摘要：为解决可再生能源间歇性和波动性导致的电力供需不匹配问题,提出了一种基于超临界二氧化碳(S-CO_(2))循环和高温热泵的联合循环储能发电系统,该系统是卡诺电池形式的一种创新探索。通过熔盐储热装置和水储冷装置实现能量交换,有效联合了热泵循环加热过程和S-CO_(2)循环发电过程,获得了较高的储能发电系统往返效率。模拟计算了联合循环的典型工况参数和热力性能,分析了S-CO_(2)循环中主要参数对系统整体效率的影响。结果表明:提高膨胀机入口温度有助于提高整体循环效率,系统最优往返效率可达62.8%,同时储热熔盐需求量减少;提高主压缩机入口气体参数可使系统效率达到极限值,超过该值后整体循环效率不再提高;主再压缩机分流比为0.35时系统效率达到最优;确定了S-CO_(2)循环系统最佳运行工况,比同工况下简单布雷顿系统往返效率高7.98%。

摘要：芬顿高级氧化技术是降解有机微污染物的有效手段.过一硫酸盐(PMS)类芬顿技术因具有高效的氧化剂利用率和较宽的pH操作范围,已成为目前工业中过氧化氢芬顿技术的一种有前途的替代品.非均相催化剂能够有效活化PMS,产生多种活性自由基,从而氧化降解有机微污染物.二维过渡金属碳化物/氮化物(MXene)具有较好的电子传输效率和可调的表面官能团,是一种良好的非均相催化材料.然而,MXene的不稳定性、反应体系的自聚集作用和不明确的活性氧(ROS)生成机制极大地限制了它们在实际环境中的广泛应用.鉴于剥离的MXene中钛的高反应活性缺陷可以原位锚定过渡金属材料,本文通过氧化还原策略,将MnO2纳米颗粒原位沉积在MXene纳米片上制备了MXene/MnO2复合材料.X射线衍射图中(002)峰的偏移、透射电镜和电子衍射环图中交错的晶格条纹等表征结果表明,MnO2纳米颗粒均匀地负载在剥离的MXene纳米片上.X射线光电子能谱证实了MXene表面钛缺陷与MnO2纳米颗粒通过氧化还原作用相连接.同时,通过调整反应时间确定了 18 h原位沉积制备的MXene/MnO2具有最佳的产率和双酚A降解速率.此时的复合材料能够在4 min内活化PMS去除95.9％的BPA(50 mg/L),矿化效率达到了51.2％,表现出较好的催化性能.电子顺磁共振和淬灭实验结果表明,MXene/MnO2活化PMS降解BPA为非自由基途径.实验观察结合密度泛函理论计算表明,大量暴露的锰位点有效吸附并活化PMS,从而促进了单线态氧的产生.通过高价Mn-oxo相直接生成1O2的普遍途径具有较高的能垒(3.34 eV).相比之下,·OOH作为中间体产生1O2的途径(1.84 eV)在能量上更可行.得益于MXene的快速电荷转移能力和MnO2强PMS活化能力的双重优势,工程化的MXene/MnO2/PVDF催化膜对京密引水渠河水中的有机微污染物表现出高效的活性和出色的长期稳定性.综上,本文通过氧化还原原位生长策略制得了 MXene/MnO2催化剂,并深入研究了其在类芬顿反应中催化降解有机微污染物的性能.通过实验表征和理论计算相结合的方法,揭示了该催化剂对有机微污染物的降解机理.本研究不仅为MXene基催化剂的设计和合成提供了新的思路,也为开发可广泛应用于实际水体中处理有机微污染物的催化剂提供了参考.

摘要：随着福岛核电站核废水的排放,放射性核素铀造成的水污染将成为一个全球性问题。在现有的各种分离去除铀的材料中,共价有机框架(COF)是一类新兴的多孔材料。由于具有比表面积大、稳定性高、吸附能力强、结构组成可预测、功能可控等优点,共价有机框架(COF)已成为水处理领域较为先进的分离材料之一,在分离放射性核素铀方面显示出巨大的潜力。本文综述了COF材料的合成、合成后功能化及其在分离水中放射性核素铀的应用等方面的最新进展。最后,总结和展望了COF材料面临的机遇和挑战,为设计制备用于去除放射性核素铀的COF材料提供了一些具有指导意义的信息。

摘要：实现“双碳”目标和构建新型电力系统,电价是牵动各方利益的核心.因此,本文进行“双碳”目标下风光水火联合上网电价机制设计.首先,本文从省内就地消纳与跨区跨省交易两个维度分别构建风光水火联合成本模型;然后通过分析风光水火联合上网电价的设计思路,从合理收益率出发,考虑不同电源的差异化影响因素设计省内就地消纳、跨区跨省上网电价机制;最后省内就地消纳以四川省为例,跨区跨省以雅中-江西±800千伏特高压直流工程展开实证分析,分别计算出了相应的省内就地消纳上网电价值与跨区跨省交易的上网电价值.

