2018年, 第6卷, 第2期　
刊出日期：2018-04-28

  

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  太阳能-空气源热泵联合干燥系统设计及干燥枸杞的实验研究

  胡灯运，何 伟，张世超，吕 松，胡中停，庾汉成，秦明辉，季 杰

  新能源进展. 2018, 6(2): 83-89. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-560X.2018.02.001

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  为缩短枸杞干燥时间，提高干制枸杞的质量，减少能源消耗，本文提出了一种新型太阳能–空气源热泵联合干燥系统。该系统主要由太阳能集热器和空气源热泵机组等设备组成，可以实现太阳能单独干燥、热泵单独干燥和太阳能–空气源热泵联合干燥三种工作模式。本文根据枸杞的干燥特性，分段设定最佳的干燥温度，进行了热泵单独运行和太阳能–热泵联合运行两种工作模式下干燥枸杞的对比实验。结果表明，干燥50 kg枸杞，太阳能–热泵联合运行比热泵单独运行节省了2.9 kW?h电能，若同时除去系统本身的耗能，节省的电能占热泵单独运行耗电量的29.5%。同时，与太阳能单独干燥相比，太阳能–热泵联合干燥具有较高的除湿能耗比，两者最大差值为0.71 kg/(kW?h)。本文提出的太阳能–热泵联合干燥系统具有提高干燥产品的品质、缩短干燥时间和节约干燥成本等优点，适宜推广。
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  太阳能在污水处理厂中的运行模式

  刘慧敏，卞士杰，石程好，任拥政

  新能源进展. 2018, 6(2): 90-95. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-560X.2018.02.002

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  我国太阳能资源丰富，陆地表面每年接收太阳能辐射总量达3.4×10³ ~ 8.4×10³ MJ /m²。污水处理厂因其占地面积大、高能耗等特点，与太阳能应用具有潜在的共生优势。文章主要通过污水处理厂两大处理内容——污水处理和污泥处置过程中的不同环节介绍了相应的太阳能应用技术，并通过实际案例及相应模拟计算，分析了污水处理厂的整体能耗及经济效益。结果表明，太阳能应用于污水处理厂中可大大降低其能耗和运营成本。
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  稻草储存过程中自加热特性的研究

  田晓芳，盛昌栋

  新能源进展. 2018, 6(2): 96-101. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-560X.2018.02.003

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  采用自行设计的杜瓦瓶绝热自加热反应装置，对稻草在室温条件下储存时的自加热过程进行研究，并比较样品水分（50%、60%和70%，以干基表示）和颗粒尺寸（2 mm和0.2 mm）的影响。结果表明，保持颗粒尺寸一定，稻草水分含量越高，样品内部自加热越明显；保持水分含量一定，颗粒尺寸越小（0.2 mm），样品内部产热量越多，自加热现象越明显。反应前后样品水分、灰分、pH值的增大及发热量的变化表明自加热导致明显的热、质损失，因此合理控制稻草等秸秆类生物质燃料在储存时的水分含量和颗粒尺寸对防范自加热至关重要。
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  生物质基碳水化合物催化转化制备乳酸的研究进展

  石 宁，唐石云，罗文艳，杨嘉鹏，马 博，骆钱江

  新能源进展. 2018, 6(2): 102-112. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-560X.2018.02.004

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  生物质基碳水化合物（纤维素、淀粉、葡萄糖、果糖等）是自然界最丰富的可再生资源，将其用于生产人类生存所必需的有机化学品是当前的一个重要研究方向。其中，将生物质催化转化为乳酸及其衍生化学品是生物质高值利用的途径之一，并在近年的研究中取得了显著进展。本文对生物质基糖类催化转化制备乳酸进行了详细的总结和评述，着重分析了葡萄糖转化为乳酸的转化过程及催化剂研究，讨论了葡萄糖异构化及果糖逆醛醇反应的催化剂机理，并对今后该领域的研究前景进行了展望。
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  水合物藏定质量流量转定井底流压开采规律研究

  夏志增，任晓云，王厉强，王学武，马向东

  新能源进展. 2018, 6(2): 113-118. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-560X.2018.02.005

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  天然气水合物资源潜力巨大，降压法是水合物资源开采最有前景的方法。本文提出了定质量流量转定井底流压生产的降压开采模式，使用数值模拟方法研究了此模式下水合物藏的气水生产动态和物理场的变化规律。结果表明：（1）定质量流量生产阶段的产气速率约为定井底流压生产阶段的3倍；对于分解气速率，定质量流量生产阶段与定井底流压生产阶段相当，但在定井底流压生产阶段后期分解气速率上升幅度近200%；产水速率在定质量流量生产阶段和定井底流压生产阶段整体较为稳定。（2）储层的压力场、温度场和水合物饱和度场的变化有相似的规律，随时间增加，低压、低温和低水合物饱和度范围均以井筒为中心不断扩大。（3）本文降压生产模式的总体开发效果介于单一的定质量流量生产和定井底流压生产之间，具有较高的产量，且能够较好地保持地层能量。
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  含甲烷水合物沉积物电–声响应特性联合探测：装置开发与实验研究

  邢兰昌，祁 雨，朱 泰，陈 琳，刘昌岭，孟庆国，刘乐乐

  新能源进展. 2018, 6(2): 119-129. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-560X.2018.02.006

