超导储能微网控制与小波加窗谐波检测研究

为保证超导储能微网的正常运行与电能品质，提出控制与谐波检测策略。结合双环控制可实现超导储能微网系统的VSC(voltage source converter, VSC)模块有功与无功功率调节，借助加Nuttall窗的改进FFT(Fast Fourier Transform, FFT)能完成微电网信号的时域分析，获得突变信号，进行谐波检测。采用20 kJ/15 kW超导储能微网模拟实验平台结合Matlab 2021a处理实验数据，结果表明，采用双环控制的SMES(superconducting magnetic energy storage, SMES)模块可有效抑制谐波，将谐波能量平衡地分散于整个区间，使母线电压仅呈现低幅值波动，该方法的谐波检测精度得到明显提升。     

Ca(OH)2/CaO热化学储能过程中变孔隙率影响的多物理场耦合数值模拟研究

基于Ca(OH)₂/CaO的热化学储能体系在实验中均表现出孔隙结构的显著变化，而该现象在已有的大多数数值模拟研究中并未被考虑。本文针对该现象建立了变孔隙率反应动力学模型及非稳态“流动–传热–化学反应”耦合模型，并基于此对直接、间接传热式固定床反应器中Ca(OH)₂/CaO的定/变孔隙率脱水反应过程特征参数(反应渗透率、压力、温度、反应速率及转化率等)变化进行了对比模拟研究。结果表明：定孔隙率模型与变孔隙率模型之间有明显的差异，且变孔隙率模型更能体现实际反应过程的特征。以初始孔隙率为0.8的工况为例，定孔隙率假设在直接传热式反应器中的转化速率比变孔隙率模型快19.8%，而在间接传热式反应器中转化速率比变孔隙率慢6.1%。说明以往研究中使用的定孔隙率假设高估了直接传热式反应器的性能，而低估了间接传热式反应器的性能。     

“双碳”背景下燃煤电厂制氨与氨利用进展

自2015年12月《巴黎协定》在巴黎气候变化大会上通过以来，世界各国都将碳减排作为政府工作中的重要任务。近年来，随着我国经济的发展和“双碳”目标的提出，有关“碳达峰、碳中和”的研究正在如火如荼地进行，各项碳减排措施正在稳步推进。各个行业，尤其是煤电行业也在抓紧寻找低碳生产和低碳排放的新出路。氨作为重要的工业产品之一，在国民经济中占有重要地位，寻找低碳排放的制氨方法代替传统高碳排放的制氨方式尤为重要。而在燃煤电厂中进行低碳制氨是提升运行灵活性、拓展产品链的重要途径。本文梳理了氨能未来发展的广阔前景和发展优势，重点总结了目前电化学催化制备绿氨技术的研究进展和现有成果，并针对燃煤电厂低碳制氨技术给出了技术路径，为电力行业“双碳”发展提供了新出路。     

Mg/Al/Ti改性钙基热化学储能材料及原子作用机制

基于CaO/CaCO₃循环的钙基热化学储能体系在循环过程中由于CaO晶粒的烧结导致储能性能下降严重。本文基于改进的溶胶凝胶法制备了复合改性钙基材料，以MgCl₂为主要掺杂剂，并结合钛酸四丁酯或Al(NO₃)₃共同作用提高材料在100次循环中的稳定性。复合改性材料在100次循环中的平均转化率为0.634，对应平均储能密度高达1132 k J·kg^-1。此外，DFT计算表明，掺杂相与CaO的键合力强于CaO本身的键合力，抑制CaO原子扩散进而发挥抗烧结作用，且复合材料对CO₂的吸收能力也有所提高。     

冷冻干燥用于吸气预处理的空气压缩系统性能研究

针对夏季高温高湿环境下，直接吸气会导致空压机能耗增加、效率降低的问题，将吸气预处理与冷干机结合，提出了一种冷冻干燥用于吸气预处理的空气压缩系统。通过建立系统数学模型并求解，以南京2022年夏季气象参数为例，研究发现：在六月至八月8:00～23:00时间段内运行吸气预处理系统，所提系统比传统系统具有更低的比功率和更高的全效率，此外在固定预处理后的进气温度为26℃情况下，环境温度每升高1℃,相较于无吸气预处理的传统空压系统，所提系统的空压机平均节能0.476%,效率平均提高0.319%。