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面向双碳目标的综合能源系统智慧运行大脑
1.痛点问题 能源绿色低碳转型是当今世界共同面临的重大课题,能源互联网是支撑以新能源为主体的新型能源系统的重要手段,也是实现我国能源转型和碳达峰碳中和目标的重要途径。综合能源系统是能源互联网的基本物理载体。在传统能源系统中,电网、热网、天然气网、交通网等分属不同公司管理和运营,不同能源系统相对独立,存在能源竖井,能源使用效率总体不高。综合能源系统通过电、热、冷、气等多种能源的互联互通,通过科学化管理实现多能互补及源网荷储协同,打破传统不同能源系统之间相互割裂的情形,在安全供能前提下最大化不同类型的效益,从而提升综合能源效率,促进可再生能源消纳,降低用能成本、提高用能可靠性,减少或延缓投资和建设等。 当前国内开展了许多综合能源系统的示范和应用,但由于综合能源系统横跨多个学科、多个系统和设备厂家、多个管理运营主体,许多项目存在“综合有余、智慧不足”的特点,其运行控制仍然以“被动式数字监控”为主,没有给予运行人员足够的分析决策帮助,没有实现“主动式智能调控”,未能够充分发挥多能互补的效益。主要原因在于缺乏一个智慧能源大脑——综合能量管理系统(IntegratedEnergyManagementSystem,IEMS)对实时运行中的电、热、冷、气进行智慧化的分析和决策。 城市在能源转型发展过程中面临着能源科技创新相对割裂、缺乏实证,能源产业数字化、智慧化滞后,能源行业壁垒众多,可再生能源送出和消纳困难等诸多挑战。由于城市范围大,尤其是海量分布式资源接入,需要进行协调优化调度的对象的种类繁多、数量庞大、控制方式多样。因此如何在保证系统安全运行的基础上协同多能流,适应多参与主体的需求,需要跳出电力行业边界,挖掘热、气、氢、煤与电能之间的互补性,激活多能间的灵活性,面对灵活性资源呈现出巨量、分布和异质的新特征,迫切需要突破能源互联网技术,实现横向的多能互补和纵向的源网荷储协同。在能源互联网的顶层方案设计中,涉及到各种能流(电、煤、气、热、交通等)的综合分析、溯源计算、综合减排和协同优化问题等,各种能流间相互耦合,其中专业性、综合性较强的多能流、溯源、优化、管理等工作,都需要能够支撑城市级大规模综合能源系统分析和优化的多能流能量管理技术支持。 2.解决方案 基于统一能路理论,突破大规模综合能源系统能量管理系列关键技术,开发了城市级多能流能量管理系统,支撑城市级多能系统破解“互通不足、缺乏智慧”的运行现状,将城市级多能系统运行管理从“孤立的被动式数字监控”提升到“互联的主动式智能调控”。 基于该技术研制了IEMS系统,支撑新能源、分布式能源、电动汽车、氢能源汽车等发展,形成统一性、规范性、科学性的管理体系,构建绿色低碳、安全高效、开放共享的城市能源生态,赋能众多参与者共同推动城市能源系统的升级。 合作需求 受让方可基于本项技术,结合所应用地点实际情况,设计并研发(IEMS)软件产品,并在城市/园区能源互联网中心取得应用。 在以IEMS及家族产品作为核心产品进行开发的同时,受让方还可开发部分延伸产品,包括多能系统规划评估、大数据挖掘分析、AI技术应用等,并提供咨询服务、售后服务、技术培训服务等。 具体需求包括: 1、提供技术工程化、产品化所需的资金、场地、实验条件、团队等,帮助孵化资源; 2、寻找合适的园区、城市等应用场景; 3、寻求资源对接。 本项技术目前正在与山西省朔州市进行对接,借由山西能源互联网建设大背景,向朔州市产业研究院进行转化。
清华大学 2022-05-31
海嘉船舶综合显示系统
海嘉船舶综合显示系统基于多源信息融合和可视化展示,通过多通道信号处理和大屏幕技术实现。系统收集船舶各种设备如传感器、监控系统的数据源,利用图像合成和分屏技术将信息集成展示在大屏幕上。多通道信号处理确保来自不同源头的数据能够被有效整合和展示,包括船舶状态、位置、设备健康状况等信息。系统通过实时数据处理和高效图像呈现,使船员或操作人员能够直观、全面地监控船舶状态,为船舶运营、安全管理提供可视化支持。
