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优先发表

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1961-2024年中国南方区域性高温过程识别及特征分析
冯扬, 洪国平, 秦鹏程, 王苗, 郭广芬
, doi: 10.16516/j.ceec.2024-400
摘要:
  目的  高温天气是影响夏季电力需求波动的重要气象因素之一。  方法  文章基于区域性高温过程气象行业标准和综合强度评估模型,对1961-2024年中国南方及华中、华东、华南和西南4个分区的区域性高温过程进行识别,系统分析了研究区域高温事件发生频次、发生时间、持续时间、极端性、范围、综合强度等特征,并初步探索了不同分区的发、用电与高温事件之间的联系。  结果  结果表明:(1)60余年来,中国南方、华中、华东、华南、西南共发生70次、197次、139次、225次、48次区域性高温过程,年平均高温日数分别为16.2 d、22.9 d、17.7 d、18.2 d、8.1 d,高温期分别持续26.1 d、51.3 d、37.3 d、53.1 d、16.4 d。综合考虑发生频次、高温期长度、极端高温和高温过程强度,华南和华中是受高温影响最大的地区;(2)60余年来,南方各地区高温过程年内末次结束日期显著推迟、高温期显著延长;高温过程发生频次、持续日数和影响范围均呈显著增加趋势; 高温过程年内首次开始日期仅华中和华南地区显著提前;(3)经SMK突变诊断,末次日期的突变推迟、高温期的突变延长和累计日数的突变增加多发生于20世纪七八十年代,一旦经历突变,突变期之后相应的线性拟合年际增加趋势都会更加剧烈;(4)区域高温影响南方地区的电力供需平衡,区域高温出现时,依赖外部供电的地区将产生更大的缺口,而有电力盈余的地区则会出现内需增加的现象。  结论  总体上,中国南方高温灾害呈加剧的趋势,主要表现为高温期延长、频次增加、影响范围扩大、综合强度加重等特点,给电网调度和发供电带来更大挑战;四大分区整体严重程度从大到小依次为:华中、华东、华南、西南。
光储直柔技术对城市建筑领域碳排放的影响
马倩, 查晓雄, 梁凯, 袁媛, 齐贺
, doi: 10.16516/j.ceec.2025-009
摘要:
  目的  作为主要的碳排放领域之一,建筑领域摸清碳排放家底、分析减碳技术应用潜力、规划减碳路径,是实现该领域乃至全国“3060”双碳目标的重要路径。建筑领域先进的减碳技术——“光储直柔”技术有助于尽快实现碳达峰的目标。但目前,建筑领域的碳排放研究大多针对单体建筑,暂缺乏对城市建筑领域碳排放的综合性测算和规划研究,更缺少针对先进技术减碳潜力的定量化分析。文章旨在解决该领域各子类别碳排放量不明以及减碳技术贡献无法量化的问题。  方法  研究围绕城市建筑领域开展碳排放研究,搭建碳排放测算及趋势预测模型,分析“光储直柔”技术应用对建筑领域碳排放的影响,量化技术对建筑领域减碳的贡献情况,并选取深圳进行案例分析。  结果  研究数据表明,深圳建筑领域总碳排放呈上升趋势,“光储直柔”技术应用可帮助整个建筑领域实现提前达峰,降低碳排放,较传统光伏建筑总减碳量增加14.07万t。  结论  研究模型可普遍地用于城市建筑领域碳排放测算及预测以及相似低碳技术减碳量分析中,为碳中和城市的建设规划提供数据支撑,具有十分重要的参考意义。相关政策在加强可再生能源应用的同时应关注其消纳,提倡“光储直柔”建筑技术的应用。
基于热力学第二定律的化学吸收法碳捕集系统能效分析
彭岗, 刘舒巍, 吴其荣, 王文, 李芳
, doi: 10.16516/j.ceec.2025-003
摘要:
