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大規(guī)模風(fēng)電、光伏等可再生能源的接入是新能源電力系統(tǒng)的重要特征，其發(fā)電、負(fù)荷、設(shè)備故障以及天氣等因素的多重不確定性交互滲透，對(duì)信息控制系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重依賴，使系統(tǒng)安全面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。 　　為全面提升新能源電力系統(tǒng)防御風(fēng)險(xiǎn)的能力，華北電力大學(xué)劉文霞和張建華教授團(tuán)隊(duì)在 2007 至 2016 年間 ，承擔(dān)了國(guó)家科技部和國(guó)家自然科學(xué)基金委等 5 個(gè)縱向課題，同時(shí)與貴州、海南和吉林省等多家電力公司合作，從電網(wǎng)規(guī)劃、運(yùn)行、應(yīng)急和信息四個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域入手本項(xiàng)目從電網(wǎng)規(guī)劃、運(yùn)行、應(yīng)急和信息四個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域入手，開展風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估理論及其應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)研究。取得的創(chuàng)新性成果如下： 　　（1）創(chuàng)新提出了表征新能源不確定性影響的電壓波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)量化評(píng)價(jià)方法，突破了復(fù)雜大電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)效率和風(fēng)電場(chǎng)模型精度低的技術(shù)難題，研發(fā)了計(jì)及多重風(fēng)險(xiǎn)的大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)規(guī)劃方案輔助決策系統(tǒng)（見圖1、圖2a）； 　　（2）提出了大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)下電力系統(tǒng)小信號(hào)穩(wěn)定性與運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估新方法，建立了融合運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)的優(yōu)化調(diào)度框架，率先研發(fā)了電網(wǎng)短期和超短期風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系統(tǒng)（見圖2b），填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)外該應(yīng)用領(lǐng)域空白； 　　（3）提出了電力系統(tǒng)大停電風(fēng)險(xiǎn)的辨識(shí)與預(yù)警方法，解決了大規(guī)模風(fēng)電接入情況下電網(wǎng)自組織臨界態(tài)的辨識(shí)難題，首次建立了區(qū)域電網(wǎng)大停電風(fēng)險(xiǎn)的應(yīng)急管理體系； 　　（4）系統(tǒng)地提出了設(shè)備、廠站及廣域系統(tǒng)三個(gè)層面的電力信息安全評(píng)估方法，突破了信息-物理域耦合帶來的安全性量化難題，為新能源電力系統(tǒng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供了信息安全技術(shù)支撐。 　　基于此項(xiàng)目，研究團(tuán)隊(duì)共申請(qǐng)發(fā)明專利 11 項(xiàng)，已授權(quán) 7 項(xiàng)；軟件著作權(quán) 3 項(xiàng)；發(fā)表論文 76 篇，其中 SCI 論文 10篇、 EI 期刊論文 46 篇，總被引用量 29237 次；專著 1 冊(cè)。同時(shí)，此項(xiàng)目成功應(yīng)用于北京、華北電網(wǎng)的安全和應(yīng)急體系建設(shè)，有利支撐了奧運(yùn)保電；研發(fā)的應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)用于貴州、海南和吉林等省，創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

本發(fā)明公開了一種基于溶液除濕的新能源電動(dòng)汽車余熱儲(chǔ)能式空調(diào)系統(tǒng)及其方法，包括一次回風(fēng)溶液除濕系統(tǒng)、空調(diào)制冷劑循環(huán)系統(tǒng)、余熱儲(chǔ)能溶液再生系統(tǒng)。本發(fā)明通過相變材料吸收電動(dòng)汽車電池散熱，能改進(jìn)電池散熱效果，有效控制電池組溫度；利用相變儲(chǔ)能技術(shù)可以高效回收并可控地輸出冷凝熱和電池散熱，實(shí)現(xiàn)余熱利用，減小電動(dòng)汽車整體能耗；通過溶液除濕技術(shù)實(shí)現(xiàn)除濕環(huán)節(jié)和控溫環(huán)節(jié)分離，不需要將空氣降低到露點(diǎn)溫度以下來除濕，大大減小空調(diào)的控溫負(fù)荷；通過一次回風(fēng)模式，將新風(fēng)與回風(fēng)混合，既保證了空氣品質(zhì)，又減少了空調(diào)的控溫負(fù)荷；同時(shí)除濕溶液可反復(fù)再生，使用壽命長(zhǎng)。

木質(zhì)纖維素是地球上最豐富的有機(jī)物，纖維素高效酶解糖化是生物質(zhì)新能源開發(fā)研究的核心前提。實(shí)驗(yàn)室以內(nèi)蒙古特色農(nóng)作物甜菜為研究對(duì)象，考察了化學(xué)組分分布特征對(duì)纖維素酶解效率的影響機(jī)理。利用數(shù)字成像技術(shù)、光譜分析技術(shù)及酶解動(dòng)力學(xué)分析方法，在細(xì)胞壁水平證實(shí)木質(zhì)素的再分布能夠破壞纖維素與木質(zhì)素間的相互作用，引起細(xì)胞壁解構(gòu)，纖維素酶最大吸附量、酶解初速率、還原糖得率顯著提高。研究豐富了纖維素酶促水解理論，為預(yù)處理技術(shù)的開發(fā)提供了新思路，為甜菜渣規(guī)模化開發(fā)利用提供了技術(shù)支持。

