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1. chinaXiv:202205.00175 [pdf]

Forecasting solar still performance from conventional weather data variation by machine learning method

高文杰
Subjects: Energy Science >> Energy Science (General)

Solar stills are considered an effective method to solve the scarcity of drinkable water. However, it is still missing a way to forecast its production. Herein, it is proposed that a convenient forecasting model which just needs to input the conventional weather forecasting data. The model is established by using machine learning methods of random forest and optimized by Bayesian algorithm. The required data to train the model is obtained from daily measurements lasting 9 months. To validate the accuracy model, the determination coefficients of two types of solar stills are calculated as 0.935 and 0.929, respectively, which are much higher than the value of both multiple linear regression (0.767) and the traditional models (0.829 and 0.847). Moreover, by appling the model, it is predicted that the freshwater production of four cities in China. The predicted production is approved to be reliable by a high value of correlation (0.868) between the predicted production and the solar insolation. With the help of the forecasting model, it would greatly promote the global application of solar stills.

submitted time 2022-05-30 Hits423Downloads185 Comment 0

2. chinaXiv:202108.00061 [pdf]

一种改进Transformer的电力负荷预测方法

黄飞虎; 赵红磊; 弋沛玉; 李沛东; 彭舰
Subjects: Computer Science >> Other Disciplines of Computer Science
Subjects: Energy Science >> Energy Science (General)

负荷预测是电网系统中很多应用的关键部分,具有重要作用。然而,由于电网负荷的非线性、时变性和不确定性,使得准确预测负荷具有一定的挑战。充分挖掘负荷序列的潜在特征是提升预测准确率的关键。本文认为在特征提取时应该充分利用负荷序列的位置信息、趋势性、周期性和时间信息,同时还应构建更深层次的神经网络框架进行特征挖掘。因此,本文提出了基于特征嵌入和Transformer框架的负荷预测模型,该模型由特征嵌入层,Transformer层和预测层组成。在特征嵌入层,模型首先对历史负荷的位置信息、趋势性、周期性和时间信息进行特征嵌入,然后再与天气信息进行融合,得到特征向量。Transformer层则接受历史序列的特征向量并挖掘序列的非线性时序依赖关系。预测层通过全连接网络实现负荷预测。从实验结果来看,本文模型的预测性能优于对比模型,体现了该模型的可行性和有效性。

submitted time 2021-08-11 Hits9696Downloads952 Comment 0

3. chinaXiv:202007.00048 [pdf]

地热计算器:让数值模拟简易化

孔彦龙; 田小明; 黄永辉; 刘昌为; 庞忠和; 汪集暘
Subjects: Energy Science >> Energy Science (General)

地热作为清洁稳定的绿色能源,在我国实现北方清洁供暖、全国能源结构转型中起到重要作用。可持续开发地热资源是地热开发利用的前提,而通过数值模拟的方法求解数学模型是实现地热资源评价与提供优化开采方案以支撑地热可持续开发利用的关键工具,得到了地热从业人员和科研工作者越来越多的重视与关注。然而当前并没有专门针对地热开发利用所设计的专业软件,目前在地热行业使用较广泛的模型软件通常是相关行业(石油、水文、热工等)软件,难以满足地热资源开发利用的实际需求。更为重要的是,数值模拟软件往往操作复杂,使用极其不便。因此,我们开发了一款专门针对地热开发利用的中文软件---“地热计算器”,该软件在耦合开源数值模拟内核的基础上,采用最新研发的地热储工程优化算法,针对性地开发了地热行业所需的实际功能:如井距优化、资源量评价及地热能开采方案优化设计等,同时提供友好的用户交互界面,实现软件的“简易化”或者“一键操作”功能,让具备不同专业背景的地热从业人员均能够在短时间内掌握其操作,一方面促进地热行业数值模拟技术的应用,另一方面也为地热资源的可持续开发利用提供服务。

submitted time 2020-07-31 Hits22376Downloads1786 Comment 0

4. chinaXiv:202007.00017 [pdf]

构建单元式多能互补能源基地助力黄河流域清洁发展

张远生; 练继建; 张金良; 邢建营
Subjects: Energy Science >> Energy Science (General)