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  为了满足开展天然气水合物模拟实验、测试电学和声学特性参数以及建立特性参数与含水合物饱和度之间关系的需求，开发了一套电–声响应特性联合探测实验装置，以海沙模拟松散沉积物开展了甲烷水合物生成和分解模拟实验，联合探测了电学和声学参数，分析了被测体系的电学和声学响应特性。研究表明：（1）通过电–声响应联合探测实验装置能够同步获取宽频率范围电学阻抗谱和超声波接收信号波形；（2）通过设计电声复合传感器及其阵列式排布方式和“分时轮流”工作模式能够获取电学和声学参数的空间分布信息；（3）基于所提出的波动百分比和相关系数指标对不同频率阻抗模值进行评价所获得的100 kHz阻抗模值随含水合物饱和度的增加先减小后增大，经过有效压力校正后的超声波接收信号波动幅度值随含水合物饱和度的增加而升高；（4）上述两者分别可以作为分析和建立与含水合物饱和度之间关系的电学和声学有效特征参数。所开发的实验装置为将来开展含水合物复杂沉积物的模拟实验与测试工作提供了必要条件，所得到的电学和声学有效特征参数为含水合物饱和度计算模型的建立奠定了基础。
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  广州市生活垃圾典型重金属污染及生态风险评价

  唐志华，呼和涛力，熊祖鸿，郭华芳，陈 勇，房科靖

  新能源进展. 2018, 6(2): 130-139. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-560X.2018.02.007

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  以广州市的生活垃圾为研究对象，分析了22个生活垃圾样品的干基组分及典型重金属Hg、Cd、Pb、Cr的含量，采用污染指数法和潜在生态风险指数法进行了污染状况与潜在生态风险评价，并用皮尔森相关分析探讨了生活垃圾中Hg、Cd、Pb、Cr的可能来源。结果表明：（1）广州市生活垃圾中Hg、Cd、Pb和Cr浓度的平均值分别为0.435 mg/kg、1.487 mg/kg、71.865 mg/kg和136.088 mg/kg；Cd的污染最严重，Hg次之，Pb和Cr的污染程度较低，点位超标率分别为40.9%、22.7%、4.5%和18.1%；大部分生活垃圾样品出现了多金属复合污染，点位超标率为63.6%。（2）Cd的潜在生态风险最高，Hg次之，Pb和Cr无潜在生态风险；重金属污染物综合潜在生态风险指数的点位超标率为45.5%，部分样品出现高的潜在生态风险；（3）Cd和Pb可能主要来源于生活垃圾中的金属成份；Hg和Cr可能分别主要来源于生活垃圾中的白塑料成分和纸类成分。
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  压缩空气储能技术现状与发展趋势

  张建军，周盛妮，李帅旗，宋文吉，冯自平

  新能源进展. 2018, 6(2): 140-150. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-560X.2018.02.008

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  在分析传统压缩空气储能（CAES）技术的工作原理和技术特点的基础上，介绍了压缩空气储能技术的发展，包括非绝热压缩空气储能技术（D-CAES）、绝热压缩空气储能技术（A-CAES）、液化空气储能技术（LAES）和超临界压缩空气储能技术（SC-CAES）等，并给出了评价不同系统性能的技术参数。以国际上第一座压缩空气储能电站——德国Huntorf电站的运行参数和相关情况为例，分析了D-CAES技术的应用情况；对压缩空气储能技术在美国及其他国家和地区的应用和发展现状进行分析。通过对比不同的压缩空气储能技术方案，分析了A-CAES、LAES、SC-CAES及LCES储能系统的先进性、竞争优势与不足，分析了未来CAES技术的发展趋势。
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  基于C/S架构的分布式电源监控系统的设计与实现

  孔祥玥，吴志锋，舒 杰，宋香荣

  新能源进展. 2018, 6(2): 151-156. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-560X.2018.02.009

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  提出了一种基于C/S架构的分布式电源监控系统，将系统分解为设备及数据采集层、现场数据管理层、用户层和服务层，对系统架构进行了详细的设计。系统服务层采用Apache+PHP+MYSQL组合的服务器架构，用户层采用安卓应用程序（Android application）的形式，本文着重对两者的关键技术和具体实现进行了详细阐述。实际应用结果表明，该系统能准确、高效地采集和查询分布式发电单元的遥测、遥信数据，能够准确、及时地对发电单元下达控制指令。
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  落丸清灰技术协助翅片管在高粘结性烟气余热回收中的应用

  李修真，涂爱民，朱冬生

  新能源进展. 2018, 6(2): 157-162. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-560X.2018.02.010

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  介绍了细粒径落丸清灰技术在翅片管余热锅炉清灰上的应用状况和技术特点，建立了冷态和热态清灰试验系统，在矿热炉余热发电系统的试用表明，对于烟尘粘度大的余热回收及发电系统，细粒径落丸可以有效解决该类系统的余热锅炉清灰问题，提高余热回收及发电水平。
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  TiO₂纳米纺锤体负载Pt在氧还原反应中的应用

  彭桂明，巫素琴，彭全明，BURKERT Seth C.，杜瑞安，余长林，STAR Alexander

  新能源进展. 2018, 6(2): 163-168. https://doi.org/10.3969/j.issn.2095-560X.2018.02.011

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  燃料电池中催化剂的稳定性是影响其实际应用的关键问题之一。本研究合成了锐钛矿型纺锤状TiO₂纳米材料，并负载纳米Pt制备了TiO₂-Pt双组分复合催化材料。将其制作成电极材料后，进行了TEM、XRD、拉曼光谱、电化学特性分析。结果表明：TiO₂-Pt材料中Pt纳米颗粒的TEM形貌与TiO₂的表面亲和力有关；该双组分催化剂呈现出两个单独的氧还原反应（ORR）峰；在负载Pt后，材料电荷传输电阻明显减小，使得TiO₂-Pt中TiO₂纺锤体组分上的ORR性能明显增强；紫外光可同时促进TiO₂-Pt中两组分的ORR性能；TiO₂-Pt比炭黑负载Pt具有更好的稳定性。