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公开(公告)号：CN117371219B
公开(公告)日：2024-03-12
申请号：CN202311364468.4
申请日：2023-10-20
Applicant: 华北电力大学
Abstract: 本发明提供一种适用于综合能源系统的拓展能源枢纽建模方法：依据“枢纽节点‑能流层‑物流‑温度区间”逻辑解构能源系统，定义“能流标签”自动生成系统超结构；通过建立稀疏耦合矩阵构建能源枢纽节点，矩阵元素根据变工况特性确定，并以分段线性和变量替代策略构建线性化模型；以能流层能量平衡实现异质能源的差异化建模，通过细分温度区间刻画热能品位差异，通过冷热流体匹配实现能量综合梯级利用。本方法结合地理信息系统，适用于多能源站交互的区域综合能源系统多能流建模，可实现区域内部能源资源整合利用。本发明可实现多层级综合能源系统的多能流自动化、精细化、线性化和差异化建模，为综合能源系统规划设计和运行优化提供支撑。
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公开(公告)号：CN117371219A
公开(公告)日：2024-01-09
申请号：CN202311364468.4
申请日：2023-10-20
Applicant: 华北电力大学
Abstract: 本发明提供一种适用于综合能源系统的拓展能源枢纽建模方法：依据“枢纽节点‑能流层‑物流‑温度区间”逻辑解构能源系统，定义“能流标签”自动生成系统超结构；通过建立稀疏耦合矩阵构建能源枢纽节点，矩阵元素根据变工况特性确定，并以分段线性和变量替代策略构建线性化模型；以能流层能量平衡实现异质能源的差异化建模，通过细分温度区间刻画热能品位差异，通过冷热流体匹配实现能量综合梯级利用。本方法结合地理信息系统，适用于多能源站交互的区域综合能源系统多能流建模，可实现区域内部能源资源整合利用。本发明可实现多层级综合能源系统的多能流自动化、精细化、线性化和差异化建模，为综合能源系统规划设计和运行优化提供支撑。
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公开(公告)号：CN117411041B
公开(公告)日：2024-04-02
申请号：CN202311367345.6
申请日：2023-10-21
Applicant: 华北电力大学 , 威海市热电工程安装有限公司
Abstract: 本发明公开了一种风光电氢热储多能互补的零碳排放分布式能源系统，包括电力、氢能、热集成、制冷和储能子系统。通过光伏阵列和风力发电机等电源设备以及外部电网向系统供电，通过光热设备向系统提供热源，系统运行过程中不向环境排放二氧化碳。通过氢能子系统中固体氧化物燃料电池/电解制氢系统实现电‑氢‑电高效转换和多时间尺度能量存储；通过热集成子系统实现能的综合梯级利用，提高系统能源利用效率；通过电‑热‑氢‑冷多元储能设备实现多能流解耦，提高系统供能灵活性。系统终端与用户直接相连，满足日常电力和热水、冬季采暖、夏季供冷、电动车充电、氢能车加氢等多元能源需求。
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公开(公告)号：CN119442866A
公开(公告)日：2025-02-14
申请号：CN202411473510.0
申请日：2024-10-22
Applicant: 华北电力大学
IPC: G06F30/27 , G06F30/17 , G06N3/126 , G06F119/08 , G06F119/14
Abstract: 本申请涉及一种多股流紧凑式换热器设计方法及装置，其包括步骤以换热器翅片参数为第一类初始决策变量；利用多目标遗传算法对第一类初始决策变量进行迭代；得到帕累托前沿解集并选取获得最优换热器翅片参数，并得到对应流体层数与每层热负荷；以层排列方式为第二类初始决策变量，采用遗传算法对第二类初始决策变量进行迭代；基于累计热负荷均方差最小为目标，选取获得最佳层排列方式。该方法以体比表面积和流动耗功为目标优化设计换热器外形尺寸和翅片结构参数，并以最小的累计热负荷均方差为目标优化换热器最优层排列方式，实现了外形尺寸、翅片参数与层排列同步优化。
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公开(公告)号：CN117411041A
公开(公告)日：2024-01-16
申请号：CN202311367345.6
申请日：2023-10-21
Applicant: 华北电力大学 , 威海市热电工程安装有限公司
Abstract: 本发明公开了一种风光电氢热储多能互补的零碳排放分布式能源系统，包括电力、氢能、热集成、制冷和储能子系统。通过光伏阵列和风力发电机等电源设备以及外部电网向系统供电，通过光热设备向系统提供热源，系统运行过程中不向环境排放二氧化碳。通过氢能子系统中固体氧化物燃料电池/电解制氢系统实现电‑氢‑电高效转换和多时间尺度能量存储；通过热集成子系统实现能的综合梯级利用，提高系统能源利用效率；通过电‑热‑氢‑冷多元储能设备实现多能流解耦，提高系统供能灵活性。系统终端与用户直接相连，满足日常电力和热水、冬季采暖、夏季供冷、电动车充电、氢能车加氢等多元能源需求。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109519244A
公开(公告)日：2019-03-26
