《解析多能互补》

  • 来源专题:可再生能源
  • 编译者: 武春亮
  • 发布时间:2024-06-19
  • 加快建设新型能源体系,注重传统能源与新能源
    多能互补
    、深度融合。多能互补发展是实现电力系统高质量发展的客观需要,对于促进我国能源转型和经济社会发展具有重要意义。
    (来源:微信公众号“闪亮播报”作者:亮报)
    深度融合
    近些年,我国新型能源体系加快构建。截至2024年3月底,全国可再生能源装机达到15.85亿千瓦,同比增长26%,约占我国总装机的52.9%,其中,风电和光伏发电之和突破11亿千瓦。
    新能源发电“靠天吃饭”,具有明显的间歇性、随机性和波动性,增加系统运行风险。因此,在持续加大太阳能、风能等新能源投资力度的同时,必须着力提升
    新能源消纳
    、存储以及主动支撑能力,推动多种能源优势互补、协同发展,传统能源与新能源深度融合,积极构建
    新型电力系统
    和新型能源体系。
    源网荷储一体化和多能互补发展是电力行业坚持系统观念的内在要求,是实现电力系统高质量发展的客观需要,是提升可再生能源开发消纳水平和非化石能源消费比重的必然选择,对于促进我国能源转型和经济社会发展具有重要意义。
    多能互补实施路径包括:
    利用存量常规电源,合理配置储能,统筹各类电源规划、设计、建设、运营,优先发展新能源;
    充分发挥流域梯级水电站、具有较强调节性能水电站、火电机组、储能设施的调节能力,力争各类可再生能源综合利用率保持在合理水平;
    在确保安全的前提下,最大化利用清洁能源,稳步提升输电通道输送可再生能源电量比重;
    确保电源基地送电可持续性。
    青海海西多能互补集成优化国家示范工程以光伏、风电为主要输出电源,以热能、电池储能发电作为重要补充,构建多能互补集成优化智能调控系统,建成高效快捷、互联互动、信息共享的综合能源服务供需平台,使多种能源深度融合。
    风光水火储一体化
    风光水火储一体化是指优先利用风电、太阳能发电等清洁能源,充分发挥水电、煤电的调节作用,并合理配置储能设施,从而实现多种资源协调开发和科学配置。
    实施风光水火储一体化,有利于充分发挥各类电源优势,实现大规模清洁能源安全送出和可靠消纳,在推进能源清洁转型发展的同时,有助于破解资源与环境约束,对推动新型电力系统和新型能源体系建设意义重大。
    作为推动新能源发展的重要方式,风光水火储一体化能够纵向强化电力系统各环节衔接,横向加强各类电源互补作用,提升新能源接入和消纳能力。
    通过构建安全可靠、高效集约的清洁能源基地跨区输电通道,联合发挥送端流域梯级水电站、调节性能较强水电站、火电机组的调节能力,在此基础上科学合理配置储能,在有条件的区域建设光热发电、压缩空气储能等灵活调节电源,能够合理配置形成具有较高送电可靠性的互补送电单元。
    通过集中开发、统一调度的形式,可充分发挥多类型电源互补特性,减小电压和频率的波动,并提升对电网的支撑能力,提高供电质量。
    【专 访】
    围绕如何更好实现新能源消纳,《亮报》对中国电力科学研究院新能源研究中心专家黄越辉进行了专访。
    黄越辉
    随着“双碳”目标的推进,我国新能源的发展正步入新阶段,宜用长期性、全局性的视角综合考虑新能源发展与消纳问题的解决方案。
    一是加强源网协调规划,加强新能源全局优化配置
    合理确定新能源开发布局和时序。在综合考虑资源条件和配套支撑能力的前提下,制定各区年度新增建设规模、装机布局和开发时序。同时针对大型风光基地发展新形势,超前开展新能源友好接入分析,将分析管控措施前置,确保风光基地并网后稳定可靠运行。
    加强各级电网与新能源协调规划。加强“沙戈荒”基地电网构建,加快大型新能源基地输电外送通道建设,发挥电网资源配置作用,扩大新能源消纳范围。加强配电网规划体系建设,提高配电网规划精细度和精准度,适应海量分布式光伏发展需求。
    二是加强高精度功率预测与电力气象研发及应用
    随着装机占比的提高,新能源已逐步成为保供的重要参与者。新能源出力预测的准确性、新能源合理纳入平衡的比例,对火电开机方式、跨省跨区送电安排及有序用电措施的制定带来越来越大的影响。建议加强高精度功率预测技术研发及应用。
