综述了钙循环热化学储热技术的研究进展，重点分析了钙基材料的物化特性、改性方法、反应器设计及系统集成的研究现状。介绍了钙基材料的主要类型，包括天然钙基材料、化学合成钙基材料、掺杂钙基材料、复合钙基材料等，详细讨论了其物理特性（颗粒尺寸、比表面积、孔隙结构、热导率和机械强度）和化学特性对储热性能的影响。对钙基材料的物化特性进行了深入探讨，指出其对储热效率和循环稳定性具有显著影响。介绍了钙基材料的改性方法，包括物理改性和化学改性，其中物理改性涉及颗粒尺寸控制和载体添加，而化学改性包括掺杂金属氧化物和表面涂层。通过这些方法，可显著提升钙基材料的循环稳定性和抗烧结性。接着，讨论了钙循环储热反应器及系统的设计与优化，包括固定床、流化床和其他新型反应器。这些反应器在传热传质效率、颗粒损耗平衡及系统集成灵活性方面具有各自的优势和挑战。对不同反应器与系统集成的协同效应进行分析，进一步探讨了钙循环储热技术的储热密度、机械强度优势及当前面临的材料失活、系统效率和经济性等挑战。对未来研究方向进行展望，指出需进一步开发高稳定性材料、优化反应器设计并进行全生命周期经济分析，以推动钙循环储热技术的商业化应用。

随着“双碳”目标的推进，储热技术的重要性日益凸显。熔盐作为一种较理想的储热材料，在中高温传储热领域备受关注，而硝酸熔盐凭借其独特优势，已在多个领域被广泛应用。梳理了近年来针对硝酸熔盐体系储热性能不足及金属腐蚀性强等问题的研究成果。从开发多元硝酸熔盐体系和掺杂纳米材料2个方面，综述了提升硝酸熔盐储热性能的方法，同时，从热物性和腐蚀性2个角度，探讨了杂质离子对硝酸熔盐的影响。研究结果表明，多元硝酸熔盐体系和纳米材料的掺杂能够显著提升熔盐的储热性能，而杂质离子的存在会对其性能产生负面影响。未来研究可重点关注新型硝酸熔盐体系的开发、纳米颗粒的协同增效机制、杂质离子对腐蚀行为的协同影响以及在线检测技术的研发，以进一步推动熔盐储热技术的发展。

准确地预测锂离子电池剩余使用寿命（RUL）可以帮助用户制定合理的维护策略。高斯过程回归（GPR）算法作为一种数据驱动方法能够很好地捕捉特征和变量之间的非线性关系，被广泛应用于锂电池RUL估计。传统的单核GPR对特征捕捉能力不足，为此提出一种基于灰狼优化算法（GWO）的组合核GPR模型。通过组合核函数来增强模型对非线性特征的捕捉能力，同时利用GWO解决组合核函数超参数优化中的困难。采用美国国家航空航天局（NASA）锂电池循环老化数据集进行对该模型进行验证，并将其与基于粒子群优化（PSO）的单核GPR模型进行对比。试验结果显示：GWO优化的组合核GPR模型较PSO优化的单核GPR模型的均方根误差（RMSE）下降了37.89%，平均绝对误差（MAE）下降了70.42%，对容量衰减的捕捉能力更强。结果表明相比于传统GPR模型，灰狼优化的组合核GPR模型对锂电池RUL预测的准确性更高。

我国风能、太阳能资源富集地与负荷存在时空错配问题，利用同一区域内风能和太阳能之间的相关性与互补性，采用电-氢协同储能模式，是缓解可再生能源出力对电网不良影响的有效技术路径。使用非参数核密度估计法拟合风、光出力数据的概率分布规律，结合Copula理论生成计及风光时空相关性的时序场景；考虑风、光发电的相关性，进一步建立了电-氢协同储能综合能源系统的经济性日前优化调度模型，并使用自适应模拟退火粒子群优化（ASA-PSO）算法求解。仿真结果表明：相比于基本PSO算法，ASA-PSO算法具有更高的求解速度与精度；电-氢协同储能系统的日前经济优化调度方案节省了约19%的日运行成本，可以避免系统在电价高峰时段大量购入电力并实现了波动性新能源的就地消纳，可为友好型规模化电网的构建提供电-氢柔性匹配方法。

