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人体测量、服装尺寸和设计
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对具有存储及相关地区能源社区的大都市电台的能源系统的规模和管理
摘要：未来的可再生能源社区将重塑我们在地区层面设计和控制有效的电力系统的范式。以这种方式，重点将从根本上转向可持续的相关概念，例如自我消费，自我融资和与电网交换的净能量。在这种情况下，本文提出了一种新颖的方法，用于最佳设计和控制地铁站的光伏植物和能源存储系统，以提高集体自我消费和在地区层面上的自我效率。该方法论考虑了与地铁站相连的几个家庭的社区，并着重于能源与消费者之间的相互作用。此外，使用混合整数线性编程方法确定最佳解决方案，并通过使用多种模拟场景研究了不同配置对整体区域的利益的影响。与仅涉及光伏植物的情况相比，这项工作提出了一个详细的案例研究，以强调储能系统提供的利益和灵活性。
带有电解器和氢燃料燃气轮机的集成电源系统的尺寸
摘要 — 本研究旨在确定由风力发电厂、电解厂、压缩机、储罐和氢燃料燃气轮机发电厂组成的供电系统的规模，以提供低碳电力。该系统具有可调度供电系统的优势，是实现电网灵活性所必需的。对于这种电对电系统，规模确定的目标是找到系统所有组件的最小功能尺寸。规模确定是针对 2021 年德国的情况进行的。考虑了两种系统规划：一种是需求仅由燃气轮机满足，风力发电厂专用于绿色氢气生产；另一种是风力发电厂生产氢气并满足需求，而燃气轮机完成平衡。我们还评估了系统的资本和运营成本，以及其用水量和土地足迹。计算得出的规模结果表明，使用综合方法进行规划以利用风力发电厂和燃气轮机之间的协同作用不仅可以降低成本、节省空间和节约用水，还可以避免系统规模过大。
根据停电持续时间的概率确定大学建筑的燃料电池-电池备用系统的规模
氢是一种光明的能源载体，对于脱碳和应对气候变化至关重要。这种能源发展涉及多个领域，包括电力备用系统，以便在停电期间为优先设施负载供电。由于建筑物现在集成了复杂的自动化、家庭自动化和安全系统，能源备用系统引起了人们的兴趣。基于氢的备用系统可以在多日停电的情况下供电；但是，备用系统的大小应适当，以确保基本负载的生存和低成本。从这个意义上讲，这项工作提出了一种使用停电历史的低压 (LV) 建筑燃料电池 (FC) 备用系统的尺寸。历史数据允许拟合概率函数以确定负载的适当生存。建议的尺寸应用于带有光伏发电系统的大学建筑作为案例研究。结果表明，在通常的 330 分钟停电情况下，安装的 FC 电池备用系统的尺寸比仅使用电池的系统便宜 7.6%。如果发生异常的 48 小时停电情况，则可节省 59.3%。它确保在停电期间有 99% 的概率供应基本负载。它证明了 FC 备用系统在应对长时间停电和集成电池以支持突然的负载变化方面的相关性。这项研究的重点是使用实际停电的历史数据来定义具有总服务概率的基本负载的生存。它还可以确定非优先负载的充分生存。所提出的尺寸适用于其他建筑物，并可以量化备用系统的可靠性，以增强电气系统的弹性。
考虑第三级建筑间接灵活性的固定电池存储优化规模：电动汽车社区用例
本文提出了一种方法，该方法将建筑物中可用的间接灵活性（电动汽车充电）考虑在内，用于确定固定电池存储系统（直接灵活性）的规模。对来自 Predis-MHI 平台（一个生活实验室）的数据应用了线性规划方法，从而优化了电动汽车的日常充电以及拟议电池的充电和放电计划，同时确定了电池容量。我们的结果表明，基于参考基准情况的自耗百分比增加，与不考虑间接灵活性的方法相比，可以将所需的电池容量减少高达 100%。虽然相关，但本文提出的定型方法假设了最佳的人类行为，这通常很难实现。我们提出的方法可以进行调整并用于确定住宅和商业/公共建筑的直接灵活性。
最佳尺寸方法 - 几个影响因素的影响
