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德国的绿色能源转型：文献计量研究
能源部门是所有经济体的基础，影响着所有其他部门（Yang，2022；Zema and Sulich，2022）。尽管德国是欧盟最大的碳排放国之一，但它在将发电过程转向可再生能源方面处于领先地位（Schumacher and Sands，2006）。有多个报告和科学论文描述了这种矛盾（Feder，2022；Ringel，2018）；然而，很少有人解释战略管理支持的技术变革（Sulich and Grudziński，2019；Švarova and Vrchota，2013）。这一转型在德语中被称为能源转型 (Feder, 2022)，它使德国从化石燃料过渡到清洁能源和核能，然后在其能源结构中实施更多可再生能源 (Grzesiak and Sulich, 2022; Li, 2021)。总的来说，科学期刊发表了大量关于绿色能源转型的贡献 (Moskalenko et al., 2022)，包括管理研究 (Shpak et al., 2021) 和基于技术的研究 (Maruf, 2021)，描述了德国能源转型。能源生产成本是影响德国工业和经济健康状况的关键因素 (Rubin et al., 2007; Yang, 2022)。到 2045 年实现净零排放需要大量投资，并清楚了解可用的发电选项，以及提供电网稳定性的能源结构（Shen 等人，2021 年）。这一变化也源于德国能源行业的战略方针（Gajdzik 等人，2021 年；Gruber，2021 年；Sulich 和 Grudziński，2019 年）以及对能源安全问题的新认识。因此，可再生能源目前占德国发电量的 32.1%，其中风能占大部分，占总量的 20.3%（Yang，2022 年）。德国仍然严重依赖化石燃料，化石燃料占 55.4%
平板显示器透视 - 普林斯顿大学
在这个信息密集型时代，平板显示器 (FPD) 越来越重要。与电视中使用的阴极射线管相比，FPD 薄、轻、省电。这些显示器推动了便携式计算机和通信设备的发展。汽车和办公室中的应用将会增加，FPD 最终可能会成为传说中的墙上电视。FPD 代表着全球一个庞大且快速增长的行业，并且正在扩展到越来越多样化的系统。美国公司和研究人员在 FPD 方面取得了许多关键创新，但美国公司在全球市场的份额非常小。一些观察人士呼吁政府干预以加强美国工业。一个令人担忧的领域——获取用于军事用途的显示器——推动了联邦政府最近对 FPD 的支持。《平板显示器展望》研究了国内大批量 FPD 行业对国家的潜在好处，并评估了政府政策在发展该行业中的作用。报告的结论是，这样的行业将带来经济和国家安全方面的好处。然而，这些好处的程度很难确定，主要是因为技术发展和行业结构的趋势导致显示器数量增加，价格下降。建立大批量 FPD 行业的障碍是巨大的，而政府解决这些障碍的工具有限。但是，政府资金可以发挥作用，帮助建立一些显示器的国内来源，例如用于军事系统的显示器。另一项发现是，国防部已经使用了一些外国显示器，但它可以更好地利用世界各地的 FPD 源。本报告由参议院军事委员会要求编写。它是在众议院科学委员会（前身为科学、空间和技术委员会）和参议院商务、科学和运输委员会要求的《新兴技术创新和商业化评估》的支持下制作的。OTA 谨感谢新兴技术创新和商业化咨询小组成员以及政府、学术界和 FPD 行业专家的审查意见和意见。但是，报告的内容由 OTA 负责。
人才流失再次出现
