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低碳发电和存储技术为未来电力系统脱碳提供机遇
应对电力系统中可再生电力占比高这一挑战的替代方案已从不同的方法中得到解决，例如能源存储和低碳技术。然而，之前没有模型考虑过在稳定性要求和不同气候条件下整合这些技术。在本研究中，我们采用这种方法来分析新技术在电力系统脱碳中的作用。西班牙电力系统的建模旨在为未来在其他地区应用提供参考。在包括存储和低碳技术（目前可用和正在开发中）后，电池和氢燃料电池的渗透率很低，在所有情况下，由此产生的减排量都可以忽略不计。压缩空气储存在短期内的作用有限，但从长远来看，其性能会提高。基于氢涡轮机和长时储存的灵活发电技术将实现最大程度的脱碳，提供稳定性，并在短期和长期内满足高达 11-14% 的需求。氢气储存要求相当于 18 天的平均需求（远低于该地区的理论储存潜力）。考虑到这些解决方案，在不显著增加系统成本（< 114 欧元/兆瓦时）的情况下，实现电力系统脱碳（实现巴黎目标）是可能的。
数字孪生及其在未来电力系统中的应用 [版本 2
数字孪生这一术语最早由 Grieves 于 2002 年 5 月提出，是产品生命周期管理中的一个新概念。尽管它最初在 2003 年被称为镜像空间模型 6 ，但后来在 2005 年演变为信息镜像模型 7 ，并最终在 2011 年演变为数字孪生 8 。2012 年，美国国家航空航天局 (NASA) 重新审视数字孪生的概念。他们将数字孪生定义为一种多物理场、多尺度、概率、超保真模拟，它可以根据历史数据、实时传感器数据和物理模型 9 及时反映相应孪生的状态。2016 年，Grieves 10 将数字孪生定义为一组虚拟信息构造，它从微观原子层面到宏观几何层面全面描述潜在或实际的物理制造产品，并且在最佳情况下，从检查物理制造产品中获得的任何信息都可以从其数字孪生中获得。
未来电力市场将会是什么样子？
摘要 — 电力市场的组织、设计和运作是否理所当然？当然不是。虽然那些早期致力于重组电力行业的国家经历了数十年的电力市场演变，让我们相信我们可能已经找到了正确且面向未来的模式，但我们电力和能源系统环境的急剧变化在许多方面对这一想法提出了挑战。实际上，这种情况既带来了挑战，也带来了机遇。挑战包括可再生能源发电的适应、分散化和投资支持，而机遇主要是技术和社会科学的进步为我们提供了未来市场设计的更多选择。我们在这里采取整体的观点，试图了解电力市场的现状和未来发展方向。未来的电力市场应该被视为组织和运营社会技术经济系统的一种方式，使其符合目标。
微电网作为未来电网的基石 – 主题 4
本文件是作为美国政府机构赞助的工作记录而编写的。美国政府、劳伦斯利弗莫尔国家安全有限责任公司及其任何员工均不对所披露的任何信息、设备、产品或流程的准确性、完整性或实用性做任何明示或暗示的保证，也不承担任何法律责任或义务，也不表示其使用不会侵犯私有权利。本文中以商品名、商标、制造商或其他方式提及任何特定商业产品、流程或服务并不一定构成或暗示美国政府或劳伦斯利弗莫尔国家安全有限责任公司对其的认可、推荐或支持。本文中表达的作者的观点和意见不一定代表或反映美国政府或劳伦斯利弗莫尔国家安全有限责任公司的观点和意见，不得用于广告或产品代言目的。
面向可持续和弹性未来电网的新兴和先进绿色能源技术
未来电网是指下一代电网，它将实现传统、可再生和分布式发电、能源存储、输配电和需求管理的智能整合。可再生能源对于向低碳经济和更可持续的能源系统转型至关重要。可再生能源的高渗透率和不确定的电力输出对能源系统的稳定运行构成了巨大挑战。智能电网的部署具有革命性，在世界范围内也势在必行。它涉及并涉及能源、控制系统、通信、计算、发电、输电、配电、客户、运营、市场和服务提供商等多学科领域。智能电网正在发达国家和发展中国家兴起，目的是实现可靠和安全的电力供应。智能电网最终需要标准、政策和监管框架才能成功实施。本期特刊邀请原创投稿，主题和话题包括但不限于：可再生能源和清洁能源技术；可持续能源系统的设计和运行；智能电网架构和网络与物理安全；智能电网与绿色能源整合；可再生能源的运行和控制；智能电网和智能城市建模；可再生能源和负荷的预测技术；智能电网的电动汽车系统；分布式发电和分布式存储；基于代理的智能电网模拟；智能电网的决策支持方法；可再生能源整合的电力市场建模和模拟；智能电网管理的智能方法；智能电网的多代理应用；智能电网能源管理系统；可持续能源的计算智能技术；能源系统的机器学习、物联网和大数据应用；以及需求侧管理。
可再生能源、储能和需求响应在卡纳塔克邦未来电力行业中的作用
卡纳塔克邦已经是可再生能源领域的领导者，除了电池储能技术外，太阳能光伏 (PV) 和风能也将进一步增长。在参考情景中，印度的目标是到 2030 年实现 500 吉瓦的非化石能源装机容量，而卡纳塔克邦的政策是不建设新的火电装机容量，卡纳塔克邦 2050 年的最低成本容量组合模型主要包括太阳能光伏 (52%)、风能 (23%) 和电池储能 (21%)。到 2050 年，每年 90% 以上的发电量来自太阳能光伏和风能，弃风率为 5%（图 ES-1）。随着可再生能源份额的增加，卡纳塔克邦将成为该地区零碳能源的净出口国。卡纳塔克邦年度电力需求中来自州外发电的份额将从 2030 年的 11% 下降到 2050 年的 5%，而同期从卡纳塔克邦输送到邻近各邦的年度发电份额将从 2% 增加到 9%。
2021 年经济研究：未来电网可靠性研究第一阶段
• 本研究探讨的未来电网情景可能需要大量的天然气或储存燃料来支持可变资源。如果再加上预期的需求增长，在目前的基础设施下，这可能是不可能的。未来电网中的储存燃料不需要排放碳，但必须是可调度的。• 这些情景包含大量 BESS（电池储能系统），在预测的负载曲线下可能无法充分充电。• 某些情景中假设该地区的核发电机退役，这可能会对电网可靠性构成挑战，并可能阻碍各州减少二氧化碳排放的目标。• 在本研究探讨的可再生能源最密集的情景中，增加相对较少的、有针对性的可调度单元将大大减少必要的新风能、太阳能和储能单元，说明可调度资源对未来电网的重要性。
扩展俄罗斯 |未来电台
本报告记录了兰德公司研究项目“扩张俄罗斯：从优势地位竞争”的研究和分析，该项目由陆军四年防务审查办公室（陆军总部 G-8 参谋部副参谋长办公室）赞助。该项目的目的是研究一系列扩张俄罗斯的可能手段。我们指的是可以强调俄罗斯军事或经济或政权在国内外政治地位的非暴力措施。我们认为这些措施的主要目的不是防御或威慑，尽管它们可能有助于两者。相反，这些措施被认为是导致俄罗斯在美国具有竞争优势的领域或地区竞争的措施，导致俄罗斯在军事或经济上过度扩张，或导致政权失去国内和/或国际声望和影响力。本报告有意涵盖了广泛的军事、经济和政治政策选择。它的建议与从军事现代化和武力态势到经济制裁和外交等所有方面直接相关；因此，它适用于所有军种、参与外交政策的美国政府其他部门以及更广泛的外交和国防政策受众。