厦门大学 2025-02-07
一种电力综合能源用储能设备
本发明公开了一种电力综合能源用储能设备,包括储能主体箱,所述储能主体箱底端四个边角位置均固定连接有自锁行走轮,所述储能主体箱顶端转动连接有转动顶盖,所述储能主体箱的一侧顶端固定连接有转动限位组件,所述储能主体箱的另一侧顶端固定连接有锁定组件,所述转动顶盖顶端中部固定安装有引气组件,所述储能主体箱内部对称固定安装有多组安装组件,所述储能主体箱内部中部通过螺栓固定连接有冷却导向组件,所述储能主体箱正面中部固定安装有供电控制组件,所述储能主体箱两侧面均对称安装有进气组件,所述储能主体箱底壁内部固定安装有底部冷却组件,通过设计风冷结构和液冷结构结合对设备内部进行散热,提高散热能力,延长设备使用寿命。
南京工程学院 2021-01-12
海嘉船舶综合信息系统
海嘉船舶综合信息系统(简称“海嘉PMS管理系统”)是由厦门大学科考船运行管理中心自主开发并获得中国船级社(CCS)型式认可证书的船舶综合信息系统。该系统针对国内船舶管理高校、公司的船舶管理特点,坚持“以人为本”的管理理念,全方位覆盖船舶管理各项业务。系统构建的数字化安全管理体系平台可有效协助船东和船舶管理单位进行船舶管理;通过数字化维修保养体系使得船舶主管机构的监督检查效率和质量更高;PMS型式认可证书是货方指定的第三方评审(如RightShip检查)机构对船舶运营提出检查清单并进行评分时必须查看的一项证书。 PMS型式认可证书 核心功能
厦门大学 2025-02-07
基于深度时空分析的综合能源数据挖掘与预测技术
本成果针对城市水电气热等综合能源数据来源广泛,结构复杂,且与用户、时间、空间信息关系紧密的特点,构建了高性能综合能源数据分析平台,提出了细粒度的能源数据分析理论框架及方法,并将其应用于智慧城市建设。
南开大学 2021-02-01
基于深度时空分析的综合能源数据挖掘与预测技术
本成果针对城市水电气热等综合能源数据来源广泛,结构复杂,且与用户、时间、空间信息关系紧密的特点,构建了高性能综合能源数据分析平台,提出了细粒度的能源数据分析理论框架及方法,并将其应用于智慧城市建设。 项目特色:  统一高效的综合能源数据存储与计算服务平台,实现数据共享和业务融合;  综合考虑用户的用电行为、用户间关联关系、时间、日期对用户能源需求的影响进行建模;  融合分析用户多类能源的综合用电需求,并采用基于隐变量的聚类算法在隐含用电需求空间中对用户进行聚类。 市场应用前景: 建成统一高效的综合能源数据存储与计算服务平台,实现天津城市电网结构化数据、非结构化数据、采集量测数据的统一存储,提出的多因素能源使用特性细粒度分析框架,精细刻画用户的能源使用特性,比传统方法具有更加丰富的涵义和可解释性。成果有效支撑天津城市电网“十三五”期间的存储需求。为我国智慧城市综合能源数据分析领域的技术进步发挥了巨大的推动作用。
南开大学 2021-04-13
整车多能源控制系统
Ø  成果简介:采用了由局部管理层、整车信息管理层、人机接口与通讯扩展接口层组成的三层综合网络系统结构,在国内首先实现了电动车整车网络布线,自主定义了电动车辆CAN总线通讯协议,成功地实现了整个电动车的综合控制,将电动车的各个部分组成为一个完整的有机整体。该技术主要解决了两大问题:一是如何最有效地管理电动车辆有限的能量,实现电动车辆效率最大化,估计电池组的剩余电量及车辆续驶里程、单体电池及成组电池的检测与电池组温度控制、电机及空调等耗能部件的功率分配等内容;二是如何解决电动车辆运
北京理工大学 2021-01-12
新能源汽车助力转向系统