人才流失再次成为英国的新闻话题。公务员制度正试图阻止计算机科学家流向工业界。英国科学界担心人才流向海外。各大学抱怨学术讲师流向工业界。有人希望战略防御计划能减少英国的人才流失。但在爱尔兰，移民仍然是一个容易引起情绪波动的话题，一些教育家试图淡化人才流失的问题。从这些最近的例子中可以清楚地看出，“人才流失”一词本身包含了许多不同的流动，对其规模或影响的任何评估都取决于报告者的视角。去年，研究理事会咨询委员会 (ABRC) 向政府报告了其对英国优秀科学家不断流向海外的日益担忧。其随后对 40 个主要研究小组进行的详细调查显示，各部门不仅严重担心最有才华的学生和博士后研究人员的流失，还担心优秀的高级科学家的流失。但是由于各院系通常只雇用少数科学家，因此他们很难对人员流动或随时间变化的趋势进行统计评估。不过，他们确实注意到高级化学家、材料科学家、生物化学家和分子生物学家的流失日益严重，而物理学家和工程师报告的问题则要少得多。ABRC 成功确定了 45 名在海外工作的英国高级科学家。两年前的一项更详细的生物技术研究（Nature 309, 654; 1984）显示，在过去 10 年中，估计有 250 名英国国民出国，这一总数不包括刚获得资格的研究生 1 • 生物技术人员曾前往各个国家和就业部门。通常离职人员的年龄在 26-30 岁之间，但其中三分之一的人年龄超过 30 岁。离职人员来自工业界、高等教育机构和研究机构。然而，大多数人都去了商业组织工作。近一半去了美国，三分之一去了瑞士和其他欧洲国家。总的来说，英国人员去了 13 个不同的国家，为 65 多个不同的组织工作。一位新的海外
原子能洞察纳米片分裂水的竞争边缘
工业生物技术和代谢工程对工业生物技术的影响，微生物发酵用于生产用于农业，家庭护理产品，化妆品以及食品和制药企业的多种化学物质。传统产品包括有机酸（乳酸，柠檬酸盐），抗生素，用作饲料添加剂的氨基酸，用于人类和牲畜的维生素，用于洗涤剂和多种工业过程的酶以及用作生物燃料的乙醇。近年来，还开发了微生物发酵过程来生产用于生产材料的商品化学物质（参见词汇表），以及生产用作食品和化妆品中成分的精细化学物质（Box 1）。这一开发的关键驱动因素是我们能够设计微生物细胞具有量身定制的代谢网络的能力，该网络非常适合生产一种特定产品，通常称为代谢工程[1，2]。在过去的20年中，代谢工程领域取得了巨大的进步[3]，文献报告了数百种有关可能在市场上潜在使用的不同化学物质的学术研究。但是，对于这些学术项目，重要的是要扩展流程并确保该过程能够满足某些技术经济目标。在这里，出售商品的成本（COGS）是评估新过程的关键参数，因为如果产品可以在市场上竞争，则可以确定。后者可以大大不同，具体取决于产品。当提出了已经具有已建立市场的化学物质以及制造必须将其定位在市场中的新化学物质时，这将达到这一点。齿轮基本上取决于以下成本因素：（i）原材料成本，（ii）运营成本，（iii）生产设施的贬值，以及（iv）贬值研究和开发成本。例如，由于昂贵的临床试验和注册费，新颖的小麦克糖的开发成本通常高于商品化学品的发展成本。正如我们最近讨论的[4]，工程的研发成本在过去的10年中有明显减少，因此，今天它们仅占开发新流程的成本的一小部分。此外，即使扩展新过程可能会昂贵，但这通常会导致生产一些可以出售或用于开发市场的产品，并且在整体
评估离网交流连接太阳能光伏-质子交换膜系统制氢规模的最优性
