在高温 (50±1)℃条件下处理实际工程的餐厨垃圾,采用全混式厌氧反应器（CSTR）进行了80 d的连续试验。试验以水力停留时间（HRT）20 d启动,HRT 15 d连续运行,研究了反应器启动和运行期间的发酵特性,解析了餐厨垃圾厌氧消化运行稳定性和代谢活性。试验结果表明,在HRT 15 d、有机负荷（OLR）为7.3 kg_COD/(m³∙d)的条件下,容积产甲烷率为2.2 L/(L∙d),挥发性固体（VS）的甲烷产率达到480 L/kg_VS左右,有机物转化率约为95%。批次试验表明,高温产甲烷菌代谢乙酸能力较强,在适宜pH下可承受10 000 mg/L的乙酸浓度。餐厨垃圾的高温降解速率快,10 d达到90%的产气,有承受更高负荷的可能。系统pH稳定在7.6 ~ 7.7,总氨氮和自由氨浓度低于抑制水平。研究结果表明,餐厨垃圾的高温厌氧消化可实现较高的产气潜力和有机物去除率,系统稳定性好且有机物转化效率高,具有应用于工程高温餐厨垃圾厌氧处理的潜力。

具有三维网络结构的NASICON型Na₃V₂(PO₄)₃材料,由于其稳定的电压平台,较高的理论容量（117 mA∙h/g),被视为一种具有良好应用前景的钠离子电池负极材料。采用溶剂热和进一步热处理的方式,获得石墨烯包封Na₃V₂(PO₄)₃的复合材料[Na₃V₂(PO₄)₃/G],有效提高了Na₃V₂(PO₄)₃的电子导电性。在0.01 ~ 3.00 V电压区间,0.2 C倍率进行测试时,Na₃V₂(PO₄)₃/G复合材料在230圈循环后,其放电比容量保持在100.9 mA∙h/g,容量保持率高达68.4%,即使在5 C倍率,其放电比容量仍可达65.2 mA∙h/g。然而,纯相Na₃V₂(PO₄)₃的放电比容量仅为47.4 mA∙h/g,容量保持率仅为44.7%,在5 C倍率时,其放电比容量仅为25.1 mA∙h/g,证实石墨烯包封结构能显著提升Na₃V₂(PO₄)₃的循环稳定性和倍率性能。

对IV型高压储氢气瓶内胆材料高密度聚乙烯（HDPE）的氢气气体渗透性进行了研究,主要分析了结晶度及温度对HDPE氢渗透的影响。通过对试样熔融后降温过程的控制,制备了不同结晶度的HDPE试样,试验结果表明,随着结晶度的增加,试样的氢气气体渗透系数降低。当温度从15℃升高到80℃时,氢渗透系数升高了近一个数量级,但渗透系数的温度依赖性低于二氧化碳及甲烷。

水热型地热系统和干热岩增强型地热系统在运行一段时间后都有可能出现井筒和管道设备结垢现象,困扰和阻碍着地热资源的高效低成本开发。由于温度和压力变化导致CO₂从地热水中逸出,进而使得CaCO₃析出结垢,是地热生产井堵塞的主要原因。将两相流动换热计算与水溶液物理化学模拟相结合,针对地热井内CaCO₃垢进行流动换热与化学组分变化的模拟和计算方法的研究,获得了特定地热条件下井筒内流动状况与化学组分变化情况的详细分析结果,可为井筒地热水流动进行结垢分析和预测。

为解决常规厌氧工艺在处理垃圾渗滤液的运行过程中存在微生物流失和出水水质较差等问题,考察了浸没式平板厌氧膜生物反应器处理垃圾渗滤液的运行性能。以垃圾填埋场新鲜渗滤液为研究对象,在中温 (37±1)℃条件下进行连续厌氧消化试验,容积负荷为9.5 kg_COD/(m³∙d),反应器运行67 d。实验表明,在水力停留时间为10 d的条件下,甲烷产率为217 mL/g_COD,化学需氧量（COD）平均去除率达88.7%,出水总挥发性脂肪酸为230 mg/L,pH稳定在7.83 ~ 8.19,系统具有良好的稳定性。膜通量设定为5 L/(m²∙h) 时,实验结束时未发生明显的膜污染,跨膜压差由2.6 kPa增长至4.1 kPa,系统运行良好。实验结果表明在处理垃圾渗滤液时,厌氧膜生物反应器可以在高负荷条件下稳定运行,膜在连续运行下的抗污染能力较好。