1 成果简介为减少排放,各国政府都在大力推行新能源汽车( 电动汽车和混合动力汽车)。 由于储能及动力装置加重,致使新能源汽车的前桥载荷相应地加大,因此需要新能源汽车的转向助力系统能提供更大的助力。新能源汽车助力转向系统以车载供能装置驱动电机产生助力,与传统的液压助力转向系统相比,不仅可以获得随操舵力而变化的路感,而且可以获得随车速而变化的路感。 清华大学在新能源汽车及其转向助力系统设计开发方面进行了多年的技术研究,获得了一批处于国内领先地位的研究成果。2 技术指标( 1)转向助力随车速而变化,车速低时转向操纵轻便,车速高时转向操纵变沉,没有发飘 的感觉; ( 2)转向助力过程中,转向操纵手感平顺; ( 3)转向后,转向盘有一定的自动回正能力。3 应用说明新能源汽车助力转向系统是在机械转向系统基础上,加装转向盘转矩传感器、电机减速器总成、 控制器等组成。控制器根据采集得到的转向盘转矩和车速等信号,控制电机产生适当的助力以协助驾驶员进行转向操纵。4 效益分析对原有转向系统改进及新增传感器、控制器等花费约 500~600 元/套,批量销售 1000~1500元/套。
清华大学 2021-04-13
新能源智能小区集成系统
成果简介新能源智能小区集成系统是高效、 智能化、 环保利用新能源(太阳能发电、风力发电、 小型燃气轮发电系统) 于一体, 创造新型绿色环保智能小区的系统集成项目。成熟程度和所需建设条件技术成熟, 集成太阳能、 风力发电、 小型燃气轮机、 储能装置为一体, 包好能量控制系统等。 智能小区、 边远无电力供应地区等。技术指标能够与目前国家电网的相关指标相吻合, 不低于国家对系统并网的条件。市场分析和应用前景符
安徽工业大学 2021-04-14
新能源联合供电系统
根据燃料电池外特性软、动态响应慢的缺点,本项目提出了复合型燃料电池供电系统,利用能量管理控制策略控制系统中的能量流,确保系统高效可靠工作。本系统非常适用于混合动力汽车、应急备用电源等场合。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 新能源联合供电系统是将风力发电、太阳能光伏发电、燃料电池以及蓄电池等结合在一起连续向负载供电系统。 南京航空航天大学航空电源重点实验室已于2005年先后购买了300W风力发电机、1kW质子交换膜燃料电池和1kW太阳能光伏发电系统,并开展了关于风力发电、光伏发电和燃料电池发电的研究工作,本课题组已采用以上三套装置分别进行了独立系统的实验研究,已取得很多研究进展。正在进行风光氢联合供电系统的研究,目前已完成原理,正在进行实验验证。 1.燃料电池供电系统 氢能是一种清洁新能源,燃料电池是氢能应用的一个重要。根据燃料电池外特性软、动态响应慢的缺点,本项目提出了复合型燃料电池供电系统,利用能量管理控制策略控制系统中的能量流,确保系统高效可靠工作。本系统非常适用于混合动力汽车、应急备用电源等场合。 2.太阳能光伏供电系统和风力发电系统 本研究首先建立太阳能电池和风力发电机的模型,以进一步了解其特性。其次根据不同输入源的特性,设计高效率高功率密度功率变换器。采用最大功率追踪技术控制系统,使得太阳能电池和风力发电机工作在最大功率点。 3.风光氢联合发电系统 本研究将风力发电机、太阳能电池和燃料电池通过功率变换器组成了一套风光氢联合发电系统,同时提出能量管理策略是通过控制变换器使风力发电机、太阳能电池和燃料电池既可以同时向负载供电也可以单独向负载供电。由于风能和太阳能是可再生能源,应该尽可能多地利用,当其不足以提供负载功率时,由燃料电池配合其向负载供电。当夜晚和无风时,太阳能电池和风力发电机不能正常工作,由燃料电池单独向负载供电。该系统可用于分布式供电也可并网发电。 三、知识产权及获奖 教育部新世纪优秀人才(成果名称:“燃料电池供电系统”)、江苏省六大人才高峰计划(成果名称:“多种新能源联合供电系统研究”;项目号:07-E-022)以及国家自然科学基金资助项目(成果名称:“多输入直流变换器电路拓扑及控制策略的研究”;项目号:50807024)的资助。目前共有3项专利在申请中。
南京航空航天大学 2022-08-12
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