数据的碳排放在线核算方法，形成了燃煤机组碳排放快速核算方法；并针对CO_2体积分数、流速、湿度测量方式的不同设计了5种碳排放直接在线监测方法，以快速核算法为基准，对比了不同测算周期内不同碳排放量计算方法的计算偏差。结果显示：随测算周期时间跨度的增大，不同方法的碳排放量计算偏差逐渐稳定，60天内的监测结果显示，系统法、监测法、修正监测法、氧平衡法、修正氧平衡法和热值法的平均计算偏差分别为-11.5%、7.7%、4.6%、9.7%、7.1%和17.0%，经长周期参比修正后均可用于燃煤机组碳排放在线监测，支撑燃煤机组碳排放控制和碳资产管理。

  2025年01期 v.54;No.458 153-161页 [查看摘要][在线阅读][下载 826K]
  [下载次数：289 ] |[网刊下载次数：20 ]

• 发电厂凝汽器冷却管泄漏在线定位技术研究

  孟龙;张维科;李俊菀;龙国军;孙鹏;黄治国;蒋友伟;

  为提高凝汽器泄漏冷却管定位的时效性和准确性，解决无法在线定位的难题，采用理论分析和试验研究相结合的方法论证了泄漏冷却管在线定位技术的最优路线。结果表明：示踪气体泄漏检测技术具有定位效率高和定位精度高的特点，适用于开发凝汽器泄漏冷却管在线定位技术；在凝汽器半侧隔离放水期间建立氦质谱检测变化值、时间、水室液位高度3个变量间的关系模型，定位凝汽器泄漏冷却管所在高度，从而确定凝汽器泄漏管排。

  2025年01期 v.54;No.458 162-170页 [查看摘要][在线阅读][下载 1220K]
  [下载次数：155 ] |[网刊下载次数：26 ]
下载本期数据