    针对当前源荷双侧的天气高依赖性,建立高精度、高可信度的新能源资源模拟与功率预测系统,提高新能源功率预测精度,为新能源消纳和电力保供提供重要支撑。
    加强电力气象技术研发及应用,在设备气象环境监测、气象预报预警、极端天气影响评估等方面持续研发,构建气象条件可监测、变化趋势可预测、灾害影响可评估的电力气象支撑体系,将天气气候条件分析作为新型电力系统系统规划和调度决策的必要构成,有力保障电力系统稳定可靠运行。
    三是提升新能源运行管控能力与灵活平衡能力
    加强新能源与常规电源、储能等配套灵活调节资源的协调运行。结合新能源发展,从广域互补的角度,开展配套电源全局优化,保证灵活调节资源在经济性最优下的合理配置。构建源网荷储一体化快速精准协同支撑体系,采用系统级振荡抑制及风险管控策略,支撑实现大规模新能源基地的全景监测和高效消纳。
    充分利用能源互联网的高速通信及人工智能技术,提高海量分布式新能源智能感知和自适应控制水平,构建“云—边”协同的分布式新能源广域协调优化调控系统,支撑实现中东部地区大规模分布式新能源的分层自治与集中决策,实现海量分布式发电单元的可观、可测、可控以及自我优化和智能互动。
  • 原文来源:https://news.bjx.com.cn/html/20240614/1382969.shtml
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  • 《Nature | 解析γδT细胞受体结构》

    • 来源专题:战略生物资源
    • 编译者:李康音
    • 发布时间:2024-04-27
    • 2024年4月24日,西湖大学周强、宿强共同通讯在Nature发表题为Structures of human γδ T cell receptor–CD3 complex的文章。 γδT细胞是T淋巴细胞的一个独特亚群,在各种免疫反应和免疫病理中发挥着至关重要的作用。与传统的αβT细胞不同,γδT细胞表现出适应性和天然免疫特性,使其成为免疫治疗的潜力靶点。尽管它们具有重要意义,但对γδT细胞受体(γδTCR)及其与CD3亚基的组装的结构理解仍然有限,该研究揭示了两种典型的人γδTCR–CD3复合物的冷冻电镜(cryo-EM)结构及其不同的组装机制,指出Vγ9Vδ2和Vγ5Vδ1 TCR–CD3复合物的结构与传统的αβTCR–CD3复合物有显著差异。 一个发现是作者在γδTCR链的细胞外结构域(ECD)和连接肽(CP)中观察到相当大的构象灵活性。与刚性αβTCR–CD3复合物不同,γδTCR ECD和CP表现出显著的可移动性,有可能使它们能够使用不同的对接几何形状识别各种配体。这种灵活性类似于抗体Fab和铰链连接体的动态性质,表明γδTCR在识别不同分子结构方面的功能可能更像免疫球蛋白。有趣的是,研究人员发现CP的长度在T细胞活化中起着调节作用。在Cγ2亚型中观察到,较长的CP增强了四聚体的结合,但阻碍了T细胞的活化,突出了灵活性和信号功效之间的微妙平衡。 作者的另一个发现是在γδTCR–CD3复合物的跨膜区存在一种胆固醇样分子。结构和功能分析表明,胆固醇可能通过调节CD3ζ亚基的构象来抑制TCR信号传导。这一发现与观察结果一致,即与αβT细胞相比,γδT细胞表现出更高的基础激活和更强的信号传导,这可能归因于γδTCR–CD3复合物中CD3ζ的不同构象。 值得注意的是,Vγ5Vδ1 TCR–CD3复合物显示出二聚体结构,其中两个原聚体通过其Vγ5结构域背靠背地依偎。这种二聚体形式对T细胞活化是必需的,正如单体突变体功能受损所证明的那样。二聚体界面涉及Vγ5结构域之间的复杂相互作用,由高变区4(HV4)和互补决定区2(CDR2)中的保守残基介导。这项研究不仅为γδTCR的独特性质提供了结构上的见解,还强调了不同γΔTCR亚群识别其配体的不同机制。Vγ5Vδ1 TCR–CD3的二聚体组装表明,与单体对应物相比,某些亚群可能表现出不同的配体识别模式。 总的来说,这项研究揭示了γδTCR–CD3复合物的组织原理,为进一步研究γδT细胞在免疫反应和免疫治疗中的独特功能和治疗潜力提供了宝贵的基础。
  • 《分子植物卓越中心解析愈伤组织中多能干细胞的发育轨迹》