新能源學(xué)院趙學(xué)波教授領(lǐng)銜的氫能團(tuán)隊(duì)在具有工業(yè)應(yīng)用前景的丙烷氧化脫氫制丙烯高性能催化劑研究方面取得新進(jìn)展，相關(guān)論文《含硼金屬有機(jī)框架化合物衍生的球形超結(jié)構(gòu)氮化硼納米片》（A Spherical Superstructure of Boron Nitride Nanosheets Derived from Boron-Contained Metal-Organic Frameworks）在國(guó)際化學(xué)領(lǐng)域頂級(jí)期刊Journal of the American Chemical Society發(fā)表。我校2016級(jí)博士生曹磊、新能源學(xué)院代鵬程副教授為該論文共同第一作者，新能源學(xué)院趙學(xué)波教授、代鵬程副教授、昆士蘭大學(xué)Yusuke Yamauchi教授為共同通訊作者，中國(guó)石油大學(xué)（華東）為第一署名單位。 丙烯是極為重要的大宗化工基礎(chǔ)原料，后續(xù)衍生出的眾多有機(jī)化工產(chǎn)品在建筑、汽車、包裝紡織等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。近年來隨著丙烯下游產(chǎn)業(yè)規(guī)模的迅速擴(kuò)張，傳統(tǒng)的丙烯來源已無法滿足市場(chǎng)需求，因而亟需開發(fā)新的丙烯來源。丙烷氧化脫氫制丙烯具有底物轉(zhuǎn)化率高、工藝能耗低和無積碳不易失活等優(yōu)勢(shì)，極具工業(yè)應(yīng)用前景。但是由于產(chǎn)物丙烯容易與氧化劑發(fā)生過度氧化，降低了目標(biāo)產(chǎn)物的選擇性，從而讓丙烷氧化脫氫工藝一直無法達(dá)到工業(yè)化的要求。因此，開發(fā)一種高效催化劑，抑制過度氧化，提升產(chǎn)物中丙烯的選擇性是推動(dòng)丙烷氧化脫氫發(fā)展最直接有效的手段。 氮化硼是目前烯烴選擇性最高的丙烷氧化脫氫催化劑，但是單程烯烴收率離工業(yè)化需求仍有一定差距。通過可控合成提高活性物種在氮化硼表面的含量和分散度是一種提升催化性能的有效途徑。構(gòu)建分層的三維結(jié)構(gòu)，尤其是基于二維氮化硼納米片為基本單元的球狀三維結(jié)構(gòu)，有助于提高邊緣活性物種的含量。除豐富的邊緣活性位點(diǎn)外，特殊的三維球狀結(jié)構(gòu)促使反應(yīng)混合氣沿著球面進(jìn)行有效地?cái)U(kuò)散并充分與活性位接觸，提高催化劑的催化活性。然而迄今為止，如何控制氮化硼納米片自組裝形成三維球狀超結(jié)構(gòu)仍是一個(gè)充滿挑戰(zhàn)性的工作。 針對(duì)上述問題，研究人員以金屬有機(jī)框架化合物（MOFs）為前驅(qū)體，通過溶劑熱轉(zhuǎn)換的方式制備了三維球形超結(jié)構(gòu)MOFs納米片（SS-MOFNSs），并進(jìn)一步以SS-MOFNSs為自犧牲模板，制備了球形超結(jié)構(gòu)氮化硼納米片（SS-BNNSs）催化劑。 SS-BNNSs在丙烷氧化脫氫反應(yīng)中表現(xiàn)出了優(yōu)異的催化性能，510 ºC的操作溫度下，產(chǎn)物中烯烴的收率達(dá)到了40.2%（丙烯，27.8%；乙烯，12.4%），遠(yuǎn)超商業(yè)化的氮化硼納米片（丙烯，23.8%；乙烯，8.6%）和高比表面積的氮化硼纖維（丙烯，20.7%；乙烯，10.2%）。通過系統(tǒng)的表征可以發(fā)現(xiàn)，SS-BNNSs表面富含B-OH，讓催化劑無須活化就可以直接催化反應(yīng)進(jìn)行，同時(shí)特殊的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)提高了活性物種的分散度，利于反應(yīng)氣與活性位點(diǎn)快速接觸和產(chǎn)物丙烯的迅速脫附，提升了產(chǎn)物丙烯的單程收率。SS-BNNSs自組裝的構(gòu)造過程和結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)帶來的性能提升拓寬了催化劑的設(shè)計(jì)思路。 該研究成果獲得審稿專家充分肯定，審稿專家一致認(rèn)為該工作提出的含硼MOFs衍生三維超結(jié)構(gòu)氮化硼納米片具有很好的創(chuàng)新性，其作為丙烷氧化脫氫催化劑表現(xiàn)出的高烯烴收率在工業(yè)應(yīng)用方面具有較大潛力，為丙烷氧化脫氫催化劑的研究提供了新的參考。