为实现能源转型和减少碳排放，必须大力发展可再生能源。生物质能作为其中重要的一部分，利用方式多样并有很好的发展前景。生物质气化－燃煤耦合发电是生物质能利用的重要技术和发展方向，它对燃煤锅炉影响小，发电效率高并便于监测电量。为分析和研究生物质气化与燃煤耦合发电的系统特性，首先需要了解生物质气化过程并获得生物质气化燃气的组分及相关气化指标。建立基于热化学平衡的生物质气化模型，用Visual Basic编程计算，得到燃气组分、气化指标与气化剂当量比、水分的关系曲线。结果表明：水分越高，燃气热值和气化效率越低，气化产率越高；气化剂当量比越大，气化产率和气化效率越高，燃气热值越低。这些关系曲线可为气化过程控制提供借鉴，也可为设计和优化生物质气化－燃煤耦合系统奠定基础。
以热功率60 MW/30 MW生物质气化炉与660 MW燃煤机组锅炉共燃耦合发电(对应发电功率20 MW/10 MW)为例，从工程应用和项目示范性角度，对负压/正压单循环流化床气化系统、循环流化床与固定床的气化－热解串床气化系统、双循环流化床的燃烧－气化串床系统的布置方案进行具体分析、论证和比较。对于设计燃料为多品种类生物质，认为“正压循环流化床气化炉＋换热器”布置和“正压循环流化床＋正压固定床＋半焦回床/直排”布置为可选优化方案。项目实施后将对生物质气化与燃煤锅炉共燃耦合发电起到重要的示范性作用。
以某公司660 MW超临界燃煤机组锅炉引入生物质气化燃气再燃发电的两个项目(燃气发电功率10 MW/20 MW)为例，结合“四角切圆”和“前后墙对冲”锅炉的具体特点，选择优化的燃烧器改造方案。针对具体的燃气引入方式，全面分析锅炉运行中NOx排放、主要参数变化、低负荷稳燃、受热面腐蚀、炉膛结渣等情况，并委托锅炉厂进行掺烧前后的性能核算和计算流体动力学(computational fluid dynamics, CFD)数值模拟计算。各种工况掺烧燃气后，NOx降低明显，排烟温度增加，锅炉计算效率总体呈降低趋势。
智能电网作为当前电网的发展趋势，在应对气候变化、保障能源安全、带动国家产业升级等方面具有重大的战略意义。首先比较各国对智能电网的定义，分析中国智能电网发展的目标定位；然后，对美国和欧洲的智能电网发展现状进行总结，重点从电源侧、电网侧和用户侧多个角度分析中国智能电网的发展现状，在此基础上分析给出各国智能电网的发展特征。接着，结合我国当前的经济社会发展现状，从经济社会协调发展要求、创新驱动思维、绿色发展理念、改革深化发展需求和新一代能源革命推动力几方面分析中国智能电网发展所面临的形势；在此基础上，分析智能电网发展的指导思想、战略目标、发展特征、发展阶段和重点任务，提出适应新时代经济社会发展的智能电网发展战略，以期为今后我国智能电网制定相关发展战略提供参考。
铅酸蓄电池的内阻会随其运行时间增加而增大，从而使其容量下降并导致循环使用寿命减小。因此，对其使用寿命的准确评估预测将有助于提高变电站直流电源系统的持续供电能力和运行可靠性。LIBSVM支持向量机是遵循结构风险最小化原则发展的机器学习方法，将其用于蓄电池寿命预测，具有不依靠蓄电池详细数学模型建立其循环寿命预测模型的特点。基于此，在研究支持向量机的基本原理基础上，进一步研究利用LIBSVM支持向量机基于蓄电池健康状态、端电压和电池剩余容量的训练样本数据，建立反映电池容量与健康状态和端电压非线性映射的建模方法，并讨论基于交叉验证设计LIBSVM回归机最优参数的方法。实验结果表明，基于LIBSVM的铅酸蓄电池寿命预测模型具有较高的预测精度，该方法是切实可行的。
