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本課題從能源互聯網自下而上構建開放互聯、對等分享的新型能源電力基礎設施的需求出發，提出能源路由器是能源互聯網實現的關鍵裝備。借鑒互聯網的理念、技術、方法和架 構，能源路由器效仿信息網絡路由器，以實現能量交換能像信息分享一樣便捷。借助電力電 子、儲能以及信息通信技術的發展，本課題結合能源互聯網用戶需求側能量交換與互聯的需 求，研制低壓小容量能源路由器。清華大學在國內較早開始開展能源互聯網方面的研究工作，提出了能源互聯網基本架構、 關鍵技術，并開展能源路由器以及相關信息通信技術等方面的研發工作，并于 2014 年獲得 國家自然科學基金委首個能源互聯網方面的立項——“能源互聯網建模、分析與優化理論研 究”，目前參與承擔國家電網公司科技項目“能源互聯網技術架構研究”“能源互聯網信息通 信體系架構研究”和“全球視角下能源互聯網的系統構建理論及情景分析”等直接能源互聯 網相關研究。能源路由器是能源互聯網的核心重大裝備，未來電網發展趨勢會以大量電力電子裝置呈現，電能路由器以電力電子技術為基礎，電能路由器未來能替代電力變壓器、電力電子裝備 等，加上隨著新能源和分布式新能源的發展，新能源的接入成為能源路由器的最大推手，市 場規模達到百億以上。

本課題從能源互聯網自下而上構建開放互聯、對等分享的新型能源電力基礎設施的需求出發，提出能源路由器是能源互聯網實現的關鍵裝備。借鑒互聯網的理念、技術、方法和架 構，能源路由器效仿信息網絡路由器，以實現能量交換能像信息分享一樣便捷。借助電力電 子、儲能以及信息通信技術的發展，本課題結合能源互聯網用戶需求側能量交換與互聯的需求，研制低壓小容量能源路由器。 清華大學在國內較早開始開展能源互聯網方面的研究工作，提出了能源互聯網基本架構、 關鍵技術，并開展能源路由器以及相關信息通信技術等方面的研發工作，并于 2014 年獲得 國家自然科學基金委首個能源互聯網方面的立項——“能源互聯網建模、分析與優化理論研究”，目前參與承擔國家電網公司科技項目“能源互聯網技術架構研究”“能源互聯網信息通 信體系架構研究”和“全球視角下能源互聯網的系統構建理論及情景分析”等直接能源互聯 網相關研究。裝置的主要創新點如下： l 能源路由器實現開放式即插即用的能量交換與路由； l 能源路由器支持多路可擴展的新能源和動態負荷接入； l 能源路由器解決瞬時平衡的能源互聯網能量管理； l 能源路由器實現信息—能量融合的基礎設施一體化； l 能源路由器在海淀北區能源互聯網項目示范應用； 性能參數： l 研制自治微網能源路由器和小批量實現，傳輸電壓等級為低壓 380V，系統容量達 到百 kVA 級，響應時間小于 10ms，接入電源類型不少于 2 種，負荷類型不少于 3 類。 l 能源路由器可實現基本的能量路由功能，還可提供可擴展的工作模式：潮流調節模 式（增加有功、無功統一調節；功率因數達到 95%以上）和電能質量調節模式（增加電能質 量暫態、穩態指標的統一調節；暫態電壓補償能力超過 30%，電流諧波含量小于 5%）。

本發明公開了一種基于能量快速轉移的混合式直流超導限流器， 屬于電工技術領域。其包括兩個電感線圈、直流快速開關、旁路電阻、 定值電阻以及金屬氧化物避雷器，兩個電感線圈并聯，兩個電感線圈 由超導導線繞制、其匝數相同、結構一致、磁通正向耦合，直流快速 開關與超導電感線圈整體串聯以形成串聯支路，旁路電阻并聯在串聯 支路兩端，定值電阻并聯在快速開關兩端，兩個金屬氧化物避雷器分 別并聯在兩個電感線圈兩端。本發明限流器能夠在直流系統正常狀態 下為輸電線路提供一個超導態的沒有阻性損耗的平波電抗，還能在直 流系統發生單極接地故障或者兩級短路故障時，快速有效地抑制短路 電流峰值，還能保護超導電感線圈安全穩定運行。 

項目成果/簡介:本課題從能源互聯網自下而上構建開放互聯、對等分享的新型能源電力基礎設施的需求出發，提出能源路由器是能源互聯網實現的關鍵裝備。借鑒互聯網的理念、技術、方法和架 構，能源路由器效仿信息網絡路由器，以實現能量交換能像信息分享一樣便捷。借助電力電 子、儲能以及信息通信技術的發展，本課題結合能源互聯網用戶需求側能量交換與互聯的需求，研制低壓小容量能源路由器。