为研究含焦油的生物质热燃气在多孔介质中的燃烧机理与焦油燃烧脱除特性,采用固相实体颗粒堆积法模拟多孔介质,通过分析燃烧过程中反应器内温度、热流密度以及反应动力学速率等参数场的分布特征,揭示了当量比对生物质热燃气多孔介质燃烧过程的显著影响作用。研究表明,焦油燃烧脱除过程中直接氧化反应速率高是决定焦油出口浓度小、转化率高的关键因素。在燃烧火焰锋面的前沿,固体温度高于气体温度,热量由固体传向气体,对输运中的含焦生物质热燃气起到了预热和保温作用,使得热燃气中焦油保持气态不至于凝结。综合考虑生物质热燃气的完全燃烧与焦油脱除效率的提升,当量比应在0.8附近区域内选择。研究结果证实了生物质热燃气多孔介质直燃技术的脱焦优势。

提出了一种热电偶扫描快速测量炭烟火焰温度场的方法,并对McKenna燃烧器形成的乙烯/空气平面炭烟火焰温度场进行测量。结果表明：在1 450 ~ 1 700 K火焰温度时,由炭烟沉积导致热电偶热辐射损失的修正温度偏差为200 ~ 240 K,修正后的火焰温度测量值与其他测温方法结果吻合良好,证实了该方法可以快速测量炭烟火焰温度场;实测平面炭烟火焰的径向温度分布随半径增大而略微升高,而炭烟火焰边缘区的温度分布呈现明显的振荡特性。

生物质资源储量丰富,可通过热化学等方法转化制备性能优良的生物炭。生物炭材料具有较大的比表面积、较高的孔隙率、丰富多样的孔道结构以及优良的导电率,将其作为超级电容器电极材料有利于提高双电层超级电容器的电化学性能,应用前景良好。通过介绍两种超级电容器工作原理,总结了生物炭作为电极材料的制备和改性方法,论述了生物炭的比表面积、孔道结构和表面官能团对双电层超级电容器电化学性能的影响,综述了近几年生物炭的制备方法和改性工艺对炭材料电极的电化学性能影响。可为生物炭材料在储能领域应用发展提供参考。

季盐是一种高效的水合物生成添加剂,通常通过填充水合物笼达到改善水合物相平衡条件的效果。季盐对CH₄、CO₂等气体水合物相平衡条件的影响效果主要与季盐浓度有关。就甲烷水合物而言,同等相平衡压力条件下,TiPeAF和TiAAB对相平衡影响显著：添加了TiPeAF（0.315%）、TiAAB（0.438%）的体系,其相平衡温度分别比纯水体系高20 K和22 K;TBANO₃、TAAB、TAAC对相平衡影响甚微：其相平衡温度较添加TBAB、TBAC等季盐的体系低10 K。对于CO₂水合物,添加TiAAB的体系相平衡温度比纯水体系高29 K,添加TBAF体系的相平衡温度比纯水体系高26 K。此外,季盐与其他类型添加剂复配后对水合物的相平衡条件有更好的提升效果：相较于仅添加TBAB的体系,TBAB（0.05%）和NaCl（0.03%）的复配体系可以使水合物相平衡温度再升高10 K。

垃圾热值是决定垃圾是否能采用焚烧处理,以及焚烧处理厂设计和运行的重要因素。经验模型是常用的获取热值的方法。梳理了国内外关于生活垃圾热值计算模型的研究,从热值的表示、计算模型的类型、建模方法、数据来源及样本大小等方面进行综述,发现热值表示方式在该研究领域不统一,建立模型的样本量小,缺乏普适模型,推广难,人工神经网络模型还有待开发。建立精度高、适用性广的普适模型将是未来研究重点。

电池是电动汽车的核心动力元件,而电池的热管理系统是动力电池发挥最佳工作性能的重要保障,在保证最佳工作性能的同时提升汽车安全性能、电池寿命及能源利用效率。基于21700NCA圆柱型三元锂离子电池,建立以泡沫铝为支撑骨架的电池组系统,在骨架和电池之间的孔隙注入相变材料（PCM）以提高结构内部温度均匀性,在电池底部添加液冷板来强化冷却效果,利用计算流体力学（CFD）仿真技术分析单体电池的耦合散热效果。结果表明,与单一冷却模式相比,使用泡沫金属与相变材料、液体冷却的耦合散热系统,可以达到更加良好的散热效果;对于相变材料,在一定密度范围内,密度越大,对电池系统的冷却效果越好,混合比主要影响相变材料的凝固融化速率。

