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, 最新更新时间 , doi: 10.16516/j.ceec.2024.3.02
摘要:
目的 惯性静电约束聚变是一种小型聚变装置。文章的目的是要解决惯性静电约束聚变装置目前存在阴极熔化和Q值低等问题。 方法 文章首先分析了产生这些问题的原因，然后提出一种内离子源惯性静电约束聚变技术，以便降低离子在约束过程中的损失，解决阴极熔化问题，同时提高装置内的真空度，以及提高装置的Q值。 结果 最后通过估算的方法定性分析了中子产额的提高，并通过数值仿真模拟计算，模拟了内离子源惯性静电约束聚变装置内的非常复杂的离子运动情况，得到了各向异性的离子运动轨迹。 结论 根据估算和数值模拟计算结果，确证了内离子源惯性静电约束聚变技术的可行性，可以解决阴极熔化和Q值低的问题。
, 最新更新时间 , doi: 10.16516/j.ceec.2024-024
摘要:
Introduction Pulse inductor is an important component of the oscillation discharge circuit in the quench protection system. In the oscillating discharge circuit, the pulse inductor and charging capacitor are used to oscillate and generate high pulse currents, causing the current flowing through the vacuum circuit breaker to reverse and create an artificial zero-crossing point, thus completing the switch breaking. However, under the condition of 120 kA current, due to the action of the electromagnetic force, the connecting bar below the pulse inductor will deform, causing equipment damage and greatly reducing the reliability of the auxiliary oscillation zero-crossing circuit. Therefore, it is necessary to conduct electromagnetic field analysis on the 120 kA pulse inductor and optimize the electromagnetic field distribution around it. Method Firstly, the commutation process of the auxiliary oscillation zero-crossing circuit was analyzed to establish a three-dimensional model of the pulse inductor, and the concept of magnetic field shielding percentage was introduced. Secondly, the influence of shielding plates with different materials and shapes on electromagnetic field distributions was calculated by using finite element simulation. Then the influence of different materials and shapes on shielding percentage was analyzed, and eddy current losses under different shapes were calculated. Finally, the deformation degree of the connecting bar under different shielding structures was calculated in the structural module. Result The results show that the use of different materials or structures in the shielding plates influences the magnetic induction intensity and electromagnetic force received by the connecting bar. Conclusion The circular aluminum shielding plate has a better optimization effect for the electromagnetic field distribution. This method also lays a foundation for the electromagnetic shield design of pulse inductors.
, 最新更新时间 , doi: 10.16516/j.ceec.****.*.**
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。
, 最新更新时间 , doi: 10.16516/j.ceec.2024.4.01
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，本研究选择具有重量轻、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 利用一种有机共轭小分子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。
, 最新更新时间
摘要:
目的 在常规电阻撕裂模方程的基础上加入反常电子粘滞性，用圆柱位形的磁流体动力学，对由反常电子粘滞性引起的双撕裂模的非线性发展做了数值研究。 方法 通过对非线性发展阶段磁岛和磁力线的演化分析，详细研究了两个有理面间距分别为较大、中等、较小3种情况下，由反常电子粘滞性引起的双撕裂模非线性发展的不同阶段的磁场拓扑结构的变化以及相关动力学特征，探讨了非线性发展的驱动问题。 结果 研究表明，两个有理面的间距的大小，对双撕裂模非线性发展有很大影响。间距中等时，会发生快速磁重联，对位形破坏最快最大。 结论 研究结果对托卡马克的位形设计和运行时的控制提供了参考。
, 最新更新时间 , doi: 10.16516/j.ceec.2024.5.10