在局部阴影的情况下，光伏阵列的P-U曲线会存在多个峰值点，传统的最大功率跟踪方法在此时会失效。提出基于自适应权重的粒子群算法，基于粒子群算法的全局寻优特性，对局部阴影下的光伏阵列多峰P-U曲线进行寻优，搜寻到最大功率点处对应的电压即为最优输出电压；结合电压闭环调节和Boost电路搭建光伏系统仿真模型，模拟最大功率输出；与传统扰动观察法进行比较并通过Matlab/Simulink进行仿真。
随着越来越多的分布式电源和电动汽车接入配电网，二者随机性共同作用会加剧电网的峰谷差，影响电网安全经济运行。针对传统交流配电网在消纳高渗透率分布式电源和大规模电动汽车方面的不足，将传统配电网中的部分交流线路升级改造为直流线路，并通过换流器与现有交流线路相连。提出多种交直流混合配电网供电模式，根据配电网电阻R和电抗X比例特性，充分利用有功功率P和无功功率Q的电压调节能力，提出交直流混合配网的电压控制方法；以高渗透率分布式电源和大规模电动汽车接入电网引起的节点电压偏移量最小为衡量指标，对比分析不同交直流供电模式在消纳高渗透率分布式电源和大规模电动汽车方面的能力。通过算例仿真验证了所提方案的正确性和可行性，提高了配电网消纳分布式电源和电动汽车的能力，有利于电网安全经济运行。
为推广分布式能源技术在内蒙古地区的发展，通过分析内蒙古地区能源资源现状，总结分布式能源在内蒙古地区的相关政策，并针对典型地区用户进行经济性分析，对分布式能源技术在内蒙古地区的应用进行可行性研究。结果表明，内蒙古具有天然气、太阳能、风能及生物质能等多种清洁能源，且储量可观，为发展分布式能源技术提供了基础；其次，政府颁布的一系列分布式能源技术发展的引导性文件，促进了该技术在内蒙古地区的发展；另外，经济性分析表明，采用太阳能－天然气互补系统的投资回收期为7 a，内部收益率为19%，投资利税率为20.49%, CO2和NOx减排率分别为53.96%和69.27%，具有较高的经济性和环保效益。综上，分布式能源技术在内蒙古地区的应用和推广是可行的。
以简单系统和某实际电网为研究对象，分析风电、光伏接入对接入点短路电流的影响。计算结果显示，风电机组提供的短路电流衰减速度高于同步机组。其中：普通异步风机提供的短路电流较大，在50 ms时一般可衰减近50%；双馈异步风机故障瞬间提供的短路电流较异步风机大，但衰减速度非常快，50 ms时一般可衰减近97%左右；直驱永磁同步风机的短路电流最小，衰减最快，50 ms时基本不提供短路电流。受光伏电站中逆变器等电力电子装置的过载能力限制，光伏电站向系统提供的短路电流很小，光伏电站经多级升压后接入高压送电网中的短路电流基本可忽略不计。
当前城市化建设正在快速发展，随之供热需求所消耗的能源也在不断增加，致使北方冬季的空气污染加剧。工业余热的总量非常可观，若能加大力度收集用于供热，供热的能源消耗将有望大幅减少。太阳能、空气能热泵等分布式能源通常具有丰富的资源，且使用过程不会对环境造成污染和破坏，提高此类能源所占比例，能大幅减少由供热引起的能源消耗及造成的环境污染，有利于缓解北方空气污染等问题。以供应生活热水为例，对各种供热形式进行介绍及对比，得出了最具性价比、最清洁的供应方式；结合分布式能源的特点，提出以优先利用分布式能源及工业余热的多能互补供热系统，其比单独的集中式供热或分布式能源供热系统更具优势。
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