在深空探索快速发展的背景下,空间核能布雷顿循环系统因其能量密度高、环境适应性强、效率高等优势成为深空探测的理想方案之一。与地面发电站不同的是,空间能量转换系统要兼顾系统效率和轻量化的要求,而系统关键参数对系统的效率和质量等性能有着重要的影响。因此,开展热力学参数分析和优化对空间核能布雷顿循环系统的设计具有重要意义。通过建立空间核能布雷顿循环的数学模型和系统部件的质量计算模型,以“质量比功率”为性能优化目标,研究压气机进口温度、压气机压比和涡轮进口温度等参数对系统性能的影响,并采用正交实验法进行优化分析。结果表明,压气机进口温度和压气机压比存在最优值使质量比功率取得最小值,涡轮进口温度升高有利于提高系统的发电效率和降低系统质量。涡轮进口温度的最优值为1 500 K,压气机进口温度的最优值范围为416 ~ 508 K,压气机压比的最优值范围为2.4 ~ 3.1。

膜污染是厌氧膜生物反应器运行中不可避免的问题,制约了工艺技术的推广应用,分析膜污染的形成过程是控制膜污染的重要内容。基于主成分分析（PCA）和反向传播神经网络（BPNN）的理论,提出了一种采用主成分分析优化BP神经网络的膜污染预测模型。以反应器连续运行试验数据为样本,利用相关性分析确定模型的输入变量,并基于输入变量间存在信息重叠问题,采用主成分分析法对输入因素进行降维处理,提取贡献率为70.4%的第一主成分和贡献率为17.7%的第二主成分作为输入特征。结合模型的贡献度分析和主成分分析发现,反应器内的污泥浓度是膜污染影响因素中最主要的特征变量,贡献度为34.9%。对比分析优化模型和单一模型的预测结果,发现PCA-BPNN模型的拟合效果更好,平均相对误差仅为3.8%,可用于膜污染分析研究,为后续研究提供参考。

掺氮多孔炭材料因其发达的孔结构、丰富的官能团以及良好的稳定性等特点,应用广泛。生物质来源广且价格低廉,以其为原料制备掺氮多孔炭材料是当前研究的热点。针对不同生物质制备生物基掺氮多孔炭材料的工艺及关键影响因素进行综述,分析了氮的赋存形态及形成机理,介绍了其在储能、催化、吸附等领域的应用,并对未来的研究方向进行了展望。

南海北部陆坡具有较好的水合物成藏潜力,而甲烷渗漏区的地球化学特征和沉积环境以及自生矿物的关系对天然气水合物的勘探和开采有重要指示意义。选取南海北部陆坡Site 3A站位柱状沉积物作为研究对象,通过对其主微量元素、五种形态的磷、不同形态的铁、铬还原硫（CRS）、硫同位素以及有机碳值等数据进行地球化学特征分析。结果表明,南海北部Site 3A站位柱状沉积物主要以200 cmbsf深度作为分界线,分成以有机质硫酸盐还原作用为主的上部和以甲烷厌氧氧化（AOM）作用为主的下部,对比上部,下部可指示黄铁矿含量的CRS含量增加,说明该站位存在AOM作用,200 cmbsf深度以下为硫酸盐-甲烷过渡带（SMTZ）。δCe在200 cmbsf深度以下呈现先增大后减小的趋势,说明200 cmbsf深度以下为偏碱性的还原环境。沉积物中的锰、自生磷灰石态磷（P_CFA）、铁结合磷（P_Fe）、可还原性铁（Fe_ox）、磁铁矿铁（Fe_mag）和碳酸盐铁（Fe_cab）的含量变化均受到了AOM作用的影响,下部沉积物中指示富镁方解石含量的Mg/Ca值较高,指示文石含量的Sr/Ca值无明显变化;同时,δ³⁴S并未出现明显的正偏现象,而200 cmbsf深度以下CRS和总硫（TS）的含量只是略有增加,说明该地区主要以低渗漏或甲烷扩散为主。