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。
, 最新更新时间 , doi: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.****.**.***
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。
, 最新更新时间 , doi: 10.16516/j.ceec.2024-092
摘要:
目的 全超导托卡马克是稳态运行的基础，而及时、可靠的失超探测是保证超导磁体运行安全的关键所在，享有聚变装置安全的最高等级。 方法 文章综述了聚变磁体失超电压探测的方法原理和实现途径，简要概括了失超探测的研究进展和主要托卡马克装置所采用的失超探测方案，介绍了失超电压探测的基本原理和过程。并以全超导托卡马克实验装置（EAST）为例，分析失超电压探测的干扰来源及耦合机制，提出两级解耦补偿方案，并建立初级补偿优化分析模型和等离子体耦合干扰动态补偿机制。 结果 实测结果表明，该补偿方案能够实现99.9%以上的噪声抑制比，有效改善失超探测的信噪比和可靠性。 结论 建立的初级补偿优化分析模型和等离子体耦合干扰动态补偿机制可拓展至其他托卡马克装置，从而为未来聚变堆的失超探测设计和磁体安全运行提供必要积累。
, 最新更新时间 , doi: 10.16516/j.ceec.2024-051
摘要:
目的 文章旨在探究核聚变装置产生的空间磁场对磁性器件的影响，并深入了解复杂电磁环境下的磁场屏蔽特性。 方法 研究过程中，以核聚变内电源系统中的开关电源和电子变压器为具体研究对象，通过详细分析磁场对损耗的影响以及不同方向磁场下的特性变化，同时深入探讨影响磁场屏蔽效能的关键因素以及不同材料的应用情况，来实现研究目的。 结果 结果表明，强磁场环境下磁性元件的损耗明显增加，且不同方向磁场对元件特性的影响程度不同。通过对比分析不同材料的屏蔽效果，发现具有高导电性和磁导率的材料在屏蔽设计中具有更好的应用前景。此外，优化屏蔽结构能够进一步提高屏蔽效能，降低磁场对磁性元件的影响。 结论 通过系统分析核聚变装置强磁场对磁性元件的影响及屏蔽效能，为设备磁场耐受能力的测试和屏蔽设计的验证提供了关键参考。未来工作将聚焦于进一步优化屏蔽材料和结构设计，以提高磁性元件在强磁场环境下的稳定性和可靠性。
, 最新更新时间 , doi: 10.16516/j.ceec.2023-351
摘要:
目的 为了适应CFETR聚变反应堆周期性的输出特性，聚变发电厂采用氦气-熔盐储能-水（汽）动力循环三回路系统。其中三回路蒸汽循环的参数及热力方案对发电岛投资和发电收益有重大影响。高参数和复杂的热力方案可提高循环效率，但增加了初投资；低参数和简单的热力方案循环效率不高，但初投资显著降低。三回路蒸汽参数及热力方案的选择应综合考虑发电效率和初投资，按综合经济性较优的原则选取。 方法 文章基于仿真软件Ebsilon进行建模仿真，考察不同回热方案、不同主汽和再热参数下的热力循环的性能。通过对不同的热力方案和参数组合进行计算，获得了各工况下的总效率和输出功率，并分析了三回路主要设备投资及其随参数的变化。 结果 综合考虑储能岛和常规岛的总投资与收益，推荐采用9级回热，主蒸汽参数12.4 MPa、540 ℃的热力方案。 结论 文章提出的三回路蒸汽参数和热力方案对后续聚变发电技术研究以及工程设计具有参考价值。
, 最新更新时间 , doi: 10.16516/j.ceec.2023-327
摘要:
目的 核聚变作为一种新型核能利用形式，其清洁绿色特性被视为人类未来的“终极能源”，也是我国在能源发展道路上的必经之路。在热核聚变发电厂中，CFETR（China Fusion Engineering Test Reactor，中国聚变工程实验堆）聚变反应堆具有一定周期性、脉冲式的输出特性，而汽轮发电机组的运行是稳定、连续的，因此核岛和常规岛之间需配有储能岛以进行储能缓冲；为实现其储能缓冲的功能，储能系统需选择合适的运行模式。 方法 核岛与常规岛耦合运行或解耦运行，对应着储能系统不同的运行模式；文章基于CFETR核岛侧的功率输出特性，从系统配置、设备选型和运行控制等方面对储能系统运行模式的不同方案进行分析和对比。 结果 研究结果表明，核岛与常规岛的解耦运行模式在常规岛发电效率、设备设计技术成熟性和机组运行控制上都更具优势，因此推荐热核聚变发电厂储能系统采用解耦运行模式。 结论 储能系统解耦的运行模式方案大都采用成熟技术，可进行规模化的商业应用，因此可为实现热核聚变发电厂的商业化设计提供支撑。
, 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。
, 最新更新时间 , doi: 10.16516/j.ceec.2024-029
摘要:
目的 近年来，聚变装置的装机容量在不断增加，其电源系统需要输出高幅值、长脉冲的功率，对电网造成了极强的功率冲击，严重时会导致电源脱网，严重威胁聚变装置的安全。同时，高幅值脉冲也使电源系统的设计存在大量冗余。 方法 为了解决这两个问题，提出了带储能装置的新型聚变电源拓扑，通过在电源系统中加装储能装置，缓冲脉冲功率对电网的冲击。在电源运行过程中，电网提供稳态功率，储能装置提供脉冲功率，有效降低电源的成本。 结果 根据工业供配电经验，得出了不同拓扑中主要元件的选型计算公式。最终根据仿真数据，对不同电源拓扑的成本展开分析对比。 结论 证明了新型电源不仅可以减小对电网的功率冲击，提高电源系统的能量利用率，也可以降低变压器容量，具有一定的成本优势。
, 最新更新时间 , doi: 10.16516/j.ceec.2024.6.01
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。
, 最新更新时间 , doi: 10.16516/j.ceec.2024.5.06
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 本研究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。
, 最新更新时间 , doi: 10.16516/j.ceec.2024.3.07
摘要:
目的 磁约束聚变研究中，电子回旋加热和电流驱动（ECH & CD）手段应用广泛，包括但不限于等离子体的启动、加热、无感电流驱动和磁流体不稳定性控制等。近年来，针对未来聚变堆发展需求，电子回旋加热（ECH）相关技术得到了长足发展，ECH已成为磁约束聚变装置中主要的辅助加热手段之一。 方法 首先对ECH系统进行简介，阐述了其组成部分、特点和应用现状；然后重点从4个方面论述了目前ECH系统相关技术的发展现状与趋势。 结果 结合ECH相关技术的研究现状及应用需求，得出各相关技术发展的重难点。 结论 文章立足于ECH相关技术的发展现状与趋势，从高频以及多频回旋管（微波源）、ECH系统智能控制技术、高效电流驱动技术以及基于回旋管的相干汤姆逊散射技术等多个方面，对ECH系统相关技术的未来研究方向及应用进行了展望。