氢气 (H2) 在低全球变暖潜能值 (GWP) 负荷的生产过程中被广泛认为是一种宝贵的能源载体，能够实现化学工业、钢铁制造或重型运输等具有挑战性的行业的脱碳[1 e 3]。当由可再生能源电解水生产时，氧气是该过程的主要副产品，并且在运行阶段不会直接排放温室气体 (GHG)；因此，生产的 H2 被称为“绿色”[4]。此外，基于绿色氢的存储系统被认为是整合大量间歇性可再生能源、提供季节性存储服务以及弥合供暖、运输和电力等难以耦合的能源系统空白的最相关途径之一[5]。此外，政府间气候变化专门委员会 (IPCC) 指出，采用绿色 H2 是一条可行的气候变化减缓途径 [6 e 8]。与其他 H2 生产途径相比，绿色 H2 的 GWP 负担最小，但目前其生产成本比最常见的基于化石燃料的 H2 生产途径（在实施碳捕获时也称为化石 H2 或蓝色 H2）更高 [3,4,9]。化石 H2 生产途径成本低，但 GWP 负担严重。此外，尽管目前国际社会对绿色 H2 热情高涨，但在 2020 年全球消耗的 9000 万吨 H2 中，约 80% 来自化石燃料途径，大部分来自未减排工艺，其余主要来自石化工业残余气体，造成的总排放量约为 9 亿吨二氧化碳当量 [10]。因此，开发和优化绿色 H2 生产途径具有重要意义和紧迫性。生产绿色 H2 的途径之一是利用太阳能光伏 (PV) 发电厂为电解系统供电，从而确保零排放能源供应。这就是所谓的光伏电解水分解 (PV-EL)，也是本研究的重点。如第 2 节后面所述，有几种将太阳能光伏连接到 PEM 电解器的拓扑可能性。在本研究中，我们重点关注通过交流链路与 PEM 电解器耦合的离网太阳能系统（如图 1 所示），其中光伏电池板的电力通过逆变器从直流转换为交流，然后通过交流/直流整流器供电解器使用。本文将这种类型的系统称为离网交流链路 PV-PEM。尽管需求和使用阶段与项目特定分析相关，但在本研究中，我们仅关注生产阶段以及推动其最佳尺寸和设计的要素。
19 年 1 月 14 日
在准备本期《设计 '57》专题时，我们过于专注于记录细节，以至于我们不确定一些非常重要的整体方面是否能脱颖而出，不言而喻。有几个方面在我们的脑海中留下了印记。几乎每个设备制造商都在研究晶体管。主要出于一个原因。不是为了尺寸、重量和功率方面的优势（移动和飞机设计除外），而是为了寻求更高的可靠性。推动可靠性发展的不仅仅是军队。为自动过程系统设计的仪器和控制人员正在寻求 100% 的可靠性。计算机人员发现可靠性变得越来越紧迫。随着编程技术的进步，计算机解决问题的工作周期不断增加，用于维护的空闲时间越来越少。面对现场非技术维护人员，所有商业设备设计师都在努力提高可靠性和简便性。毋庸置疑，军事对高温元件的需求推动了新管的发展。晶体管并不能满足所有要求。对高温元件的需求几乎使我们陷入了僵局。当今的绝缘材料、磁性材料和许多结构材料无法承受高温。例如，对于具有标准特性的机电磁性设备来说，400 F 几乎是当今的最高温度。在某些领域，预计设计温度将达到 750 F。我们联系的每家制造商都恳求改善沟通——更多测试和应用数据的反馈。工程组织的快节奏似乎是没有花更多时间写报告、填写供应商调查问卷等的原因。工程师短缺确实影响了当今产品和设备的设计。许多首席工程师坦率地说，他们的产品没有得到应有的改进，仅仅是因为他们没有足够的能干的工程师。显然，刚从大学毕业的工程师有天赋，但缺乏经验所带来的能力。然而，最令人担忧的因素可能是几乎所有首席工程师普遍处于疲惫不堪的状态。时间太少，要做的工作太多了。没有想到任何解决方案，甚至没有部分补救措施。但是这个建议难道不值得吗？与其担心那么多细节，不如每天留出一些时间来培养助理，让他们承担更多的责任。总的来说，行业中表现出的活动应该会为 57 带来巨大的进步。
《海洋新闻》杂志，2022 年 7 月刊