油田区域地热资源十分丰富,并且存在大量的用热需求。在油田地区综合开发地热能,不仅可以解决油田伴热、社区供暖/制冷等问题,还可以降低环境污染,减少二氧化碳的排放,有利于油田的持续稳定发展。基于海南福山油田的地热资源条件及用能需求,将油田生产伴热、热泵尾水升温和地热驱动吸收式制冷技术相结合,设计了多种油田地热能综合利用方案,并计算比较了各个方案的经济收益,进一步分析了地热水温度和流量对各个方案适用性的影响,研究结果可为其他油田区域地热资源的综合开发利用提供参考。

天然气水合物是一种潜在的洁净能源资源,我国南海有丰富的储量,被认为是后石油时代的重要战略资源之一,然而目前大部分的海洋天然气水合物开采都受到出砂影响。针对深水天然气水合物开采过程中易出砂的现象,通过前期的出砂实验、理论和数值模拟,提出了海洋天然气水合物开采过程中固相（砂和水合物）控制方案。总结了天然气水合物开采过程中出砂特性和防砂案例,提出大颗粒水合物对泥质粉砂具有挡砂作用,进而影响防砂设计精度。据此,根据开发角度的天然气水合物藏6类细分,提出了考虑水合物颗粒本身及其分解作用的固相控制方法。结合南海天然气水合物储层公开资料,设计出相应的固相控制精度,以期最终形成出砂/防砂/井筒携砂/水合物二次生成预防为一体的固相控制体系,为南海天然气水合物安全高效地商业开发提供参考。

钢-混组合塔架是低风速地区风力机支撑结构的主要型式之一,连接段对结构的性能有重要影响,组合塔架结构设计直接影响风力机的安全与建设成本。为改善塔架的结构性能以及降低塔架造价,构建了以各塔段外径、壁厚、连接段厚度和混凝土段高度等关键几何尺寸为设计变量,以塔架的固有频率、应力、位移和稳定性等关键性态指标为约束条件,以塔架成本为目标函数的优化设计数学模型。利用模型对某3 MW风力机组合塔架进行优化设计。结果表明：优化方案的塔架总成本减少了15.7%,塔架的整体结构性能得到一定改善;混凝土段高度为塔架总高度的62%时总成本最低;考虑连接段厚度的优化模型能有效调整连接段的受力性能,有利于提高塔架整体优化的效果。考虑组合塔架连接段厚度的优化设计可为同类塔架的设计提供参考。

对于双级环路行波热声热机,两个热声核的相对位置直接影响到其起振温度,而热声热机的起振温差决定了其可利用的热源品位。基于线性热声理论分析,通过改变两个热声核的相对位置,研究了两个热声核的相对位置改变对其起振温差、压力振幅和压比等的影响。结果表明,双级环路行波热声热机的起振温度随着两个热声核从中心对称位置逐步靠近时先下降再上升,当两个热声核之间的谐振管长度比例为1:3.5时,系统获得最小的起振温差为59.6℃（工质为N₂,充气压力为2.5 MPa）。在相同温差下,该系统在谐振管长度比例为1:3.5的位置相较于其他位置具有较大的压力振幅和压比。

相变微胶囊悬浮液（MPCS）可作为热交换介质和储热流体,但其导热率较低导致其应用受到一定的限制。以水为基液使用相变微胶囊（MPCM）制备MPCS,加入氧化锌（ZnO）颗粒以提高MPCS导热率。使用旋转流变仪、差式热量扫描仪、导热仪分别测定了MPCS的黏度、相变潜热和导热系数等物理性质。设计并搭建了试验台,在内径6 mm的圆管中,使用水、MPCS以及ZnO@MPCS在层流和湍流下进行强制对流换热实验,通过对比其换热情况分析ZnO对MPCS换热特性的影响。结果表明：加入ZnO的MPCS具有良好的储热性和导热性,1%ZnO@5%MPCS导热系数较5%MPCS提高了17.9%。层流条件下MPCS的平均局部换热系数低于水,1%ZnO@5%MPCS平均局部换热系数比水高6.5%;湍流时,1%ZnO@5%MPCS在相同质量流量和功率下的平均局部换热系数相较于水提高了15.7%。

园区是实现“3060”双碳目标的重要载体,为促进园区建立清洁高效的能源系统,有必要对园区能源系统评价方法进行深入研究。首先从能源、经济、环境层面选取7个有代表性的指标构成评价指标体系,利用博弈论方法组合层次分析法与熵权法得到的主客观权重计算出最优化指标权重;其次运用云模型,输入评分等级数字特征以建立评价云并计算指标隶属度矩阵,结合指标权重得到评价方案的评分等级。最后将该博弈论-云模型法应用于广东省华南中医药园区评选出最优供能方案,并采用博弈论-灰色关联法、博弈论-逼近理想解排序法对评价结果进行验证,结果表明,博弈论-云模型法具有充分的有效性和可靠性。

