亮点论文_中国煤炭行业知识服务平台

太阳能热化学循环制氢研究进展
关键词(KeyWords)：太阳能, 热化学循环, 制氢, 载氧材料, 氧化还原反应, 可再生能源
摘要(Abstract)：太阳能热化学制氢被认为是能源可持续利用最具潜力的途径之一, 对推进碳达峰、碳中和目标的实现, 缓解能源与环境危机具有重大的战略意义. 直接热解水虽能实现近零碳排放制氢, 然而超高的反应温度以及氢、氧产物分离难等问题, 使之难以应用于规模化产氢. 太阳能热化学循环间接分解水制氢, 通过载氧材料循环来降低直接热解水温度, 并实现氢、氧产物分步分离, 将间歇、波动、能流密度低的太阳能转化为稳定、高密度的氢气化学能, 受到广泛的关注和研究. 然而, 受限于太阳能热化学循环制氢存在的温度高、效率低、经济性差等诸多瓶颈问题, 当前研究仍停留在理论分析与实验研究阶段, 阻碍着该项技术的进一步发展. 6月11日，华北电力大学与中科院的科研人员在《科学通报》首发成果围绕太阳能热化学循环制氢, 综述了不同循环体系的发展历程及重要进展, 并对热化学循环所面临的主要挑战进行了讨论与建议, 以期为太阳能热化学循环的研究和发展提供新见解与新思路, 为太阳能燃料的高效、稳定、安全以及大规模生产奠定基础.
数字化转型趋势下国际能源化工公司战略
摘要(Abstract)：近日，中国石化集团经济技术研究院有限公司贾京坤高级工程师等在《石油学报（石油加工）》首发研究成果，通过研判数字化转型趋势和分析国际能源化工公司相应布局，描绘了生产、销售、科研、金融及管理等典型场景的数字化图景，并展望能源化工产业转型的发展方向。目前，从国内外能源化工公司到科技互联网企业，不同行业、不同类型企业都在加速推进数字化转型和实践，而产业数字化“双生态”结构的形成正在助力推动产业价值链重塑，保障供应链安全稳定，并将创新链真正融合进来，加速打造能源化工产业发展新图景。同时，笔者提出了中国能源化工企业转型过程中需要关注的转型战略、数据资产管理、人才培养、网络安全及相关风险管控等问题。　　
武强院士团队：基于人工智能的矿井水害灾情研判及预测
作者(Author)：赵颖旺,武强,王潇,张小燕,赵晨德,李沛涛,郝志朝,杜志立
关键词(KeyWords)：矿井水害,灾情研判,灾情预测,人工智能,数值模拟
摘要(Abstract)：为定量研判及预测矿井水害灾情,提出了一种基于人工智能的矿井水害灾情研判及预测新方法.在水害发生之前,以矿井突（透）水危险性评价理论为基础,分析可能发生的矿井突（透）水灾害,数值模拟仿真矿井水害灾情演变过程,利用聚类分析、随机森林和强化学习等机器学习方法分析灾情演变规律,构建灾情研判模型;在矿井水害发生后,基于物联网监测、人工观测等获取矿井水害局部灾情多源数据,研判矿井整体淹没情况,回归分析灾情变化特征,预测灾情演变趋势,服务于矿井水害应急救援与处置.以北辛窑矿作为示例,论证了基于人工智能的矿井水害灾情研判及预测方法的可操作性与有效性.
李德仁院士团队最新成果|地图图像智能识别与理解
作者(Author)：周熙然,李德仁, 薛勇,汪云甲,邵振峰
关键词(KeyWords)：地理空间人工智能,地图图像识别,泛源地图,语义分析
摘要(Abstract)：随着测绘制图与通讯技术的发展，公众能够借助各种平台和工具实时地自由创建、发布、编辑和共享地图图像大数据资源和产品，地图图像在地图内容、绘图标准等方面具有了显著的泛在性，导致难以创建大规模、高质量的地图图像标注数据。因此，尽管现有深度学习方法在识别标准地图的内容中取得了突破性的进展，但受制于地图图像标注数据的局限，依然无法有效应对地图图像的识别和理解。根据目前国内外的相关研究进展与挑战，结合地理空间人工智能技术，探讨支持泛源地图图像大数据识别的理论与技术框架。首先，提出既能够表达地图图像内容，又能够为模型或算法表征的地图特征；然后，探讨面向地图图像内容识别的地理空间人工智能技术，以及面向地图图像理解的语义分析方法；最后，总结和展望基于地图图像大数据的相关应用及潜在价值。需要进一步研究支持地图图像表征的理论与方法，且集成地图图像显式内容的识别（地图感知）和地图图像潜在语义的分析（地图认知）才可充分挖掘地图图像大数据的价值。希望能够从数据表征和地理空间人工智能的角度为地图图像的研究提供新思路。