5 月份，海事电池市场发展势头强劲，受益于经济学 101 中最基本的概念：供需。5 月 19 日，Corvus Energy 宣布将在华盛顿州贝灵汉港（位于西雅图以北）建立一个锂离子电池制造工厂。Corvus Energy 是船舶应用电池储能系统 (BESS) 的领先供应商。其系统已为 30 多艘北美船舶、29 台混合港口起重机和 11 座陆基钻井平台提供动力。Corvus 首席执行官 Geir Bjørkeli 表示，公司“来自美国市场的订单显著增加，政府和行业参与者对减少温室气体排放的承诺也日益坚定。提高产能和生产灵活性将是满足预期增长的关键。”新工厂的年储能产能为 200 MWh。 Corvus Energy 美洲总裁 Sveinung Ødegard 解释说，单艘船舶的安装容量通常在 0.5 到 10 MWh 之间。Corvus 的目标是在今年第四季度从新工厂开始交付。Corvus 在公告中指出，拖船行业的需求增加。同样在 5 月 19 日，总部位于休斯顿的工业服务解决方案 (ISS) 宣布，它正在向美国造船厂寻求投标，以建造最多四艘船体，这将成为北美第一艘全电动拖船。这些零排放船只将为总部位于纽约的 Zeeboat 建造，并从 2025 年开始可供租赁，将完全依靠电池供电，不使用柴油发动机——这是北美拖船的首例。该项目的电池已经采购完毕，来自位于不列颠哥伦比亚省温哥华的 Shift Clean Energy。这些公告继续证实，海事电池应用正在走出实验阶段，船舶电气化已经可用且需求旺盛。[有关大型海事 ESS 项目的演示（包括讨论），请观看电池供电渡轮的视频，该渡轮每天在瑞典赫尔辛堡和丹麦赫尔辛格之间每 15 分钟航行 4 公里，每天 46 次。渡轮在两边停下来充电。它每年运送超过 700 万名乘客和近 200 万辆汽车——显然是一台电池供电的主力。特别值得注意的是巨大的岸边充电设备。]
设计可戴式传感系统：行业观点和经验教训
可戴式计算领域的这些最新进展正在彻底改变我们与技术互动的方式，并扩大智能系统无缝集成到我们日常生活中的潜力。苹果于 2016 年推出了首款获得商业成功的 TWS 耳机 [ 2 ]，并被誉为 TWS 市场的开创者。现在，支持 ANC 的耳机的份额正在飙升 [ 3 ]。ANC 耳机为可戴式计算带来了新的亮点。ANC 耳机在耳罩内放置一个反馈麦克风，以感应用户听到的环境噪音。由于这个麦克风听到的噪音与人听到的噪音相似，因此 ANC 电路可以在将结果信号发送到耳机扬声器之前产生抗噪效果。为了改善降噪效果，ANC 耳机进一步利用耳罩外部的前馈麦克风与反馈麦克风协同工作以扩展 ANC 带宽。反馈和前馈麦克风为许多传感应用开辟了新的机遇。例如，当耳机与人耳紧密密封时，就会产生耦合效应 [10]，大大放大耳道中的低频声音。因此，许多可听设备的健康功能可以通过用反馈麦克风被动记录通过耳道传播的身体引起的振动来实现。这一想法在学术界得到了广泛的利用，引发了许多令人兴奋的移动应用，包括心率感应、耳部疾病诊断、呼吸感应、身体活动识别等 [11, 12, 15, 18]。除了上述感知耳戴设备的好处之外，耦合效应是入耳式耳塞可以为音乐播放产生足够的低音响应的根本原因。然而，这种耦合效应是可听设备的致命弱点，它放大了本来就过多的低频声音，例如由于身体运动和风引起的声音，使自己的讲话听起来不自然。当 ANC 电路拾取环境中放大的低频噪声时，这种低频噪声会使麦克风饱和，显著降低目标信号的动态范围，产生可听见的伪影，并使 ANC 电路变得不稳定。不幸的是，低频噪声会损害 ANC 性能，影响音频质量，甚至使 ANC 耳塞产生高音调的啸叫噪声。在本文中，我们将描述 ANC 耳机中常用的解决此问题的解决方案如何影响使用 ANC 麦克风子系统的可听式传感系统。需要指出的是，行业中用于调解这些影响以优化 ANC 性能、透明模式性能和语音拾取的解决方案可能会对社区提出的许多算法产生负面影响。过去，这些算法从未向可听式计算社区透露过。此外，经常被耳塞社区忽视，