随着“双碳”目标的提出和建筑用能深度电气化的推进,光电建筑的应用技术、成本、政策、标准等问题显得日益重要。阐述了光电建筑的应用背景、现状、政策、标准、产品技术发展。以广东为例,在充分调研的基础上,详细总结了华南地区光电建筑的应用发展情况,指出发展存在的问题。结合地区实际提出了发展建议,为进一步推动太阳能光电建筑规模化应用、零碳建筑的快速发展、完善相关政策机制提供参考。

石墨由于价格低廉、电压平台稳定以及质量比容量高[372 (mA∙h)/g]等优势,在锂离子电池领域已被广泛应用,但其存在振实密度较低和循环稳定性较差等不足。利用石墨和氧化石墨烯进行水热反应获得水凝胶,通过石墨烯的毛细收缩和静电自组装原理,获得具有致密结构的石墨烯包封石墨复合块体（石墨@石墨烯）,使粉末石墨的振实密度从1.2 g/cm³提高到1.7 g/cm³。与石墨相比,石墨烯构筑的致密三维导电网络结构具有更优异的电化学循环稳定性和倍率性能。在0.01 ~ 2.00 V测试电压区间,石墨在0.5 A/g倍率下,经过100圈循环后放电比容量仅保持在227.4 (mA∙h)/g,容量保持率仅为64.1%;而石墨@石墨烯复合材料的容量保持在353.9 (mA∙h)/g,维持了98%的高容量保持率。证明石墨烯包封石墨可以有效提高石墨的振实密度以及长循环稳定性。

针对风力机不断向大型化发展的趋势,导致结构柔度增加,气弹耦合特性和振动增强,研究了大型风力机高效精确的气弹响应分析方法。为了更准确模拟大型风力机气流沿叶片展向的三维流动现象,采用螺旋尾涡升力线模型代替传统叶素动量理论,建立了叶片气动载荷分析模型,进而结合风力机多体系统动力学模型,构建了机组的气弹耦合动力学方程和数值求解方法。以某10 MW风力机叶片为例,研究了稳态风况下不同风速的叶片气动性能,以及有效攻角、切向力等沿叶展方向的分布特点,并与采用修正叶素动量理论的气弹分析程序（HAWC）对比,结果表明,升力线理论无需引入经验修正模型即能获得叶素动量理论经修正后的分析精度。最后,通过非稳态风况下风力机的气弹响应分析,证明本文方法对大型风力机气弹耦合分析的有效性和准确性。

基于几何精确梁理论,结合广义-α时间预测法的迭代算法,考虑叶片复合铺层材料的各向异性特性,建立了大型风力机叶片的几何非线性动力学模型并导出了相应的特征方程,编制了数值仿真程序。通过对几何非线性梁标准算例和某10 MW柔性风力机叶片动力特性的模拟分析,验证了动力学模型的正确性,以及几何精确梁模型对分析叶片几何非线性大变形及其所导致的非线性动力学效应的有效性。叶片在静止和转动工况下的模态分析结果表明,在动力刚化效应作用下,叶片的固有频率会随着转速的增加而增大,动力刚化效应在挥舞方向比在摆振方向更明显,在低阶模态比在高阶模态更明显。

硝酸盐是一类普遍存在的环境污染物,而其对应的还原态氨却是重要的化工原料和农业肥料。因此,探索将两者直接结合的化学转化具有重大的技术及经济战略意义,尤其是对当今“双碳”战略驱动下的高碳排放合成氨的工艺变革以及氨可能成为下一代载氢燃料。通过电催化技术,将硝酸盐还原合成氨过程与可再生能源电力结合,构建绿色低碳的含氮化学品人工“氮循环”的新循环技术与经济体系,是解决目前合成氨工业对化石能源高度依赖、高碳排放问题以及开发新氢能的有力途径。借鉴传统合成氨催化广泛应用、具有成本优势的铁系催化机制,分别选取单质Fe、Fe₂O₃和Fe₃O₄作为电催化材料,探索并揭示电催化硝酸盐还原合成氨催化反应的化学形态。结果表明：在相对于可逆氢电极电势为 -0.53 ~ -0.93 V区间内,Fe₂O₃表现出了最优异的催化活性,其生成氨的法拉第效率（FE_NH3）最高可达88%,对应的生成氨电流密度（J _NH3）为43.1 mA/cm²、氨生成速率（r_NH3）为0.20 mmol/(cm²·h)。此外,从控制硝酸盐转化率选择性获得氨和硝酸铵两种不同产物的技术路线,分析对比了相应的用电成本以及产品市场价格,充分说明了路线的经济性,说明铁系无机材料在电催化硝酸盐还原合成氨方面具有非常巨大的市场化潜力。