本文提出了基于风、光、水电、抽水储能多能互补的单元式清洁能源构建模式,结合黄河水沙调控体系规划的黑山峡、碛口、古贤三座水利枢纽工程,依托黄河“几”字弯区域丰富的水、风、光、国土、地形资源,以电源端调控实现稳定输出,提出建设风-光-水-抽水储能多能互补的三座清洁能源基地的构想,替代化石能源,实现节水、减排,助力黄河流域生态保护和高质量发展。

submitted time 2020-07-05 Hits23044Downloads3412 Comment 0

5. chinaXiv:201907.00007 [pdf]

多区域电力系统日前发输电计划方法——以中国南方电网为例

郑晓东; 陈亦平; 陈皓勇; 张勇; 陈静鹏; 禤培正
Subjects: Energy Science >> Engineering of Energy Sources System
Subjects: Dynamic and Electric Engineering >> Electrical Engineering

多区域电力系统的优化调度存在与调度模式相适应和建模求解等方面的困难。本文基于我国网省两级调管模式和省间中长期电量协议的背景,提出以简化省级系统和优化净发电序列方差为基础的多区域日前发输电计划模型,模型能够非迭代地求取优化的交、直流联络线功率计划和直调电厂机组出力计划,并针对性地考虑了直流输电曲线阶梯化和网省间局部交流断面潮流限值等实用化约束。采用中国南方电网多省区交、直流互联系统的实际数据,验证了模型的有效性和可行性,证明模型能够利用较少的信息,在上级调度机构层面形成改进的且对省区安全可行的送受电计划,降低省区发电的峰谷差和标准差,缓解调峰压力,提高整体运行效益。所提方法适用于我国当前的调度体制及不同场景,已经在电网调度计划编制上取得应用。

submitted time 2019-07-09 Hits33567Downloads3170 Comment 0

6. chinaXiv:201811.00081 [pdf]

Boosting the voltage and specific energy of aqueous supercapacitors via Janus membrane

Liang, Na; Ji, Yongsheng; Xu, Jing; Zuo, Danying; Chen, Dongzhi; Zhang, Hongwei
Subjects: Energy Science >> Technology of Energy Storage

A compact Janus membrane, which consists of sulfonated polystyrene and quaternized polystyrene, is used as the separator to assemble a novel carbon-based supercapacitor. The aqueous acidic and alkaline electrolyte solutions can be simultaneously used in one supercapacitor device. The carbon-based aqueous supercapacitor can not only run at a high cell voltage of 2.2 V, but also deliver a specific energy of 20.06 Wh kg-1. Moreover, such a supercapacitor with specific energy of 40-50 Wh kg-1 can be predicted after further optimization.

submitted time 2018-11-14 Hits28635Downloads2293 Comment 0

7. chinaXiv:201705.00837 [pdf]

渭河新生代盆地基底组成及其油气地质意义

李玉宏; 张文; 袁炳强; 韩伟; 陈高潮; 卢进才; 张林; 许海红; 赵峰华
Subjects: Energy Science >> Energy Science (General)

河盆地有无天然气一直是地学界研究的热点问题之一,而该问题的关键是有无气源岩的存在。为进一步评价因缺乏有效烃源岩而停顿多年的渭河盆地的油气地质前景,结合区域地质背景,通过二维地震反射特征、地热井伴生气及油气化探的CH4、CO2碳同位素数据和钻探成果综合分析,认为渭河盆地深部残留有晚古生代含煤地层:①二维地震反射剖面揭示,渭河盆地深部发育类似鄂尔多斯盆地石炭系—二叠系煤系地层特有的强反射特征(T9),对应于太原组9#、8#和山西组4#、3#主力煤层反射;②地热井伴生气及油气化探样品中δ13CH4在-24.5‰ ~ -40.2‰之间,属于煤型热解—裂解气,大多数样品δ13 Cco2<-10‰,属有机成因气;③渭参3井揭示盆内存在上古生界二叠系石盒子组,推测下部存在山西组和太原组地层;④渭河盆地在晚古生代为大华北克拉通的一部分,沉积有煤系地层,三叠纪末期开始遭受一定的隆升剥蚀,至新生代渭河断陷盆地开始形成,盆地周缘发生大规模隆升剥蚀,而渭河盆地内这一时期接受了巨厚沉积,前新生代地层(上古生代煤系地层等)得以保存和深埋,即构造演化的差异造成了不同构造单元地层剥蚀和残留程度的差异。综合认为晚古生代煤系地层甚至更晚层位存在于渭河盆地的西安凹陷、固市凹陷和咸渭凸起的部分区域。渭河盆地晚古生代含煤地层可作为油气及氦气载体气的气源岩,为渭河盆地油气及富氦天然气勘探提供了物质基础,同时可为鄂尔多斯周缘断陷盆地群油气资源调查提供借鉴。

submitted time 2017-05-15 Hits36591Downloads3948 Comment 0

8. chinaXiv:201703.01111 [pdf]

