中国能源资本替代的不确定性

在研究能源经济问题的可计算一般均衡模型中，都考虑能源、资本和劳动的相互替代。通过对中国1978～2000年历史数据回归分析[1]发现在常替代弹性(CES)生产函数和Cobb—Douglas(C-D)生产函数中，劳动投入对生产函数几乎没有影响。剔除劳动投入后使用能源和资本作为投入[1]重新估计了中国的生产函数，在新的生产函数中发现能源和资本间的替代具有很高的不确定性。本在[1]的基础上，设定了五个情景，包括常规发展情景(BAU)，节能情景(EC)及减少温室气体排放5％(ER5)、10％(ER10)和15％(ER15)三个情景探索节能和控制温室气体排放对中国经济的影响。研究发现，尽管存在很大的不确定性，中国需要增加大量的资本去替代能源，所以在确保可持续发展所需的能源和控制温室气体排放上中国经济面临着巨大的挑战。     

MA级高能电炮能源装置

MA级高能电炮能源装置采用两路脉冲电容器和轨道间隙开关并联运行,使回路电感、电阻约减小一半,提高了短路放电电流峰值及电流上升速度。当电容器组充电电压为41kV时,实验测得短路放电电流峰值为1.063MA,回路电感、电阻分别为88nH、6mΩ,与计算结果基本相符。     

利用多功能、多用途的可再生甲酸实现化学品的绿色与可持续合成

近年来,随着化石资源日趋短缺以及由此带来的人类生存环境日益恶化,生物质等可再生资源的高效、可持续利用已成为各国科学家研究与关注的焦点。甲酸,生物精炼中的主要副产物之一,具备廉价易得、无毒、能量密度高以及可再生可降解等特性,将其应用于新能源利用与化学转化,不仅有助于甲酸应用领域的进一步拓展,还有助于解决面向未来的生物精炼技术中的一些共性瓶颈问题。本文简要回顾了甲酸利用的研究历史,总结了甲酸作为高效、多用途试剂与原料在化学品合成及生物质催化转化等方面的最新研究进展,并对利用甲酸活化来实现高效化学转化的基本原理及催化体系进行了对比分析,指出今后研究重点应着眼于努力提高甲酸的利用效率,同时实现高选择性合成两方面,并在此基础上进一步拓展其应用领域。在化学品合成方面,甲酸作为一种环境友好可再生的多功能试剂可应用于多种官能团的选择转化过程。作为一种高含氢量的氢转移试剂或还原剂,甲酸相较传统氢气具有操作简便可控、条件温和、具有良好化学选择性等优点,广泛应用于醛酮、硝基、亚胺、腈、炔烃、烯烃等的选择还原以制取相应的醇、胺、烯烃和烷烃类化合物,以及醇类和环氧化物的氢解和官能团去保护等过程。鉴于甲酸亦可用作C1原料,作为多用途的关键基础试剂甲酸还可应用于包括喹啉衍生物的还原甲酰化、胺类化合物甲酰化和甲基化,烯烃羰化以及炔烃还原水合等多级串联反应,是实现精细复杂有机分子高效简约绿色合成的重要途径。该类过程的挑战在于寻求对甲酸及特定官能团的可控活化兼具高选择性和高活性的多功能催化剂。此外,近期有研究表明以甲酸为C1原料还可通过催化歧化反应直接高选择性合成甲醇等大宗化学品。在生物质催化转化方面,甲酸的多功能特性为实现绿色、安全、高原子经济性生物精炼过程提供了潜在可能。生物质资源是储量最大、最具潜力的可持续替代资源,但将其转化为可利用的资源形式仍然面临挑战。甲酸的酸性质及良好溶剂特性可应用于生物质原料预处理过程,实现木质纤维素组分分离和纤维素提取,相较传统无机酸预处理体系具有沸点低、易分离、不引入无机离子、对下游反应兼容性强等优点;而作为高效氢源,甲酸也被广泛研究应用于生物质平台化合物选择催化转化制高附加值化学品、木质素降解制芳烃化合物和生物油加氢脱氧精制处理等过程,相较依赖H2的传统氢化过程具有转化效率高、反应条件温和,简便安全并可有效减少相关生物精炼过程中化石资源的物耗与能耗等优势。最新研究表明,通过在温和条件下甲酸水溶液中解聚氧化木质素,可得到重量比大于60%的低分子量芳烃溶液,这一创新性发现为从木质素中直接提取高值芳香化学物等化学品带来了新的机遇。综上所述,生物基甲酸在绿色有机合成和生物质转化等方面表现出巨大潜力,而其多功能性和多用途性对于实现原料的高效利用及目标产物的高选择性至关重要。该领域目前已取得了一定成果并得到了快速发展,然而距实际产业应用还有相当距离,需要进一步探索。今后的研究重点应着眼于以下几个方面：(1)如何针对特定反应优选合适的催化活性金属及反应体系;(2)如何在其他原料和试剂存在条件下高效、可控地活化甲酸;(3)如何从分子层面理解复杂反应的反应机制;(4)如何在相关过程中稳定相应催化剂。展望未来,基于现代社会对环境、经济和可持续发展的需求,甲酸化学将得到产业界与学术界越来越多的关注和研究。     