针对寒冷地区住宅建筑冬季供暖需求高、能源消耗大及碳排放压力重的现状，同时考虑电能与热能存储的耦合效应，构建了集成光伏发电、空气源热泵、燃气锅炉、储能电池与高温储热装置的综合能源系统多目标优化模型，对比了3种优化算法在5个异质性气候城市的性能。基于北京、郑州、银川、拉萨和喀什市的气象数据及在EnergyPlus中建立的建筑热模型，确定了基准能源需求。结合Matlab平台分别采用非支配排序遗传算法（NSGA-Ⅱ）、粒子群算法（PSO）和模拟退火算法（SA），进行碳排放最小化与经济成本最小化的多目标优化。结果表明：NSGA-Ⅱ在多数场景下能实现成本与碳排放的最佳权衡，综合性能最优；PSO在供暖期长的地区运行成本优化效果显著；SA则适用于寻求更低运行成本的场景，但通常伴随较高的初始投资。该优化模型能够兼顾寒冷地区住宅建筑的经济性与低碳性，可显著提升可再生能源利用率，并为寒冷气候条件下建筑综合能源系统的规划与运行提供参考。

工业园区新能源场站配建的储能长期缺乏有效的市场盈利模式，利用率不高，经济性较差，而独立的储能运营商可灵活参与电力市场交易，符合技术安全标准的储能运营商能提升工业园区多个子微网的经济效益。提出了一种计及统一储能运营商的园区多微网协同运行优化模型。根据出力特征、拓扑结构等构建系统运行架构并分析运营模式，采用K-means聚类解决风光出力的不确定性问题，建立园区内微网协同优化运行模型，采用分支定界法对模型进行求解，对比粒子群算法和遗传算法，验证了其求解效率和求解精度的优势。算例结果表明，计及统一储能运营商的园区内微电网能有效提高主体及总体的经济收益，储能运营商收益明显提升，有效解决了新能源消纳问题并降低了对配电网的依赖，为统一储能运营商管理下的微电网运行调度提供了可量化的决策依据。

在“双碳”目标下，工业蒸汽生产过程迫切需要减少化石燃料燃烧产生的CO₂排放。高温热泵作为潜力巨大的低碳能源转换系统，不仅能够高效制备高温蒸汽，同时可显著降低能耗并减少碳排放。为解决单级高温热泵无法实现大温升这一难题，提出了将高温热泵与储能系统相结合的高效能源解决方案，该耦合系统可以利用储能系统的特性缩小压缩机压比，从而实现极端工况下的高效蒸汽制备；建立了包含能量、㶲、经济及环境效益在内的综合变工况调节模型，通过与常规大温升高温热泵对比，评估了高温热泵耦合储能系统的应用潜力；此外建立了高温热泵耦合储能系统的最优策略模型。结果表明：在单级高温热泵无法有效运行的工况下，耦合储能系统的高温热泵仍能维持工业蒸汽的稳定输出，其性能系数和蒸汽产量分别最低提升了134.3%和461.5%；储能系统存在最优运行策略，只有在变工况条件下合理配置储能系统，才能实现耦合系统性能与经济性的同步提升。

建筑热负荷的精准预测对于优化建筑能源系统的运行、降低能源消耗及实现节能目标具有至关重要的作用。运用机器学习（ML）算法进行预测能够有效克服传统方法的局限性，显著降低传统模拟分析的计算成本并提升系统能效。采用随机森林回归（RFR）、极端随机树回归（ETR）、梯度提升回归（GBR）、极端梯度提升回归（XGBR）及多层感知机（MLP） 5种回归模型对建筑热负荷进行预测，并使用4个评价指标来评估预测精度。结果表明，ETR模型与XGBR模型的预测性能最佳。ETR模型的均方根误差（RMSE）低至97.189 4 kW，R²值达0.766 0。XGBR模型的平均绝对误差（MAE）与平均绝对百分比误差（MAPE）分别低至69.967 1 kW和4.086 0%。这2种模型均展现出较高的预测精度，为后续建筑热负荷预测研究提供了参考。

为研究先进绝热压缩空气储能（AA-CAES）系统启动过程中膨胀机运行调控策略、复杂性和稳定性，基于所建立的膨胀机释能模型，对膨胀机入口处的温度与压力参数实施比例-积分-微分（PID）控制。系统分析了压力增益系数K和温度比例系数K_p对膨胀机启动特性的影响，包括输出功率、出口温度与出口压力的动态响应以及启动过程的稳定性，从而提升系统应对关键设备突发故障的抗干扰能力。研究结果显示：K=0.5时，相较于K=1.5，其输出功率峰值高出4.2%，压力下降更为平缓，曲线变化斜率较小，表现出更好的响应平滑性；K_p=0.1时膨胀比峰值较K_p=0.5高约0.54%，而不同K_p下的等熵效率峰值一致，均达到0.88；K=1.0时，出口温度峰值最小且稳定时间最短；K_p=0.3时，等熵效率能够迅速趋于稳定。结果表明，通过合理调控PID参数可显著改善膨胀机启动性能，可为解决因关键设备故障导致的机组稳定性下降问题提供控制策略。