羧甲基纤维素钠（CMC-Na）是水基钻井液中的重要组分,为研究CMC-Na对天然气水合物热力学和动力学的影响,实验测量了质量浓度介于0.5% ~ 1.5%的CMC-Na溶液中甲烷水合物的相平衡条件,以及275.2 K、6 MPa的初始条件下CMC-Na溶液中甲烷水合物的形成过程。研究结果表明,CMC-Na对甲烷水合物的热力学稳定性具有微弱的抑制作用,相同压力下相平衡温度降低了0.1 ~ 0.2 K。CMC-Na溶液中形成的甲烷水合物为I型,水合物数为5.84 ~ 5.90。在CMC-Na溶液中,甲烷水合物形成所需的诱导时间大大缩短,表明CMC-Na对甲烷水合物的形成过程具有促进作用。在CMC-Na溶液中水合物生成所需气体消耗量呈阶段式增长。水合物转化率低于35%的情况下,已经生成的水合物没有对搅拌器叶片形成持续附着进而卡住搅拌器。因此,CMC-Na对甲烷水合物的热力学稳定性具有一定的负面影响,对水合物的形成具有一定的促进作用。另外,CMC-Na能够降低水合物生成过程中搅拌扭矩的波动,对维持搅拌的正常运行具有重要作用。

为探讨稀土尾矿区修复用皇竹草的厌氧发酵特性和发酵过程稀土元素溶出情况,开展不同发酵浓度（总固体浓度分别为2%、4%、6%、8%、10%）的中温（37±1℃）批式厌氧发酵实验。结果表明,总固体（TS）浓度为4%条件下皇竹草产甲烷性能最佳,日产甲烷率和累积产甲烷率分别为25.56 mL/g和197.33 mL/g。采用修正Gompertz方程能较好地模拟不同TS下皇竹草发酵累积产甲烷率的变化。分析发酵液中稀土元素浓度变化,结果表明,皇竹草内的稀土元素在厌氧发酵过程中只发生小部分溶出,主要包括La、Ce、Nd、Sc、Y等,各处理发酵液中稀土元素浓度并未超出文献报道的抑制浓度。相关性分析结果表明,稀土元素溶出率与发酵体系的TS浓度、化学需氧量（COD）呈负相关,与pH呈正相关。研究可为稀土矿区皇竹草沼气工程应用和发酵剩余物的肥料化利用提供指导。

铅基钙钛矿具有合适的禁带宽度、宽光谱吸收范围、高载流子扩散长度等优点,但铅毒性和稳定性不佳的问题也限制了铅基钙钛矿材料的商业化发展。使用其他无毒的金属元素替代铅元素,制备在空气中稳定性高的无铅钙钛矿材料具有十分重要的意义。铜元素含量丰富且对环境友好,铜基钙钛矿材料在一定程度上可以解决铅毒性和不稳定性问题,可应用于光伏、热致变色、光电探测器等多个领域。主要综述了无铅铜基钙钛矿的类型及其在太阳能电池、热致变色、发光、光电探测器和催化方面的研究现状,并指出了未来可能的研究方向。

风电是实现碳达峰、碳中和目标的重要能源形式。风电机组运行一段时间后,其发电机轴的轴颈容易出现磨损。为实现轴颈的高效可靠修复,提出一种在线镶套修复工艺。该工艺对磨损的轴颈进行车削,随后将轴套安装于轴颈上,使二者过盈配合。对修复工艺进行了介绍,重点计算了镶套过程的关键工艺参数,确保修复后的轴颈的尺寸精度满足要求。工程应用表明,该工艺可以在短时间内修复磨损的轴颈,效率高、质量好,有助于提高风机的发电量和风场的经济性。相关研究成果可为我国风电行业的健康发展提供参考。

