随着能源需求的不断增长和环境问题的日益突出，生物质催化热解制备液体燃料技术成为一种可持续发展的能源利用方式。生物质直接热解生成的生物油成分复杂、热值低、含氧量高、酸性强，制约了生物油的应用。从热解机理、生物质预处理、催化剂和预处理和催化耦合技术等方面综述了影响生物油品质的主要因素。指出预处理技术普遍存在时间长的缺点，使用催化剂会导致生物油产率的降低，而预处理和催化耦合技术有望突破这2项技术难点；生物质快速热解定向制备富烃生物油、催化剂的选择与优化、预处理和催化耦合技术将是生物质快速热解制备高品质液体燃料的主要研究方向。
随着我国“双碳”目标的提出，公共建筑能耗低碳化成为重点研究领域，其中基于冷热负荷预测结果优化供能系统调度策略是实现“按需供能”的有效技术手段。针对公共建筑，基于热阻法构建了冷热负荷预测模型，根据负荷预测结果，采用改进粒子群优化（PSO）算法对复合冷热源供能系统的负载、水网供回水温度和流量、阀门开度以及泵组启用台数进行迭代寻优，以供能系统运行成本、机组寿命和环保性为优化目标提出全工况最佳运行策略。基于研究成果对某公共建筑冬季供热系统进行节能改造，可在满足建筑热负荷、平衡水力工况和延长机组运行寿命的同时，分别实现降低泵组功耗10.66%、系统运行成本21.52%。结果符合理论实际，证明了所提方法的可行性与有效性，为公共建筑的按需供热、节能运行提供了有效参考。
为提高配置吸收式热泵的热电联产机组的全厂运行经济性，基于案例电厂的运行历史数据，使用滑动窗口法进行数据预处理并提取稳态工况，建立配置吸收式热泵的热电联产机组煤耗预测数学模型。以全厂热电联产机组总煤耗最小为适应度函数，利用粒子群优化算法求解得出配置吸收式热泵的热电机组最佳背压和各台热电机组最佳抽汽量。基于以上研究设计了供热系统智能优化软件，实现供热系统在线监测与优化调节，对各供热单元分别提出优化指导，使机组运行经济性最佳，进而降低整体煤耗。计算结果表明：实行供热系统智能优化策略可为案例电厂供热系统平均每小时节省标准煤约1.81 t，节能效果显著。
为规模化消纳城市固体废弃物，降低废旧发泡混凝土大量堆积对城市生态环境的破坏。提出以废旧发泡混凝土作为骨架材料，对其进行预烧结处理，以Na2CO3为相变材料制备定型相变材料。结果表明：废旧发泡混凝土可以负载质量分数为45%的Na2CO3；差示扫描量热法（DSC）测得该定型相变材料的熔化潜热为126.7 J/g；X射线衍射法（XRD）和傅里叶变换红外法（FT-IR）表明，骨架材料和相变材料之间有良好的化学相容性；激光导热分析法（LFA）测得该定型相变材料的导热系数最大为0.24 W/（m·K）。
以新能源为主体的新型电力系统呈现“低惯量，低阻尼”特性，而虚拟同步发电机（VSG）控制策略可以通过模拟同步发电机机械运动方程和电磁特性，使得分布式逆变电源具备同步发电机的惯性与阻尼特性来增强系统的稳定性，但是也会牺牲一定的动态调节性能。提出了一种基于自适应控制参数整定的虚拟同步发电机控制策略，通过建立的虚拟同步发电机小信号模型，分析转动惯量与阻尼系数对暂态过程中系统频率与输出功率的影响；通过同步发电机功角和频率振荡曲线分析自适应转动惯量和角速度变化率以及角速度偏移量、自适应阻尼系数和角速度偏移量之间的关联性，得到不同区间内转动惯量与阻尼系数的选定原则，基于此设计了自适应转动惯量与阻尼系数的计算式以及触发阈值，进一步，加入基于调频功率上下限的自适应下垂系数，提出了一种基于自适应控制参数整定的VSG控制策略；通过在Matlab/Simulink搭建的离网情况下VSG仿真模型中进行仿真与分析，验证了所提控制策略能减小频率的偏移量，提高系统的频率稳定性和动态调节能力。