【發 明 人】朱震 【摘要】 本發明涉及一種基于新概念的智能復合砭石能量場發生器，其特征在于包括至少由人體經絡穴位智能測控器分別連接遠紅外線復合砭石能量場發生器和超聲波脈沖復合砭石能量場發生器組成；其中：由人體經絡穴位智能測控器的經絡穴位生物電場信號檢測傳感器實時采集人體經絡穴位生物電場信號，先送經絡穴位生物電場信號CPU處理器處理，后送經絡穴位生物電場平衡控制器調制為反饋信號，再由該反饋信號分別控制遠紅外線復合砭石能量場發生器和超聲波脈沖復合砭石能量場發生器，以實施對人體經絡穴位生物電場信號的檢測與平衡的同步傳感控制。本發明將具有對癥施療特點的實時測控手段和高效施療手段有機結合，以便顯著提高普通理療按摩器具的療效。

1. 痛點問題 氣味采集是人工嗅覺、嗅覺數據庫建設的第一步，也是非常重要的一步。當前相關技術主要關注核心檢測器，如氣體傳感器及其陣列的研究與開發，而氣體采集在實際應用中的重要作用相對未受重視。好的氣體采樣器可以快速、有效的支持目標氣體的收集和檢測，使相關氣體檢測技術可以應用于日常生活和工業生產中。 2. 解決方案 本成果提供了一種面向普通用戶的便攜式氣味采集與回放一體化裝置，使用者可根據應用需求，選配適當的采集手法（頂空、無線操控等）、適當容積的采樣袋或其他吸附材料，通過此裝置進行快速氣味采集（每升氣體4-5秒），并且在使用者需要播放該氣味或進行氣味分析時，可以通過裝置逆向釋放采樣袋或吸附劑中儲存的氣體。本裝置在采集用時及用戶交互體驗、氣味回放有效性、安全性與便攜性等一系列因素方面進行了重點設計。

　　采用進口實芯理化板臺面，具有防靜電、防水、防火、耐刮、耐磨、抗擊使用壽命長等特點。鋁木框架結構，壁厚1.4㎜，表面采用環氧樹脂粉末噴涂，由教師統一控制電源，并設有電教數字信息采集等功能。