为研究太阳能-生物质能联合供暖系统的供暖效果,通过正交实验设计了多种工况,并利用TRNSYS软件对不同工况进行模拟计算得出了最优工况,按照最优工况参数进行实验研究。结果表明：在集热器面积21 m²、生物质锅炉容量10 kW、集热水箱容积1.9 m³、谷电蓄热水箱容积1 m³的工况下,联合供暖系统具有良好的热舒适性,系统平均供热效率为68.70%。

储能技术主要是指电能的储存,是智能电网的重要环节。当前应用最广泛的储能系统为抽水储能,但其选址困难、对环境影响较大、对水资源依赖严重。重力储能作为一种新型的储能技术,以重物为储能媒介,原理简单且形式多样,能够充分发挥不同的地理优势进行储能。相对于传统储能技术,重力储能技术具有非常明显的优势。根据山地重力储能、悬重式重力储能、塔吊式重力储能、铁轨重力储能和重力储能式飞机等5种形式的重力储能技术,对现阶段重力储能技术的研究进展进行了综述。结合重力储能技术的原理、特点以及我国储能领域的发展方向和需求,对重力储能技术的应用前景进行了分析并提出建议。研究内容和提出的建议可以为我国重力储能技术的理论研究和发展应用提供参考。

发展海洋能源转化技术是优化能源结构、拓展“蓝色经济”空间的战略要求。为此,设计了一种基于筏式波浪能转换和点头鸭型摩擦纳米发电机能量输出的耦合系统,并对影响系统中筏体装置部分捕能特性的压载吃水、筏体尺寸参数以及影响系统输出电势分布的尼龙球径、滚动距离参数进行了仿真分析。结果表明：增大筏体装置的吃水（增加压载）和优化筏体装置的尺寸都可以降低装置的固有频率,使其与波浪频率达到共振,从而可以提高装置捕获波浪能的能力;摩擦纳米发电机两电极之间的电势差随着尼龙球球径的增大呈现出先增大后减小的趋势,在球径为30 mm时电势差达到最大值,该电势差还随着尼龙球滚动距离的增大而增大,并在外部负载电阻为770 MΩ时实现了瞬时最大功率密度3.7 W/m³。由此可见,当在筏式波浪能转换装置中布置多个摩擦纳米发电机阵列时,完全可以将海洋中原本无法利用的大量低频波浪能转化为电能,从而满足深海传感器网络供电需求,这大大扩展了波浪能的发电潜力,使得蓝色能源在未来有望得到更有效地开发。

电网电压振荡会引起发电机电磁力矩振荡,增加传动链轴系和塔架左右方向载荷,给传动链和塔架带来一定的疲劳损伤。通过分析发电机电磁力矩振荡频率与电网电压振荡频率的关系,考察传动链轴系载荷、塔架左右方向载荷对发电机电磁力矩振荡的响应特性,从而建立联合仿真模型,对比分析不同电磁力矩振荡频率对传动链轴系载荷、塔架左右方向载荷的影响。结果表明,电网基波频率附近电压振荡会引起发电机电磁力矩低频振荡,进而显著增加传动链轴系和塔架左右方向载荷。

中国提出2030年前碳达峰、2060年前碳中和的目标将对全社会经济发展、能源消费带来深刻的变革。通过构建广东省气候-经济-环境-健康综合评估模型（ICEEH-GD）,设计了如期达峰（2030年达峰）和率先达峰（2025年达峰）两个情景,研究不同碳达峰时点下的投资结构变化和经济社会影响。结果表明,率先达峰情景促进全社会投资从电力、水泥、油品开采、焦炭、钢铁等低增加值高碳排放部门转向服务业、电子信息、机械制造、建筑业、化工业等高增加值低碳排放部门,投资量总计转移了819亿元,带动相关部门的增加值增长135亿元。率先达峰情景强化对电力、水泥、钢铁、陶瓷等高碳排放行业的限制,在2030年全社会就业岗位比如期达峰情景增加82 000人,但全省国内生产总值（GDP）比如期达峰情景减少424亿元,占届时全省GDP总量的0.242%。到2030年,率先达峰情景比如期达峰情景降低CO₂排放7 610万t和节约能源消费2 535万t标准煤,其中碳减排和节能贡献部门主要来自电力、水泥、钢铁、石油开采、陶瓷行业,分别占全社会碳减排量和节能量的65.0%和74.3%。从投资与增加值、就业、碳排放的关系来看,建议大力发展电子信息、机械制造业这些单位投资增加值高、就业较高且单位投资碳排放较低的部门;鼓励对电力、水泥、钢铁、陶瓷单位投资增加值较低且单位投资碳排放较高的部门进行绿色化改造和行业提质增效。