《催化学报》作者指南

<正>1.刊物简介《催化学报》是中国化学会会刊, 由中国化学会和中国科学院大连化学物理研究所主办,科学出版社与Elsevier出版社出版,1980年创刊,现为月刊.主要报道能源、环境、新材料、多相催化、均相催化、生物催化、光催化、有机化工、电催化、表面化学、催化动力学等学科领域的基础性和应用基础性的最新研究成果.《催化学报》自2001年起所发表文章全部被美国《科学引文索引(扩展版)》(SCIE)收录, 其2013年SCI影响因子为1.552, 位居SCI收录的中国化学类期刊第二位.     

新区综合能源系统多目标最优化设计

经济性和碳排放的平衡是未来城市能源利用的主要方向。新城区开发需要先进的能源系统设计方法,以定量化计算不同设计方案下的经济性与碳排放。基于城市能源系统的主要特征,本文提出了一种新区综合能源系统多目标最优化设计方法。在需求侧,通过能耗指标分摊法预测负荷;在供应侧,利用超结构建模包含各种能源-技术组合,求解混合整数线性规划问题。本文以雄安新区启动区能源系统为案例进行多目标最优化设计,探讨了碳排放与成本之间的权衡取舍。     

冷热电综合能源系统变权重SMPC调度策略研究

综合能源系统内存在多能流耦合以及强不确定性等特点,因此高效的调度策略对系统性能至关重要。本文首先建立了能同时供应冷热电的综合能源系统的混合整型线性调度模型,在此基础上,提出了一种变权重随机模型预测控制(SMPC)调度策略,该调度策略主要由供需预测模型,场景削减,滚动优化以及反馈校正四部分组成。仿真结果表明,本文所提策略较传统SMPC调度策略,会对设备出力大小以及启停状态微调,并且会改变系统内燃气以及购电比例,但总的运行费用几乎不变。     

考虑循环水–能源桩换热的单U型埋管能源桩变热流传热模型

基于有限长度线热源模型和叠加原理,提出了一种变热流条件下有限长度线热源模型的近似解答;在此基础上,将单U型换热器划分为多个节段,采用热响应的分段叠加思路,最终建立了考虑循环水与能源桩换热的单桩变热源传热模型。通过与Comsol三维数值模型和无限长线热源模型出水口温度的比较以及与试验中出水口温度和土体温度的比较,验证了该模型的准确性。同时通过该传热模型进行了U形管能源桩不同桩长、不同质量流率、不同桩土导热系数的换热分析。此模型可以帮助我们获得随时间变化的热流密度和更为精确的出水口温度,便于能源桩换热量的快速评估。     

国外电磁内爆研究的最新进展

主要介绍用于电磁内爆技术研究的一些实验装置最近的工作情况，包括ＬＡＮＬ的Ａｔｌａｓ和ＰｅｇａｓｕｓⅡＳａｎｄｉａ的Ｚ装置，俄罗斯高新技术研究的Ａｎｇａｒａ－５等。     

分布式能源中互惠主义在机会主义环境下的存活

随着经济的快速发展,分布式能源成为重点发展的对象.供应商也在慢慢地增多,为了优化分布式能源供应市场的结构,有必要对分布式能源供应商的合作与竞争展开理论研究.按照行为主体在合作中的主观偏好不同,将分布式能源供应商划分为互惠主义者和机会主义者两类.并据此展开了4个方面的研究.首先,在静态博弈的框架下,构建了两种类型供应商在合作和背叛两种可选策略下的模型;然后,应用演化博弈的知识来分析机会主义行为的演化,依据复制动态方程得到了供应市场的演化均衡状态;接着,分析惩罚条件下机会主义行为的演化,从而找到消除机会主义行为的惩罚力度的范围,有利于促进市场良好状态的形成;最后,通过给予假设参数符合条件的具体数值,来模拟出时间与分布式能源机会主义供应商占总供应商比例的关系,更直观地展示了的理论分析结果,便于政策制定者参考.     

Preface

<正>The energy shortage and environment deterioration are fundamental challenges for humanity in this century. Therefore, creating the next generation of highly efficient energy production and storage technologies is becoming crucially important. Among the sustainable energy options, fuel cells