成果與項目的背景及主要用途： 本成果可以幫助企業降低生產成本，提高經濟效益和市場競爭能力。其技術 途徑是通過系統優化，降低企業的用能及原材料消耗，進而降低成本。可以起到 節能、減排、增效、降耗的綜合效果。 本成果以化工原理、化工熱力學、化工系統工程的原理和方法為基礎，以計 算機模擬、過程集成為技術手段，著眼于整個系統的優化，可以顯著降低企業的 能量消耗和物料消耗，降低生產成本。其特點是使用成熟設備的優化組合及優化 操作，通過加工過程的合理化及能量發生、利用、回收、輸送的合理化達到節能、 降耗、增效、減排的目的，技術成熟可靠。 大多數節能工作著眼于局部。例如，低溫熱回收只著眼于低溫熱怎樣回收， 本成果則通過系統優化設法將低溫熱降到最低，然后再考慮其回收；根據能量守 恒定律，低溫熱的降低，必然帶來外部能量供應的降低，因而，可以顯著降低外 部能來能量消耗，同時，將低溫熱回收系統的負荷降到最低。再如，精餾系統的 20天津大學科技成果選編 21 能量優化，單純考慮精餾塔系統節能是一個局部優化，但是，從整個裝置的角度 考慮精餾塔系統的能量優化則是一個整體優化，整體優化的節能效果會更顯著。 隨著過程系統工程和熱力學分析兩大理論的發展及其相互結合與滲透，產生 了過程系統節能的理論和方法，把節能工作推上了一個新的高度。 主要包括： 1. 化工裝置潛力分析與瓶頸診斷 2. 工藝系統優化 3. 化工能量系統分析與集成優化 4 Total Site 能量系統優化 該技術成果適用于各類過程工業過程，包括石油化工、煤化工、精細化工、 食品化工、制藥過程、鋼鐵、電力等，技術成熟可靠，沒有風險，投資回收期可 控制在 1 年以內，也可根據工廠要求控制在 3 年以內。 技術原理與工藝流程簡介： （1） 化工裝置潛力分析與瓶頸診斷 采用數學及計算機技術對現場采集的數據進行分析，修正模型參數，建立與 現場操作數據基本吻合的機理模型，尋求對工藝及設備的深刻理解，診斷系統及 設備的潛力和瓶頸。 通過計算機模擬與標定計算，診斷裝置與設備的潛力及存在的瓶頸因素，通 過少量的改造或操作優化，實現裝置擴產或節能。 （2） 工藝系統優化 反應系統：采用夾點技術，有效利用反應熱。對于吸熱反應，則實現有效供 熱。 精餾系統：優化精餾塔序列及回流比、采出量，采用夾點技術實現精餾塔內 部及外部能量系統的集成優化，以及多效精餾、熱泵精餾、隔壁精餾等技術的優 化運用。 換熱網絡優化：通過夾點技術分析節能潛力，優化換熱網絡。對冷系統和熱 系統采用。 設備強化：采用計算機模擬技術優化工藝操作及設備選型，通過選用高效分天津大學科技成果選編 離、換熱、蒸汽回收裝置實現設備強化。設備強化同時帶來最小換熱溫差的變化， 進而，通過夾點技術，實現設備強化后的反應系統、精餾系統及換熱網絡的再優 化。部分裝置的優化效果可達 40%以上。本技術若用于工藝包效果會更好。 （3） 化工能量系統分析與集成優化 含換熱網絡優化和蒸汽動力系統優化二項內容。通過夾點分析和換熱網絡優 化技術，實現對用熱及用冷過程的優化，對新過程，一般可節能 20?40%，對已 有過程，一般可節能 10?30%。蒸汽動力系統優化含鍋爐系統，蒸汽儲能，熱電 聯產，燃料系統等的優化，節能效果在 10?30%范圍。 （4） Total Site 能量系統優化 以夾點技術為核心，從各裝置的工藝優化入手，首先實現能量需求側的優化， 然后對各裝置進行夾點分析和換熱網絡優化，使能量回收達到最優，然后考慮各 裝置之間的能量優化，最后是公用工程系統的能量優化。最終，做到全系統的能 量優化。Total Site 能量系統優化是工廠能量優化的最佳解決方案，可顯著提高 系統能效。 技術水平及專利與獲獎情況： 該技術具有近 30 年的研究歷史，數千套裝置的工業實踐，是美國國家能源 署首推的過程工業節能減排先進技術。 本項目組自 2008 年與英國曼徹斯特大學過程集成中心（CPI）展開合作，在 近 20 年過程模擬優化研究基礎上，消化吸收 CPI 的過程集成技術，經過 10 余個 工廠，近 30 套不同工業裝置（涉及石油化工、煤化工、精細化工、食品工業、 制藥工業、電力等過程）的工業實踐，積累了豐富經驗。 優化過的典型工業過程有： 20 萬噸/年二甲醚裝置優化 60 萬噸/年煤制甲醇過程優化 10 萬噸/年水玻璃生產過程優化 10 萬噸/年白炭黑生產過程優化 2 萬噸/年大豆制油過程優化 2 萬噸/年大豆蛋白生產過程優化 22天津大學科技成果選編 120 萬方/天天然氣處理過程優化 150 萬噸/年常減壓裝置優化 20 萬噸/年催化裂化裝置優化 4 萬噸/年氣分及 MTBE 裝置優化 2 萬噸/年 HFC125 裝置優化 應用前景分析及效益預測： 系統優化的目標是降低能耗和企業的生產成本，同時，帶來節能減排的社會 效益。 節能減排勢在必行，系統優化是幫助企業提高技術水平，實現節能減排的有 效技術途徑。 應用領域：石油化工、煤化工、精細化工、食品、制藥、電力等行業 合作方式及條件：面議

本成果可以幫助企業降低生產成本，提高經濟效益和市場競爭能力。其技術途徑是通過系統優化，降低企業的用能及原材料消耗，進而降低成本。可以起到節能、減排、增效、降耗的綜合效果。本成果以化工原理、化工熱力學、化工系統工程的原理和方法為基礎，以計算機模擬、過程集成為技術手段，著眼于整個系統的優化，可以顯著降低企業的能量消耗和物料消耗，降低生產成本。其特點是使用成熟設備的優化組合及優化操作，通過加工過程的合理化及能量發生、利用、回收、輸送的合理化達到節能、降耗、增效、減排的目的，技術成熟可靠。大多數節能工作著眼于局部。例如，低溫熱回收只著眼于低溫熱怎樣回收，本成果則通過系統優化設法將低溫熱降到最低，然后再考慮其回收；根據能量守恒定律，低溫熱的降低，必然帶來外部能量供應的降低，因而，可以顯著降低外部能來能量消耗，同時，將低溫熱回收系統的負荷降到最低。再如，精餾系統的能量優化，單純考慮精餾塔系統節能是一個局部優化，但是，從整個裝置的角度考慮精餾塔系統的能量優化則是一個整體優化，整體優化的節能效果會更顯著。隨著過程系統工程和熱力學分析兩大理論的發展及其相互結合與滲透，產生了過程系統節能的理論和方法，把節能工作推上了一個新的高度。主要包括：1. 化工裝置潛力分析與瓶頸診斷2. 工藝系統優化3. 化工能量系統分析與集成優化4 Total Site能量系統優化該技術成果適用于各類過程工業過程，包括石油化工、煤化工、精細化工、食品化工、制藥過程、鋼鐵、電力等，技術成熟可靠，沒有風險，投資回收期可控制在1年以內，也可根據工廠要求控制在3年以內