负荷预测是指导综合能源系统调度与运行的前提。为更加经济高效地实施系统日前计划、日内优化，提出一种基于特征筛选的多元负荷日前-日内预测方法。首先，结合特征工程中3类特征筛选方法筛选预测模型输入特征，简化模型的同时能够保存下最重要的特征，针对日前-日内预测策略分别确立输入特征集；然后通过多任务学习硬共享机制，采用长短期记忆神经网络建立预测模型，实现不同子任务信息共享，并通过随机搜索方法优化网络参数以提高预测精度；最后以北京某产业园区供暖季电、热负荷为案例进行分析，日前、日内预测综合精度分别达到91.3%和95.2%。分析结果表明，该预测方法能够为系统日前调度和日内运行优化提供良好支撑，且预测结果优于未经特征筛选预测和单独负荷预测，证明了该预测方法具有更高的预测精度。
为实现电力线路故障的高精度检测和分类，设计并实现了基于机器学习的电力线路故障诊断系统，核心模块是机器学习经典算法中门控循环单元（GRU）神经网络和核极限学习机（KELM）。利用GRU对电力数据进行故障诊断，将正常数据与故障数据高精度地区分开来；利用灰狼优化（GWO）算法对KELM的核参数和惩罚因子进行寻优，使KELM获得了最佳参数；利用KELM进行故障分类，成功将不同种类的故障区分开。试验证明，GRU在数据集的准确率高达98%，得到了最优参数的KELM在数据集中准确率高达99%；利用模拟退火算法（SA）进行了准确率比对，证实了GWO算法的优越性。还对数据集中的电压和电流进行了数据可视化，简洁直观地表达了数据集，为电力线路故障诊断提供了一个切实有效的方法。
储能是新型电力系统实现高比例风光消纳的关键。作为国家重要能源和战略资源基地，内蒙古提出在国内率先建成以新能源为核心的新型电力系统。因此，研究适用于内蒙古地区的储能商业模式具有较强现实意义。为了全面比较各种现行储能商业模式在内蒙古地区的应用潜力，以蒙西地区为例，首先从技术视角分析了适用于蒙西地区的规模化储能技术路线、应用场景和配置原则；其次，结合蒙西地区电力生产、输送和消费特点，对目前国内典型的储能商业模式可行性及风险进行分析。研究表明：化学储能受自然条件影响较小，其中磷酸铁锂技术更适应当前电力系统储能规模化发展；短期内用户侧储能只有参与虚拟电厂聚合及参与需求侧响应才能获得盈利空间；合同能源管理模式和共享储能模式更加适用于现阶段蒙西地区规模化储能发展。本文研究能够为能源投资商的蒙西地区储能项目提供决策支持，也可为其他地区储能项目决策和开发提供参考。
为解决全国电网碳排放因子数据更新滞后、计算方法不明确等问题，提出一种基于联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）碳核算法的全国电网碳排放因子计算方法。IPCC碳核算法涵盖了火力发电的25种能源。首先，计算2005—2022年全国电网碳排放因子；其次，通过对比全国电网碳排放因子的计算结果与官方公布数据，检验该方法的准确性，两者平均偏差仅为1.45%；最后，在基准情景、低碳情景和强化情景下，对2023—2035年的碳排放因子进行预测。2035年碳排放因子在3种情景中分别下降至0.506 4，0.480 7，0.443 8 kg/（kW·h），电力低碳化水平持续提高。该计算方法具有较高的准确性，可动态反映我国电力结构的现状及变化趋势，为准确评估企业用电实际碳排放提供有力支撑。
为改变电力短缺的现状，继续全面深入推进电价市场化改革，电网企业逐步进行用电侧改革，积极组织开展代理购电业务。在调研电力代理购电业务相关政策规则的基础上，分析了代理购电业务关键信息以及业务开展过程中可能遇到的不确定因素，对代理购电业务全流程风险进行识别；设计了电网企业代理购电业务全流程风险指标体系，构建了代理购电业务风险综合评估模型，实现全方位的风险感知与评估；最后，提出了电网企业应对风险的策略，以期为电网企业代理购电业务的开展提供理论指导。
