本书首先论述虚拟电厂的起源、基本概念与组成成员,其次对虚拟电厂构建和运行中的关键技术、通信技术需求及调度框架进行总结和分析;然后从技术角度对虚拟电厂多时空尺度优化策略以及内部成员的精确控制进行详细的分析和建模,并从经济角度分析论述虚拟电厂参与电力能量和辅助服务市场的竞价策略、调度优化、成本分摊机制及典型的商业模式;最后分析虚拟电厂对我国能源战略的影响及其未来发展趋势。
能源是人类生存和文明发展不可缺少的生产要素和物质基础,展望未来,一批具有重大产业变革前景的技术将对新时代世界能源格局和经济发展产生颠覆性影响。本书在对颠覆性技术和先进能源科技领域长期跟踪研究的基础上,提出基于文本挖掘和专家评分的颠覆性技术识别方法,重点围绕能源领域若干典型颠覆性技术领域和主题,对其演变进程和颠覆性影响等进行分析,准确定位我国所处的战略位置、优劣势和存在的“卡脖子”问题,并对我国相关颠覆性技术的高质量发展和治理提出意见建议。
低品位余热的有效利用是提高能源利用效率的重要手段,本书对低品位工业余热提出了网络化利用的概念,主要针对余热利用网络的节点技术和构建方法展开介绍与讨论:从余热条件和能量需求匹配出发,总结了低品位工业余热利用的电、热、冷、储、运技术,并且对热泵这种热能品位提升技术提出了广谱化利用的概念和方法;介绍了余热利用网络的构建方法,包括热力学优化和数学规划,以及基于负荷预测的余热利用网络柔性调节方法,并对低品位工业余热网络化利用的部分实际案例进行了介绍与分析。
燃烧反应动力学主要关注燃烧体系中的反应动力学问题,其目的是发展具有高预测性的燃料燃烧反应机理,解释复杂燃烧过程中的反应动力学相关科学问题,并服务于动力装置燃烧室的设计与优化。本书基于作者在燃烧反应动力学领域的长期研究经验,并参考国内外同行的研究成果,旨在介绍燃烧反应动力学实验、理论计算及模拟相关基础知识,并对各类燃料的燃烧反应动力学研究成果进行总结。本书首先介绍燃烧反应动力学的基本概念,继而对燃烧反应动力学相关理论知识和研究中所涉及的实验、理论计算及模拟方法进行了详细介绍;其次,在此基础上,依据层级结构关系和燃料的类型分别介绍了C0~C4基础燃料机理、大分子碳氢燃料反应机理、含氧燃料反应机理及含杂原子化合物反应机理;最后,介绍燃烧污染物生成机理以及新型燃烧技术中的反应动力学。
本书主要以陶文铨院士编著的《数值传热学》和《计算传热学的近代进展》部分章节为基础,并结合作者在数值传热学教学、科研中积累的心得体会编写而成。全书对数值传热学的重点知识进行归纳总结,设计了大量习题,并给出了详细的参考答案,以加深读者对数值传热学知识的理解。为了提高初学者应用数值传热学的能力,本书设计了一些典型的编程题并给出了部分编程题的参考程序,同时对数值传热学的编程、调程及应用经验进行了比较系统的总结。此外,为方便读者进行自主学习,本书配套了慕课线上学习内容。
《中国电力市场与碳市场价格的关联机制设计》面向社会和政府,为政府实现能源目标和低碳发展规划政策提供参考,以使社会以及其他研究者更深一步地了解低碳发展。《中国电力市场与碳市场价格的关联机制设计》介绍了中国电力市场与碳市场面临的机遇与挑战,探究了电力体制改革和市场建设评估、中国电力消费的动态时空演化,在价格方面改善了能源贫困情况,能源强度在全国层面存在滞后性,在分地区层面存在空间效应,电能替代与能源强度具有空间关联,所以制定能源政策应考虑地区差异性。电力市场方面政府应视情况综合考虑递增阶梯电价的分档设计并对相关参数进行优化,强化节能减排效果,并依据行业特征设计阶梯碳税作用机制,通过将电力与碳排放关联,推动产业结构升级。
本书的核心内容定位于研究纳米结构的非傅里叶热输运规律,系统介绍纳米结构中载热子的微观热输运机理、热输运和热物性对结构的依赖性、热流-热导率-温度场之间的关系及其相关研究方法,包括弹道-扩散导热、纳米结构的等效热导率、弹道约束热阻、热波、声子水动力学与第二声、低维材料中的反常导热、声子拓扑效应,以及相关的计算模拟和实验测试方法。
本书为我国新一代能源系统战略研究的专题部分,分为国内外可再生能源和综合能源系统发展概况及趋势,新一代能源系统的运营模式和市场机制,源端大规模可再生能源电力传输、消纳及转化技术,受端多能互补综合能源系统及其规划运行技术,储能技术在高比例可再生能源电力系统中的需求和应用,以及能源互联网技术等6个篇章。全书从总体发展趋势、市场运行模式、关键技术需求等多个维度,针对我国新一代能源系统发展进行了研究论述,为我国能源电力转型发展战略规划、政策制定、技术布局提供决策参考。
本书主要介绍了泵喷推进器的设计、性能分析和模型试验。全书共9章,第1、2章梳理了国内外相关研究工作,介绍了泵喷推进器设计实例;第3章建立了泵喷推进器的流场数值计算方法并进行实验验证;第4~6章考虑定子和导管部件的影响,系统研究了泵喷推进器的水动力特性和流场特性;第7章研究了泵喷推进器的流噪声特性;第8章介绍了泵喷推进器的锯齿尾缘导管降噪数值研究;第9章对泵喷推进器的水动力、流场和噪声进行了水洞测试。