闪光留量对510 MPa级车轮钢闪光对焊接头组织与性能的影响

张洪博,谭峰亮,陈志国
Subjects: Materials Science >> Materials Science (General)
Subjects: Energy Science >> Energy Science (General)

对不同闪光留量条件下510CL车轮钢闪光对焊接头组织和性能进行研究。结果表明:焊接热影响区含界面区、粗晶区、重结晶区、部分重结晶区四个部分,其中界面区维氏硬度最高,峰值硬度范围为201~219HV。闪光留量较小时,界面区主要为块状铁素体与粒状贝氏体;闪光留量适中时,界面区出现力学性能优异的针状铁素体组织;闪光留量过大会使接头处产生的热量过大,此时界面区主要为力学性能较差的魏氏体与粒状贝氏体组织,并出现错边现象。闪光对焊错边与魏氏体组织过多是焊接接头断裂的主要原因,为了获得性能良好的闪光对焊接头,闪光留量的合理设计范围为3.5~5.5 mm。

submitted time 2017-03-31 Cooperative journals:《材料研究学报》 Hits50431Downloads4924 Comment 0

9. chinaXiv:201703.00474 [pdf]

复合方腔顶盖驱动双扩散混合对流格子Boltzmann模拟

陆威; 王婷婷; 徐洪涛; 陈建; 杨茉
Subjects: Dynamic and Electric Engineering >> Engineering Thermophysics
Subjects: Energy Science >> Energy Science (General)

本文基于热质耦合的Lattice Bhatnagar-Gross-Krook(CLBGK)模型,通过引入浓度分布函数,利用格子Boltzmann方法对顶盖驱动的复合方腔内的双扩散混合对流现象进行了研究,复合方腔由多孔介质区域和自由空间组成。分析了路易斯数Le=2.0,浮升力比N=1.0,格拉晓夫数Gr=104和普朗特数Pr=0.7时,孔隙率(ε = 0.6/0.7/0.8)、方腔中多孔介质层位置及理查德森数Ri(10-3≤Ri≤103)对内部混合对流及热质扩散的影响。给出了方腔内温度、浓度和流线分布,以及高温高浓度壁面的平均努赛尔数Nuav和平均舍伍德数Shav。研究结果表明:多孔介质层对顶盖驱动方腔内热质双扩散影响显著,且方腔左壁壁面平均努赛尔数Nuav与平均舍伍德数Shav,在位置D1-D3之间随多孔介质层的右移而增大,在位置D3上随Ri(10-3≤Ri≤103)的增大而减小。

submitted time 2017-03-22 Cooperative journals:《工程热物理学报》 Hits33912Downloads2715 Comment 0

10. chinaXiv:201703.00471 [pdf]

原子质量修饰对碳链聚合物热导率的影响

廖全文; 涂润春; 刘志春; 刘伟
Subjects: Dynamic and Electric Engineering >> Engineering Thermophysics
Subjects: Energy Science >> Energy Science (General)

实现聚合物热导率调控,对扩大其在柔性集成电路热管理中的应用非常重要。过去的十年中,学者们从纳米结构材料的制造方面做了大量工作,但是各种各样的官能团与聚合物导热性质的关系仍没有明确。本文使用分子动力学方法,通过原子质量修饰简化模型,探究了碳链聚合物单链的热导率与多种等效取代基的关系。研究发现,氢原子质量修饰能显著调控碳链聚合物单链的热导率,随着原子修饰质量的增加,热导率单调递减。分析表明,氢原子质量修饰会影响与其成键的碳原子的振动模式,越大的原子修饰质量会越多地散射碳链中的低频声子,因而使碳链聚合物单链的热导率显著降低。本研究对理解聚合物热导率调控与多种取代基之间的关系具有指导意义。

submitted time 2017-03-22 Cooperative journals:《工程热物理学报》 Hits34306Downloads2815 Comment 0

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