重大装备形性一体化数字孪生关键技术
作者(Author)：宋学官,来孝楠,何西旺,杨亮亮,孙伟,郭东明
关键词(KeyWords)：数字孪生,重大装备,形性一体,算测融合,机理模型,实测数据
摘要(Abstract)：重大装备形态和性能的精准预测与分析是实现其智能化和自主创新的关键技术之一。数字孪生作为连接物理世界和数字世界的纽带，可用于在数字世界中建立物理实体材料选择、结构设计、加工制造和运维管理的全生命周期真实镜像。面向重大装备几何形态和结构力学性能，通过分析当前建立数字孪生的需求与难点，提出了机理模型与实测数据联合驱动的“算测融合”解决方案；综合考虑孪生模型的时效性与准确性要求，构建了重大装备“形性一体化” 的数字孪生框架。详细论述当前构建重大装备数字孪生所面临的“算不了”、“算不准”、“算不快”、“测不了”、 “测不全”和“测不准”六个具体问题，并给出相关解决方案和关键技术。通过典型案例验证了所提框架与关键技术的可行性与有效性，为数字孪生在重大装备中的落地应用提供了理论和技术参考。最后，探讨了重大装备数字孪生的未来发展趋势和所面临的进一步挑战。
金属有机框架在气体预富集、预分离及检测中的应用
作者(Author)：闫续,屈贺幂 ,常烨,段学欣
关键词(KeyWords)：气体检测, 金属有机框架, 气体预富集器, 气相色谱柱, 气体传感器
摘要(Abstract)：气体分离和检测技术与人们日常的生产生活密切相关，随着各种检测设备的出现，该领域在近几十年来得以快速发展。敏感材料在气体的分离和检测过程中发挥着至关重要的作用。相比于传统气敏材料，金属有机框架作为一类新型多孔材料，具有超大的比表面积和极高的孔隙率，并且孔道结构规整、孔径大小可调控。这些独有的优势使它们特别适合作为候选材料应用于气体的预富集、分离和检测中，从而实现低浓度目标气体的收集浓缩、复杂气体混合物的高效分离，以及痕量被测气体的可靠检测，最终实现检测能力和分离效率的大幅度提升。因此，金属有机框架被认为有望超越传统的气体吸附材料，而它们在气体分离与检测中的应用值得引起学术界和工业界的重点关注。
王双明院士团队揭示黄河几字弯区煤炭基地地质灾害典型特征
作者(Author)：申艳军,杨博涵,王双明,寇海波,陈兴,徐雅丽,韩森磊
关键词(KeyWords)：黄河流域,几字弯区,煤炭基地,地质灾害,生态环境,典型特征,生态水位
摘要(Abstract)：“黄河流域生态保护和高质量发展”现已上升为国家重大战略，黄河几字弯区为黄河流域重要组成部分，也是我国煤炭能源重要聚集区。现区域分布有6个国家级煤炭基地，煤炭产量约占全国的40%，在我国能源安全供给保障中占有“压舱石”的地位。但该区域地处西部干旱-半干旱地区，生态环境脆弱、抗扰动能力差，易在煤炭开采过程中诱发各类地质灾害，产生水位下降、水土流失、土地沙化等生态环境问题，成为该区域煤炭工业高质量发展的核心制约因素。基于前人大量文献、报道及官方统计数据资料，对黄河几字弯区6大国家级煤炭基地地质环境特征予以剖析，并对该区域煤炭基地所面临的主要地质灾害及生态环境问题进行总结，凝练出各自的发育类型及典型特征，研究表明：① 黄河几字弯区中主要聚煤地层为侏罗纪及石炭-二叠纪地层，区域地质构造相对简单、煤层大多埋藏较浅、厚度大而稳定，适合于开展大规模工业化开采。② 黄河几字弯区内6大煤炭基地地质灾害处于高度易发区，地质灾害发育特征与地貌类型、采矿过程和人类工程活动密切相关，其中，宁东、神东基地和陕北基地西北部位于风积沙区，主要存在地面塌陷及地裂缝灾害；晋北、晋中、黄陇基地以及陕北基地东南部因位于黄土高原腹地，受季节性强降雨、采煤活动等影响，易发育黄土崩塌、滑坡、泥石流等灾害。③ 区内各煤炭基地生态环境问题及影响程度存在一定差异，其中，神东、陕北煤炭基地以采煤活动引起的地下生态水位的问题最为突出；宁东、神东煤炭基地土地荒漠化问题严峻；而陕北、黄陇、晋中、晋北煤炭基地则主要面临着水土流失问题。研究成果对推动黄河几字弯煤炭资源基地的可持续开发、实现黄河流域生态保护和高质量可持续发展提供基础性借鉴。
智能遥感深度学习框架与模型设计
作者(Author)：龚健雅,张觅,胡翔云, 张展, 李彦胜, 姜良存
关键词(KeyWords)：遥感智能解译,深度学习,专用框架模型, 遥感特性