政府范围内的一般规定
部门、机构和公司（包括资金转移）第 701 条。根据本法案或任何其他 2025 财政年度法案获得拨款的美国部门、机构或机关不得承担或支出任何此类资金，除非该部门、机构或机关已制定并将继续本着诚信原则实施一项书面政策，旨在确保其所有工作场所均不得让该部门、机构或机关的官员和雇员非法使用、持有或分发管制物质（定义见《管制物质法》 (21 USC 802)）。第 701 条。 702. 除非另有具体规定，根据美国法典第 31 篇第 1343(c) 节，本财政年度购买任何乘用机动车（不包括公共汽车、救护车、厢式货车、执法车辆、防护车辆、卧底侦察车辆和警用车辆）的最高允许金额每年确定一次，以反映乘用车支付的平均交易价格，该价格由总务管理局局长通过分析多个已发布的汽车行业支付价格指数、计算数据平均值并根据通货膨胀进行调整而确定：但对于根据 1976 年《电动和混合动力汽车研究、开发和演示法》的规定购买用于演示的电动或混合动力汽车，本节规定的限额不得超过 5%：进一步规定，根据公法 101-549 购置的清洁替代燃料汽车的成本增加额超过同类传统燃料汽车成本的部分，可以超过本节规定的限额：此外，本节规定的限制不适用于任何使用替代燃料的商用车辆，包括但不限于电动、插电式混合动力电动和氢燃料电池汽车。第 703 条。根据《美国法典》第 5922-5924 章，行政部门和独立机构本财政年度可用于差旅费或有关活动费用的拨款，现用于宿舍津贴和生活费津贴。第 704 条。除非本财政年度法律另有规定，本法案或任何其他法案中的任何拨款不得用于支付美国政府（包括美国政府拥有大部分股份的任何机构）任何官员或雇员的薪酬，除非此人：（1）是美国公民； （2）是合法获得永久居留权并正在寻求美国公民身份的人，如《美国法典》第 8 章所述1324b(a)(3)(B)；(3) 是根据《美国法典》第 8 卷第 1157 章获得难民身份接纳或根据《美国法典》第 8 卷第 1158 章获得庇护并已提交成为合法永久居民并在符合条件时成为公民的意向声明的人；或 (4) 是对美国效忠的人：但为本节之目的，任何此类人签署的宣誓书应被视为遵守本节有关其身份的要求的初步证据：此外，为第 (2) 款和第 (3) 款的目的，此类宣誓书应在就业前提交，并在之后根据需要进行更新：此外，任何提供虚假宣誓书的人应犯重罪，一经定罪，将被处以不超过 4,000 美元的罚款或不超过 1 年的监禁，或两者并处：此外，上述惩罚条款是对现行法律任何其他规定的补充，而不是替代：此外，违反本节规定向任何官员或雇员支付的任何款项应由联邦政府采取行动追回：此外，本节不适用于作为联邦政府官员或雇员的任何人员。自本法颁布之日起，美国政府雇用的国际广播员，或美国广播理事会雇用的国际广播员，或翻译人员的临时雇用，或由于紧急情况而临时从事现场服务（不超过 60 天）：但本节不适用于内政部或美国农业部森林服务局根据与其他国家达成的协议雇用的非居民外国人，作为野外消防员工作时间不超过 120 天。美国证券交易委员会。 705. 