    • 来源专题:转基因生物新品种培育
    • 编译者:姜丽华
    • 发布时间:2023-02-18
    • 利用组织培养技术进行器官再生是植物营养繁殖和基因编辑等现代农业分子育种技术应用的基础。在经典的两步法组织培养技术中,人们首先在愈伤组织诱导培养基上利用高浓度生长素使外植体产生愈伤组织,再在含有高浓度细胞分裂素的芽诱导培养基上诱导愈伤组织再生为芽,或在含有低浓度生长素的根诱导培养基上诱导愈伤组织再生为根。在模式植物拟南芥中发现,愈伤组织类似于根尖分生组织(Dev Cell, 18: 463-471, 2010)。愈伤组织可以大致分为外、中、内三个细胞层,其中愈伤中层细胞尤为关键,是根和芽再生的核心细胞层(Nat Plants, 7:1453-1460, 2021)。愈伤中层细胞如何发育而来?其分子调控机制是什么?这些是了解组织培养中植物器官再生的基础问题。   2月10日,中国科学院分子植物科学卓越创新中心研究员徐麟团队以Developmental trajectory of pluripotent stem cell establishment in Arabidopsis callus guided by a quiescent center-related gene network为题在Development上发表研究,解析了拟南芥下胚轴外植体产生的愈伤组织各层细胞的发育轨迹,提出愈伤中层细胞具有多能干细胞属性。   研究人员利用荧光报告基因,在愈伤组织诱导培养基上观察了愈伤组织发育过程,并将其划分为四个发育阶段。第一阶段为引导(priming),从再生潜能细胞(即中柱鞘、形成层等能够分裂为愈伤的细胞)命运转变为愈伤创始细胞。此时细胞体积扩张但并未分裂。WOX11、LBD16、SHR等基因开始在愈伤创始细胞中表达。第二阶段为起始(initiation),从愈伤创始细胞垂周分裂为愈伤原基。此时WOX11退出表达,LBD16、SCR、SHR、WOX5/7、PLT1/2、JKD等基因表达于愈伤原基中。第三阶段为模化(patterning),愈伤原基细胞进行平周分裂产生三个细胞层,形成成熟的愈伤组织。愈伤外层细胞类似于根尖的表皮和根冠,表达AtML1等特征基因;愈伤中层细胞具有根尖静止中心(quiescent center,QC)的特征,SCR、WOX5/7、PLT1/2、JKD等QC相关基因网络在中层细胞中高表达;内层细胞类似于根尖的维管初始细胞,表达WOL等特征基因。SHR的mRNA表达在愈伤内层,其编码的核定位蛋白会从内层移动到中层。第四阶段为维持(maintenance),即成熟愈伤组织不断进行细胞分裂和长大的过程。此时三个细胞层的属性能够在愈伤组织中维持。PLT3基因在愈伤组织发生的各个时期都有表达。   研究人员观察了引导和起始过程中,细胞周期和细胞命运如何协同进行。通过细胞周期S期抑制剂的施加实验发现,WOX11和LBD16的表达不依赖于S期,而SCR、WOX5、PLT1的表达依赖于细胞进入S期。通过细胞周期M期抑制剂的施加实验发现,上述基因的表达都不依赖于细胞进入M期。因此,愈伤创始细胞顺利通过S期是诱导愈伤原基特征基因出现的重要步骤。   研究人员分析了QC相关分子网络在愈伤中层细胞中的功能。QC相关分子网络中的基因突变后,都会导致愈伤组织再生芽和根的缺陷。SCR和SHR突变后会导致愈伤组织细胞分裂异常及中层QC-like属性的部分丧失。WOX5/7不仅维持了中层QC-like属性,也抑制VND基因的表达从而防止愈伤组织分化为维管。PLT1/2可以直接激活JKD转录因子基因的表达,维持愈伤中层的再生能力。总体来说,SCR-SHR-WOX5/7-PLT1/2-JKD这套QC相关分子网络,对于控制愈伤组织中层的多能干细胞属性和器官再生能力至关重要。   通过上述研究,研究人员提出愈伤组织中层细胞具有多能干细胞属性。在动物中,多能干细胞指的是既能自我更新和维持、又能分化为成体所需所有细胞类型的一类干细胞。在植物种,愈伤组织中层细胞能够在愈伤组织诱导培养基中自我维持,又可以在芽诱导培养基或根诱导培养基中再生为芽或根的干细胞龛,进而发育为完整成体植物。因此,愈伤中层细胞具有类似于动物多能干细胞的能力,而这种能力与其QC-like属性密切相关。