申请号：CN201910006200.0
申请日：2019-01-04
Applicant: 华北电力大学
Abstract: 本发明提出了一种机炉耦合技术与有机朗肯循环结合的电站余热高效利用系统，可以广泛的用于大型燃煤电站，该系统包括相互匹配的机炉耦合单元和有机朗肯循环单元；机炉耦合单元采用旁路烟道布置方式回收烟气酸露点温度以上的烟气余热，主烟道内布置空气预热器，旁路烟道内顺序布置两级烟水换热器，分别加热给水和凝结水，排挤回热抽汽进而增加汽轮机做功，空气入口侧设置两级抽汽式空气加热器，补充空气在主烟道中减少的吸热量；有机朗肯循环采用两级耐腐蚀换热器串联布置方式回收烟气酸露点温度以下的烟气余热，第一级换热器布置在静电除尘器前，第二级换热器布置在静电除尘器和脱硫塔之间，有机工质吸热后在膨胀机内膨胀做功。该系统充分回收利用了燃煤电站的烟气余热，实现了换热过程能级匹配，具有较好的节能效果。
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公开(公告)号：CN119419874B
公开(公告)日：2025-05-13
申请号：CN202411572045.6
申请日：2024-11-06
Applicant: 华北电力大学
Abstract: 本发明涉及新能源领域，公开了一种耦合可逆固体氧化物电池技术与闭式CO2网络的区域多能互补零碳供能系统，包括RSOC热‑质‑电可逆转换、闭式CO2循环网、可再生能源电力、外部热源、化学储能、天然冷热源以及终端用能模块。本发明中，RSOC在发电与电解模式下双向运行，耦合化学储能模块实现区域多时间尺度能量平衡，光伏发电同时为RSOC电解及终端用户供电，外部热源模块中聚光集热、工业余热可与RSOC模块集成降低电解电耗。闭式CO2网络采用加压低温CO2作为区域供热供冷网络的循环工质，在源侧可充分利用RSOC余热和天然冷热资源；在终端通过相变传热大幅度提升网络供热供冷能力，实现用户被动冷却，同时耦合水源热泵实现不同品位的热力需求，全流程净零碳排放。
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公开(公告)号：CN119419874A
公开(公告)日：2025-02-11
申请号：CN202411572045.6
申请日：2024-11-06
Applicant: 华北电力大学
Abstract: 本发明涉及新能源领域，公开了一种耦合可逆固体氧化物电池技术与闭式CO2网络的区域多能互补零碳供能系统，包括RSOC热‑质‑电可逆转换、闭式CO2循环网、可再生能源电力、外部热源、化学储能、天然冷热源以及终端用能模块。本发明中，RSOC在发电与电解模式下双向运行，耦合化学储能模块实现区域多时间尺度能量平衡，光伏发电同时为RSOC电解及终端用户供电，外部热源模块中聚光集热、工业余热可与RSOC模块集成降低电解电耗。闭式CO2网络采用加压低温CO2作为区域供热供冷网络的循环工质，在源侧可充分利用RSOC余热和天然冷热资源；在终端通过相变传热大幅度提升网络供热供冷能力，实现用户被动冷却，同时耦合水源热泵实现不同品位的热力需求，全流程净零碳排放。
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公开(公告)号：CN119162398A
公开(公告)日：2024-12-20
申请号：CN202411507247.2
申请日：2024-10-28
Applicant: 华北电力大学
IPC: C21B7/00 , C21B5/00 , C21B9/00 , C21B9/10 , C21B7/14 , C21B7/16 , C21B3/08 , C25B1/042 , C25B15/08 , C25B9/67
Abstract: 本发明涉及一种耦合固体氧化物电解与高炉余热利用的炼铁系统及方法，该系统包括固体氧化物电解系统、热风系统、换热网络和高炉本体，所述固体氧化物电解系统，在外部电源和高炉余热的耦合驱动下，通过电解水产生氢气和氧气；所述热风系统，以高炉煤气为燃料，向高炉连续输送高温热风；所述换热系统，将高炉产生的余热用于加热固体氧化物电解池入口的燃料及高炉入口的氢气；所述高炉本体，用于还原矿石冶炼生铁。通过换热网络回收高炉炼铁过程的余热，加热固体氧化物电解系统的入口水和高炉入口氢气，有效降低电解制氢过程电耗，同时对高炉富氢冶金技术的深度节能降碳具有重要意义。
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公开(公告)号：CN210292426U
公开(公告)日：2020-04-10
申请号：CN201921048261.5
申请日：2019-07-05
Applicant: 华北电力大学
Abstract: 本实用新型涉及一种多能互补供能系统，该系统包括风光互补发电系统、生物质辅助发电系统和地表水源热泵供能系统；所述风光互补发电系统包括光伏电池板、光伏控制器、风力发电机、风电控制器和逆变器；所述生物质辅助发电系统包括生物质电能锅炉和生物质发电控制器；所述地表水源热泵供能系统包括室外地能换热设备、地表水源热泵机组和室内换热循环设备。本实用新型提供的多能互补供能系统的风光互补发电系统和生物质辅助发电系统为用户提供电能，地表水源热泵供能系统供应热能，其中包括供暖用水以及生活用水，同时可为用户提供制冷供能。
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