任何部门或机构在当前财政年度内获得的用于必要开支（包括维护或运营开支）的拨款，也应当用于支付总务管理局的空间和服务费用以及构成根据 1959 年《公共建筑法》（73 Stat. 479）、1972 年《公共建筑修正案》（86 Stat. 216）或其他适用法律进行的公共改良的建筑物和设施的翻修和改建费用。为第（2）和（3）款的目的，此类宣誓书应在受雇前提交，并在受雇后根据需要进行更新：但凡提供虚假宣誓书的人均属重罪，一经定罪，将被处以不超过 4,000 美元的罚款或不超过 1 年的监禁，或两者并处：但上述惩罚条款是对现行法律任何其他规定的补充，而非替代：但凡违反本节规定向任何官员或雇员支付的款项，联邦政府均可采取行动追回：但本节不适用于本法颁布之日担任美国政府官员或雇员的任何人，也不适用于美国广播理事会雇用的国际广播员，也不适用于翻译的临时雇用，也不适用于由于紧急情况而临时从事外勤服务（不超过 60 天）：但此外，本节不适用于根据与其他国家达成的协议，受雇于内政部或美国农业部森林服务局的非居民外国人，担任野外消防员的时间不超过 120 天的情况。第 705 条任何部门或机构在当前财政年度用于必要开支（包括维护或运营开支）的拨款，也应当用于支付总务管理局的空间和服务费用以及建筑物和设施的翻修和改建费用，这些费用构成根据 1959 年《公共建筑法》（73 Stat. 479）、1972 年《公共建筑修正案》（86 Stat. 216）或其他适用法律进行的公共改良。为第（2）和（3）款的目的，此类宣誓书应在受雇前提交，并在受雇后根据需要进行更新：但凡提供虚假宣誓书的人均属重罪，一经定罪，将被处以不超过 4,000 美元的罚款或不超过 1 年的监禁，或两者并处：但上述惩罚条款是对现行法律任何其他规定的补充，而非替代：但凡违反本节规定向任何官员或雇员支付的款项，联邦政府均可采取行动追回：但本节不适用于本法颁布之日担任美国政府官员或雇员的任何人，也不适用于美国广播理事会雇用的国际广播员，也不适用于翻译的临时雇用，也不适用于由于紧急情况而临时从事外勤服务（不超过 60 天）：但此外，本节不适用于根据与其他国家达成的协议，受雇于内政部或美国农业部森林服务局的非居民外国人，担任野外消防员的时间不超过 120 天的情况。第 705 条任何部门或机构在当前财政年度用于必要开支（包括维护或运营开支）的拨款，也应当用于支付总务管理局的空间和服务费用以及建筑物和设施的翻修和改建费用，这些费用构成根据 1959 年《公共建筑法》（73 Stat. 479）、1972 年《公共建筑修正案》（86 Stat. 216）或其他适用法律进行的公共改良。本节不适用于根据与其他国家达成的协议，受雇于内政部或美国农业部森林服务局的非居民外国人，担任野外消防员的时间不超过 120 天的情况。第 705 条任何部门或机构在当前财政年度可用于必要开支（包括维护或运营开支）的拨款，也应用于支付总务管理局的空间和服务费用以及建筑物和设施的翻修和改建费用，这些费用构成根据 1959 年《公共建筑法》（73 Stat. 479）、1972 年《公共建筑修正案》（86 Stat. 216）或其他适用法律进行的公共改良。本节不适用于根据与其他国家达成的协议，受雇于内政部或美国农业部森林服务局的非居民外国人，担任野外消防员的时间不超过 120 天的情况。第 705 条任何部门或机构在当前财政年度可用于必要开支（包括维护或运营开支）的拨款，也应用于支付总务管理局的空间和服务费用以及建筑物和设施的翻修和改建费用，这些费用构成根据 1959 年《公共建筑法》（73 Stat. 479）、1972 年《公共建筑修正案》（86 Stat. 216）或其他适用法律进行的公共改良。