摘要(Abstract)：近年来, 随着遥感技术的快速发展, 遥感对地观测数据获取量与日俱增。在对海量遥感数据的特征提取与表征上, 基于深度学习的智能遥感影像解译技术展现出了显著优势。然而, 遥感影像智能处理框架和信息服务能力还相对滞后, 开源的深度学习框架与模型尚不能满足遥感智能处理的需求。在分析现有深度学习框架和模型的基础上, 针对遥感影像幅面大、尺度变化大、数据通道多等问题, 本文设计了嵌入遥感特性的专用深度学习框架, 并重点讨论了其构建方法, 以及地物分类任务的初步试验结果等。本文提出的智能遥感解译框架架构将为构建具备多维时空谱遥感特性的深度学习框架与模型提供有力支撑。
深部水文地质研究的机遇与挑战
作者(Author)：文冬光, 宋健, 刁玉杰, 张林友, 张福存, 张森琦, 叶成明, 朱庆俊, 史彦新, 金显鹏, 贾小丰, 李胜涛, 刘东林, 王新峰, 杨骊, 马鑫, 吴海东, 赵学亮, 郝文杰
关键词(KeyWords)：深部水文地质, 资源成藏与开发, 地热, 干热岩, 深层地下水中锂, CO2地质封存, 地质储能
摘要(Abstract)：经济社会快速发展需要更多的能源与资源保障,地球深部资源与能源极其丰富。“向地球深部进军”是经济社会发展需要与资源勘查开发技术、经济效益成本承受能力相匹配的必然发展趋势。随着“碳达峰、碳中和”战略目标的提出,绿色低碳高质量发展成为时代发展的主旋律。为满足能源、资源保障和生态环境保护等重大需求,加大清洁能源勘探开发力度、提高碳封存能力、强化地质储能研究等显得尤为重要。深部水文地质作用与此息息相关,亟待重视和加强研究。本文采用文献分析法,通过学科发展历程与热点焦点问题的综合对比研究,对深部地下水分布与循环理论研究、深部地下水地质作用下地热与锂资源成藏、深部地热-干热岩与页岩气等清洁能源开发、深部咸水层CO2地质封存、地质储能等方面涉及的深部水文地质研究现状和未来趋势进行了分析总结,认为深部水文地质在高温高压条件下地下水循环动力机制、物质能量转换过程、水岩相互作用、成热成藏机理和勘查监测技术精准度等方面尚需深入系统的研究,而储层非均质性刻画、热源机制、深部资源能源可持续开发技术、人工干预下深部资源环境演变特征、水力压裂诱发地震以及断层对流体触发的敏感性和触发过程演变等是未来应给予重点关注的关键性问题。
研究提出大型煤电基地开发对生态累积影响的60项指标
作者(Author)：张建民, 付晓,李全生, 吴钢, 郭俊廷, 白璐, 张轶群
关键词(KeyWords)：大型煤电基地 ,生态累积机制,生态损伤系数,评价指标体系,生态效应阈值
摘要(Abstract)：大型煤电基地(CEBs)是我国煤基能源和材料集中开发区域和国家能源战略安全重要支撑, 合理评价CEBs开发生态影响是CEBs可持续协调开发、科学管理中的难点问题。研究将CEBs开发视为系统工程, 与自然生态系统(NES)相关联, 深入研究大型煤电基地生态系统(CEBES)的驱动行为、内在结构及主要关系、生态影响途径、生态累积过程和生态累积效应及阈值分析方法。基于CEBs空间和功能定位提出CEBs的概念、内涵和特点, 融合构建的CEBES涵盖到自然资源、能源开发行为(煤、电等)、其他人类活动(农、牧、城)和大气、水、土壤及生物域; 研究表明CEBES的生态累积状态受三种行为驱动和影响(自然行为、能源开发行为和其他人类活动), 通过融合、传导和辐射耦合作用, 表现为生态要素损伤、系统结构变化和系统状态失衡三级状态, 生态累积具有影响多态性、空间多尺度和过程渐变性特点; 明确了生态累积过程、累积效应和阈值及其相互关系, 引入反映生态影响累积程度的生态损伤系数, 提出四类生态阈值(生态要素、内部结构、系统状态和行为调控); 基于系统性和实用性筛选反映生态累积相对状态的60项指标, 构建具有"三力"驱动、分区要素耦合和系统评价的生态累积状态指标体系和生态综合影响指数; 建立基于单位空间体的生态累积状态核心函数、生态要素、子系统及系统的生态累积函数, 提出生态损伤程度、生态效应阈值的分析模型和基于多层次生态损伤耦合关系的CEBs开发生态累积影响分析方法。该方法可为我国CEBs开发区域生态影响评价、区域生态安全调控和"碳中和"发展提供理论支撑。