化石能源的开发使人类的重点从农业转向工业化。工业化推动了两个多世纪以来文明的巨大进步。据预测,化石燃料产生的二氧化碳总量为2.2万亿吨[1]。近年来,以化石燃料为基础的能源利用模式导致了严重的碳排放和全球变暖。全球知名环保活动家瑞典少女格蕾塔·桑伯格在2020年达沃斯论坛上警告称,“立刻停止投资化石燃料,或者向你的孩子解释,为什么你没有保护他们免受你造成的气候混乱”[2]。过去十年,电力行业积极推进节能减排,但由于经济成本和负荷限制,弃风弃光现象依然存在[3–6]。在近来的政策激励下,碳中和、电动汽车和可再生能源的大力发展成为电力行业的必然趋势[7–9]。微电网是一种结合多种可再生能源的综合集成技术,可以提高风能和太阳能的利用率,减少碳排放[10,11]。风能和太阳能等可再生能源在发电过程中受不可预测的天气条件(如热浪、热带气旋、风暴)影响,具有不稳定性和间歇性。因此,很难持续稳定地应用这些宝贵的电能[12]。最终,为节约能源和实现碳中和做出贡献势在必行。自 1906 年以来,全球平均气温上升了 1.1 ◦ C [1]。为了有效应对全球变暖对人类社会的不利影响,2015 年联合国气候变化框架公约(UNFCCC)在法国巴黎举行。
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