考察厌氧膜生物反应器（AnMBR）在依次改变膜过滤通量[7 L/(m²∙h)、6 L/(m²∙h)、5 L/(m²∙h)、4 L/(m²∙h)]运行下处理实际有机垃圾渗滤液的膜过滤性能,分析了膜污染后污染物阻力分布状况。在水力停留时间（HRT）为10 d、固体停留时间（SRT）为100 d、有机负荷（OLR）为5 ~ 6 g-COD/(L∙d) 的条件下运行104 d。实验结果显示,化学需氧量（COD）的去除率可以达到90% ~ 93%,过滤通量增加后压缩泥饼层使COD去除率有所提高。在初始通量为6 L/(m²∙h) 下实现了较好的过滤性能,增加通量至7 L/(m²∙h) 后不可逆污染会快速形成,即使通量再降低至5 L/(m²∙h),甚至4 L/(m²∙h) 后,膜过滤性能仍较差。通过膜清洗测定过滤阻力分布,结果显示泥饼层阻力占总阻力的52%,是造成膜污染的主要因素。降低运行通量对不可逆污染恢复效果差,需及时进行化学清洗,可通过分析膜污染特征调整清洗策略,优化试剂使用量。

为提高MgO/Mg(OH)₂的热化学蓄/放热性能,采用焙烧法将氧化镁（MgO）负载在纳米多孔碳（NCP）材料上制备纳米碳基氧化镁（NCP-MgO）复合材料。研究结果表明,NCP载体使MgO在其表面形成粒径为10 ~ 30 nm大小的颗粒,复合材料NCP-MgO具有较高的导热系数,负载80% MgO后导热系数是纯MgO的2.6倍。在反应温度110℃、水蒸气压力57.8 kPa的实验工况下,发现水合速率的大幅提升是强化MgO/Mg(OH)₂蓄热性能的主要原因,在水合反应60 min和120 min时,NCP-MgO复合材料的水合转化率分别是纯MgO的2.25倍和1.6倍。在水合反应120 min后,MgO负载率为80%的NCP-MgO复合材料的蓄热密度可达1 053 kJ/kg,是纯MgO的1.4倍。该研究可为MgO/Mg(OH)₂在化学蓄热系统的应用提供一定的参考。

大力发展生活垃圾及农林废弃物等生物质直接燃烧发电和煤炭掺烧生物质燃烧发电对缓解我国能源安全问题和实现“双碳”战略目标具有重要意义。然而生活垃圾和农林废弃物中较高含量的碱/碱土金属、硫、氯和硅等元素在高温燃烧过程中会发生复杂交互反应,导致锅炉结焦、积灰和腐蚀等一系列问题,严重影响锅炉的安全稳定运行。通过系统分析生活垃圾和农林废弃物等固体燃料燃烧过程中可能的结焦、积灰和腐蚀形成机理,探讨了原料灰分组成和结焦、积灰、腐蚀形成的关联关系和预测方法,在此基础上比较了不同类型结焦、积灰和腐蚀抑制剂的作用机制及其施加效果,并对未来高效抑制剂的开发进行了展望。

锂离子电池的高功率密度和高能量密度等特性使其成为电动汽车能源和新能源电网储能的重要载体。功率性能和安全特性是锂离子电池发展的两个主要挑战。钛酸锂Li₄Ti₅O₁₂材料因具有良好的结构稳定性、安全性能、长循环寿命、高功率特性和高低温放电性能,被认为是锂电池负极材料的良好备选。综述了以钛酸锂材料为负极的锂离子电池的相关工作,介绍了钛酸锂材料的结构、电化学特性、制备方法和作为电池负极材料面临的主要问题,重点介绍了钛酸锂负极电池的全电池性能和健康状态研究等方面。

电池产业发展的重要方向之一是提高锂离子电池快速充电能力。然而,快速充电电池经常遭受容量和功率性能衰减。快充电池开发涉及多尺度问题,因此要从原子层面到电池水平进行充分考虑。从现有的文献资料出发,概括总结了开发具有快充性能电池的一些关键要素。这些要素包括提高正极材料锂离子迁移速度、加快锂离子嵌入负极材料的速度、提高电解液离子导电性、选择快充型隔膜、提高电极离子和电子导电性以及充电策略的选择。