摘要：针对解决复杂工程问题所需要的抽象思维与创新实践能力培养需求,提出“三阶段—四课堂—两实践”的项目式线上线下混合教学新模式。以数据结构课程为例,详细阐述该模式的实施过程,并分析对提升学生自主学习能力、抽象思维、创新思维以及创新实践能力的积极作用。该教学模式突破了传统知识学习、方案设计与创新实践之间的界限,有效促进了学生解决复杂工程问题中数据结构设计等核心能力提升。

摘要：全球气候变化下的黄河上游径流量变化及其预测是流域生态水文研究的热点之一。利用2008—2020年流域内48个气象站的监测数据和头道拐水文站径流数据,系统分析了黄河上游流域径流量与气候要素变化的关系,并建立径流量预测模型。结果表明,单一月份的月平均气温、月降水量和月蒸散发量多未表现出显著的年际变化趋势,但年平均气温和年降水量显著上升,而年蒸散发量也有上升趋势但统计不显著;多数单一月份的月径流量和年径流量均在年际上呈显著增加趋势。在月平均气温、月降水量、月蒸散发量均与月径流量显著相关的基础上,基于气候要素建立的黄河上游流域径流量预测模型具有良好的预测效果。

摘要：本装置以STC89C52单片机为运算控制中心,实现对LCD1602显示模块、土壤湿度检测模块、BH1750FVI光照传感器模块、Y2SD1R5步进驱动器以及步进电机等模块的精准控制,实现使植物生长均匀、保持充足适宜水分的功能.在土壤湿度传感器模块中,可以通过数字电位器来进行湿度的控制,如果缺水,则把缺失水分的信息作为继电器的输入信号,继电器进而控制,开启水泵,由BH1750FVI光照传感器模块将光信号采集并反映到LCD1602显示器中,并传给单片机信息,当光照充足时,单片机程序触发,传给步进电机脉冲,使步进电机在光照充足的时候进行旋转,使植物生长尽可能均匀对称,该设施操作简单、容易调节、实用性高并且具有一定的创新性.

摘要：随着中国光伏装机容量的不断增加,规模化光伏并网会引入大量电力电子设备,光伏并网系统存在发生次同步振荡的风险。为解决其潜在的次同步振荡问题,提出基于模型预测控制的光伏并网系统次同步振荡抑制策略。首先,建立考虑逆变器控制延时的光伏并网系统小信号分析模型,采用参与因子分析法选取具有良好可观性和可控性的模型预测控制信号。其次,建立合适的目标函数及约束条件,通过模型预测控制器求解光伏并网系统的最优输入序列,使系统输出达到期望值,从而抑制系统振荡。最后,通过仿真验证该抑制策略的有效性和鲁棒性。

摘要：电动汽车是一种可以向电力系统提供灵活性的柔性负荷。现有研究对电动汽车灵活性进行建模时,多数仅考虑了充电行为的不确定性以及分时电价的影响,忽略了日前电价与实时电价的偏差,缺少对实时电价、充电负荷多时间尺度时序特征的建模。针对此问题,文中总结了电动汽车灵活性的表现形式与影响因素,考虑面向电价的响应不确定性以及充电行为不确定性,提出基于时序注意力机制的电动汽车灵活性概率建模方法。通过时序注意力机制提取不同时序权重,设计基于时序卷积网络的多时间尺度特征提取网络学习充电行为、电价等不确定性,提取多时间尺度灵活性波动特征。算例表明,所提模型能够有效学习充电行为不确定性与面向电价的响应不确定性,其概率建模效果具有更高的可靠性与精度。

摘要：火力发电中余热耗散现象不可避免,有效地利用电厂余热不仅带来直接的经济效益,而且也是实现双碳目标的重大举措。季戊四醇具有稳定性好、安全性高,并且在一定温度时会发生体心立方结构(α相)与面心立方结构(γ相)相互转化的优点,因而在固固相变领域具有良好的应用场景.研究季戊四醇在不同温度时的导热性能对工业余热回收利用十分必要.本文利用分子动力学模拟方法,分别对季戊四醇相变前后的两种相态的导热性能开展了研究.为了揭示季戊四醇热导率变化的物理机理,进一步对X射线衍射图谱、声子态密度、不同频率的声子贡献以及不同类型的作用力贡献开展分析.研究结果表明,随着体系温度升高,α相季戊四醇的热导率逐渐下降.当温度超过相变温度,季戊四醇由α相转变为γ相,热导率大幅下降.相比于α相,γ相季戊四醇热导率的降低归因于:(1)γ相季戊四醇晶胞结构发生了变化,分子间氢键遭到破坏;(2)γ相季戊四醇晶体内声子散射增强;(3)主导声子频率的不同导致了α相和γ相季戊四醇热导率差异;(4)γ相季戊四醇晶体中对热导率贡献最大的键拉伸作用力占比较小.研究结果可为工业余热回收利用发展及固固相变材料的开发和设计提供理论指导.