科创2035计划

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方向六:城市能源流体网络安全与保障

  1. 方向简介
  2. 主要研究内容
  3. 团队主要成员
  4. 主要支撑平台
  5. 预期研究目标

聚焦大型城市能源生命线系统安全与保障问题,以供热供燃气系统为重点研究对象,研究城市和区域空间尺度的综合能源系统韧性与安全、城市燃气系统安全与智能化、城市热力复杂网络系统仿真与优化和LNG冷能综合利用技术与方案,形成区域能源系统动力学、载能流体压力流量耦合传递机理、管网设施故障诊断与安全预警、低温冷能综合利用能效分析等创新性成果,为大型城市能源生命线系统安全与保障提供理论支持和技术支撑。

主要研究区域能源系统韧性量化指标体系的构建,探索具有可比性的能源系统韧性量化方法。构建系统动力学模型,通过情景模拟等方法展开研究,旨在能源系统韧性提升策略的优化。通过北斗精准定位系统与GISSCADA系统的整合应用,实现大范围管网故障快速精准定位,研究基于大数据的负荷预测与应急管理决策辅助技术,实现燃气管网韧性评价与故障的智能诊断及处置。开展高效储气、调峰技术及应急能源的互换性研究,开展天然气管廊相关技术研究。同时开展LNG冷能作为多能互补区域供冷冷源的关键技术研究,LNG冷能用于海水脱盐、废水处理及海水资源化利用的关键技术研究,基于冷冻过程的脱盐机理研究,以及LNG冷能综合利用方案的能效分析方法研究。

带头人:郝学军

员:许淑慧、徐 鹏、杨 晖、高 岩、王亚慧、詹淑慧、刘 蓉、那 威、刘 芳、段之殷、王 闯、安晶晶

供热、供燃气、通风及空调工程北京市重点实验室

近期目标:构建区域能源系统韧性量化指标体系,提出能源系统韧性量化方法和韧性提升策略,实现区域能源系统韧性指标显著提升;综合应用北斗精准定位系统、地理信息系统、SCADA系统和大数据、计算机辅助决策等现代技术手段,实现大范围管网故障快速精准定位、诊断及标准化处置,提出高效储气、调峰及应急能源互换技术方案,实现燃气系统韧性提升。提出基于数据驱动的冷热负荷预测方法,构建城市热力系统的全生命周期过程数字孪生信息模型,设计区域管网动态水力平衡控制算法,实现区域供热(冷)管网故障智能诊断和多源供能的高效协同。

中长期目标:建设并完善城市能源网络安全技术平台,为国家和北京市城市能源网络安全工作服务。