  目的  文章旨在研究燃煤烟气化学吸收法碳捕集系统的实际能效,为该技术的优化与推广提供科学依据。  方法  首先,梳理了国内外典型化学吸收法碳捕集系统的能耗现状,明确了现有技术的能耗水平。随后,基于实际工程案例,对化学吸收法碳捕集系统进行了热平衡分析,并测试计算了系统的热耗与电耗。在此基础上,提出了等效总能耗的计算方法,以更全面地评估系统的综合能耗,并引入“热力学第二定律效率”的热经济学评价方法,对系统能效进行了剖析。进一步地,以系统中关键的耗能环节−蒸汽热耗为例,开展了㶲损失分析,揭示了能量利用的关键节点。  结果  结果表明,目标碳捕集系统的等效总电耗为397.8 kWh/t CO2,等效总热耗为33.4 GJ/t CO2,热力学第二定律效率达到28.1%,蒸汽㶲损失率为18.81%。与现有化学吸收法碳捕集技术相比,该系统在能耗控制与能量利用效率方面较优,但仍存在进一步优化的空间。  结论  建议进一步对碳捕集系统进行吸收剂研究和过程工艺优化,提升系统热力学第二定律效率,探索更经济的热源替代方案,或利用热泵技术回收蒸汽疏水中的低品位余热、实现能源的循环利用,从而降低高品位能源的消耗,提升系统的整体经济性。
漂浮式海上风电锚固基础现状及成本分析
文锋, 韩锋林
, doi: 10.16516/j.ceec.2024-435
摘要:
  目的  降本是漂浮式海上风电当前的主要任务和目标,锚固基础作为漂浮式海上风电的重要组成部分也面临降本需求。  方法  锚固基础降本措施包括锚固基础选型优化、共享锚固基础和新型锚固基础等,通过总结已建漂浮式风电项目锚固基础应用现状,统计了国内外漂浮式风电样机及示范项目锚固基础型式;在相同场址和系泊张力条件下,进一步分析了拖曳锚、吸力锚和桩锚3种锚固基础型式在不同水深(50 m和100 m)条件下对锚固基础综合成本(含基础建造成本和安装成本)的影响;最后给出了共享锚泊及新型锚固基础的研究进展。  结果  统计表明已建成项目除Windfloat项目的锚固基础采用拖曳锚外,其他漂浮式海上风电样机项目或示范项目基本采用吸力锚基础;成本对比分析结果表明综合成本吸力锚低于桩锚,拖曳锚最低,但拖曳锚存在安装、定位难度大且不能作为共享锚固基础问题。  结论  吸力锚在漂浮式海上风电中的适应性较好,在深海海域将更具竞争力,共享吸力锚可望成为未来漂浮式海上风电场的主要锚固基础方案。
中国太阳能光热发电技术的研究综述
孙丽平, 宋子恒, 马骏, 张久明, 池明波
, doi: 10.16516/j.ceec.2024-314
摘要:
  目的  随着全球能源气候变化和能源转型需求的日益加剧,太阳能资源作为一种清洁、低碳、可再生的能源,逐渐成为各国能源转型的重要选择。尤其是太阳能光热发电技术,以其高效的热能转化能力和相对稳定的发电特性,正受到越来越多的关注。文章分析了在“双碳”目标和能源转型的推动下,中国光热行业高质量发展的方案。  方法  首先,文章概述了中国主要的光热发展技术,回顾了中国太阳能光热技术的发展历程,重点介绍了近年来在技术创新、项目建设和政策支持方面取得的显著进展。其次,对中国当前已并网发电的光热项目进行了分析,包括投资造价、运行发电、经济性等多方面,并对在建、拟建项目进行了分析。最后,分析了中国太阳能光热技术的推广应用中面临的挑战,包括:系统效率、集成、储热等技术挑战;光热发电系统的建设和运营成本相对较高对项目的经济性构成了挑战;市场竞争、项目审批的开发周期长造成的市场挑战;政策支持不稳定、法规和标准不完善等挑战;土地使用、水资源消耗、社会接受度等环境挑战等。为了应对这些挑战,文章提出了若干发展建议。  结果  光热行业的高质量发展需要全行业的支持。政府继续加大对光热技术研发的资金投入,加强核心技术研发与科技创新;加强光热资源的评估和规划,优化能源布局,提升资源利用效率,提升规模化生产和成本管理,以降低生产和运行成本提高经济性;完善光热发电的相关政策和市场机制,提供更多的财政激励和政策支持;拓展新的市场和区域,提升国际合作力,促进光热项目的落地和推广;加强社会沟通和环境保护等。  结论  通过对中国太阳能光热发电现状、挑战及发展建议的分析,文章为行业发展提供了系统的理论支持和实践指导,旨在推动光热技术的进一步成熟和应用。总之,中国太阳能光热技术的发展不仅对国家能源安全和环境保护具有重要意义,也对全球能源转型和气候变化应对发挥着关键作用。