本书较为详细地分析了太阳辐射理论模型的国内外研究现状,系统地梳理了太阳辐射的理论模型,并将其应用于建筑热环境和光环境的调适。此外,根据近年来大气状况的变化对太阳辐射模型进行了修正,为太阳能光热、光伏的合理利用提供了理论依据。后,为便于这些理论模型的推广应用,本书基于相关研究成果还开发了相应的计算软件,并将这些软件的源程序附在了书后附录中,以供读者参考使用。
本书论述了动力电池产品设计与制造方法,系统阐述了电芯、动力电池包的设计,以及设计过程中的关键问题分析,仿真方法、测试以及可靠性分析等方面的内容,是动力电池开发领域的一部专著。全书共7章,主要介绍了动
本书在全面系统地分析和总结内燃机循环有限时间热力学研究现状的基础上,通过模型建立、理论分析、数值计算,对各种空气标准不可逆内燃机循环的最优性能和实际内燃机循环的最优构型进行研究。主要内容如下:第1章介绍有限时间热力学的产生和发展,对内燃机循环的有限时间热力学研究现状做全面回顾;第2~8章分别介绍不可逆Otto循环、Diesel循环、Atkinson循环、Brayton循环、Dual循环、Miller循环和PM循环在工质恒比热容和工质比热容随温度线性变化时的生态学最优性能以及工质比热容随温度非线性变化时的功率、效率最优性能和生态学最优性能;第9章介绍内燃机普适循环在工质恒比热容和工质比热容随温度线性变化时的生态学最优性能以及工质比热容随温度非线性变化和工质比热容比随温度线性变化时的功率、效率最优性能和生态学最优性能;第10、11章分别
岑可法院士长期从事能源高效清洁利用领域的教学和研究工作。本文集共分三篇,分别选录了岑可法院士自20世纪60年代以来在各学术期刊公开发表的论文、出版的著作及学术报告的代表性作品。内容涉及化石燃料的能源高效清洁利用、废弃物能源化处置新技术、生物质能利用技术、洁净煤燃烧高效裂解及气化技术、能源利用过程中多种污染物协同脱除技术、工程气固多相流和计算机辅助优化试验(CAT)及先进激光诊断技术等方面的研究成果,论文以全文形式呈现,著作以详细摘要的形式呈现。本书主要内容涵盖了岑可法院士所获得的18项国家级奖励的主要研究成果,体现了他为我国能源与环境的可持续发展作出的创造性的贡献。
能源是人类社会发展的基础和动力,关系到国计民生和国家安全。以化石能源为主的能源结构,具有明显的不可持续性, 可再生能源已经成为能源领域最重要的发展方向之一。可再生能源包括太阳能、风能、生物能源等,在自然界循环再生。生物质是地球上唯一可再生的碳资源,生物能源在增加能源与资源供给、改善生态环境、支撑碳中和目标实现等方面有着其他可再生能源不可替代的显著优势。合成生物学在生物能源研发方面具有重要的应用价值和广阔的发展空间,在生物质原料的生产与转化、生物催化剂与细胞工厂的设计与构建等方面已得到广泛应用,有利于解决生物能源的关键研发问题。本书结合编写者在能源合成生物学领域的研究工作,系统总结了如何通过合成生物学技术改造能源生物以显著提高从二氧化碳到生物质,生物质到糖,糖到乙醇、丁醇、萜烯
本书全面介绍了能源互联网的基本概念、技术原理和应用场景。全书共分5部分内容,第1部分为概述;第2部分为能量层,包括:多能存储、多能转换、电能路由器、无线电能传输与能量WiFi、直流配电网、电动汽车及其与电网互动、综合能源系统;第3部分为信息层,包括:能源互联网中的传感器网络、能源互联网中的信息通信技术及其应用、信息物理系统、能源虚拟化与能量信息化、能源互联网中的大数据、多能协同能量管理平台、分布式自律调控、能源互联网的自愈与保护、能源互联网区块链;第4部分为价值层,包括:能源互联网的市场机制、基于“互联网+”的商业模式、虚拟电厂、需求响应;第5部分为政策与示范,包括:能源互联网政策、园区能源互联网综合示范、城市能源互联网综合示范。
本书利用大量数据分析了能源生产及消费现状、能源技术发展的前景等,并讲述了分布式供能系统的概念及其内涵。内容包括内燃机、燃气轮机、微燃机、燃气热泵、燃料电池等清洁能源分布式供能系统,太阳能、风能、生物质能、地热能、海洋能等可再生能源系统,以及利用热泵系统、蓄能系统和电力系统等多种能源互补协调控制管理技术设计的综合分布式供能系统,还包括分布式供能的蓄能系统、电力系统、控制及经济分析等。书中详细讲解了各种供能系统的基本组成、基本概念、主要设备选择、系统配置、基本理论、设计计算方法、主要经济技术指标等。同时还介绍了国内外*能源供给技术的发展现状及技术发展方向等。
本书基于材料科学可持续发展内涵,以 钢铁、铝、水泥、塑料。纸 五种重要材料为例,详细介绍了通过节约能耗、发掘新工艺、创新固碗技术、探索未来能源利用与排放技术等传统手段(睁开-只眼)促进材料高速发展的现状及其局限性,强调了通过材料轻量化、减少产量损失、回收再利用、延长使用寿命等新途径(睁开双眼)提高材料使用效率。实现材料的可持续发展。总结了商业活动、政策的实施、个人的影响和少用材料的方式为未来材料可持续发展创造的必要性。这些内容为低碳、绿色.高效、合理的使用材料提供了新思路。本书可供材料行业的科研工作者、管理者、决策者作为参考,同时可面向大众作为材料科学的科普书籍。