摘要 - 由于表现不断提高和成本降低，Battery储能系统（BESS）越来越具竞争力。从技术角度来看，某些电池存储技术可能是成熟且可靠的，但预计会进一步降低成本，但电池系统的经济关注仍然是要克服的主要障碍，然后才能将BESS充分用作能源领域的主流存储解决方案。由于部署BES的投资成本很大，因此最关键的问题之一是最佳尺寸，以平衡使用BESS改善能源系统绩效和实现盈利投资之间的权衡取舍。确定特定应用程序的最佳BES大小是一项复杂的任务，因为它取决于应用程序本身，电池系统的技术特征和业务模型框架的许多因素。本文介绍了一种基于通用仿真的分析方法，该方法已开发出来，以确定BESS最佳尺寸，同时考虑到其生命周期的应用程序和存储性能。它的实现和相关的结果介绍了两个不同的BES用例：PV注入的平滑和峰值剃须应用和一个离网杂种微网案。为了更好地理解在BESS大小程序中要考虑的最有影响力的驱动因素，对这两个说明性案例进行了一些灵敏度分析。使用比较方案导致量化以下主题中几个因素的最佳尺寸结果的影响程度：控制策略，预测质量，由于老化而导致电池性能的退化，技术建模的精度。
汽车应用的混合源电池/超级电容器的尺寸
运输部门负责全球CO 2排放的27％[1]。它代表了全球变暖的主要原因之一。为了减少这些排放，已经启动了许多政策来提高热发动机的能效[1]。在运输领域，杂交方面最初专门研究化石源和电力源之间的能源管理研究，并在存在辅助电动机的情况下改善热发动机的性能。该链的潜力受嵌入式存储系统的限制。铅酸电池具有低功率，这在加速，减速和能量恢复期间对电链有影响。此外，这种电池技术的寿命非常低[2]。这就是为什么超级电容器与电池的关联可以解决问题的原因。本文所介绍的工作进一步采取了进一步的一步，并提出了由超级电容器制成的电源的锂离子电池杂交，以驾驶全电动车辆。提出了一个尺寸过程来定义混合源维度，并确认重量和成本方面的杂交益处。频率解耦策略[2]用于管理超级电容器 - 电池混合源。
独立数据中心规模应对过度...
在过去的二十年里，数据中心等 IT 基础设施的可持续性成为谷歌、亚马逊等计算机巨头关注的重点。人们已经提出了使用可再生能源供电的数据中心。但是由于这些替代能源的间歇性，这些平台仍然与传统电网相连。IT 结构和电力限制经常受到单独质疑，导致全球系统效率低下。本文对能源自给自足的绿色数据中心进行了建模和设计，提出了一种电力自主的基础设施，包括风力涡轮机、太阳能电池板以及主要基于电池和氢系统的短期和长期存储设备。现有的规模确定方法局限于完美的 QoS，从而高估了所需设备。在本文中，我们通过质疑其对 QoS 和所需设备的影响来展示如何减少和对抗这种过度配置：减少计算或存储元素（服务器和电池）的数量。例如，将目标 QoS 从 100% 降低到 95% 会使所需服务器数量减少一半以上，而电池容量减少 30% 对电力基础设施的影响可以忽略不计。绿色数据中心、规模缩减、调度、可再生能源、服务质量。
插电式燃料电池电动汽车储能系统的最佳尺寸，平衡成本、排放和老化
本研究调查了插电式燃料电池电动汽车 (PFCEV) 的储能系统 (ESS) 的最佳尺寸，同时考虑了技术、经济和环境挑战。主要目标是最大限度地降低生命周期成本 (LCC) 和运营成本，同时减少二氧化碳排放并保持电力系统的耐用性。PFCEV 的 ESS 包含三个核心组件：电池、质子交换膜燃料电池 (FC) 系统和超级电容器 (SC)。性能评估涉及对车辆运行参数的严格约束，并按照城市测功机驾驶时间表 (UDDS) 进行模拟。本研究的一个显著贡献是实施了双循环优化技术，使用二次规划 (QP) 和遗传算法 (GA) 来确定尊重指定约束的可行解空间。总之，研究结果为 PFCEV ESS 的最佳尺寸提供了宝贵的见解和建议。对不同 PFCEV、燃料电池汽车 (FCV) 和电池电动汽车 (BEV) 进行的比较分析表明，PFCEV 具有明显的优势。最后，对各种氢气类型的敏感性分析表明，需要降低生产绿色氢气的成本，以提高其经济可行性和运营效率。
多旋翼飞行器储能配置对飞行时间影响的快速确定方法及评估
摘要：城市空中交通 (UAM) 是指在大都市地区为有人驾驶飞机和无人机系统提供安全高效的空中交通运营，目前正由工业界、学术界和政府进行研究和开发。这种交通方式为构建一个绿色可持续的子行业提供了机会，它借鉴了数十年来航空业的经验教训。由于电动垂直起降 (eVTOL) 飞机操作无污染且空中交通管理简单，目前正在为此目的开发和试验这种技术。然而，要成功完成认证和商业化阶段，需要克服几个挑战，特别是在性能方面，例如飞行时间和续航能力以及可靠性。本文开发了一种快速确定 eVTOL 多旋翼飞行器推进链组件尺寸和选择方法，并在 GTOW 为 15 公斤的电动多旋翼飞行器缩小比例原型上进行了验证。该方法与储能系统配置的比较研究相关，以评估它们对飞行器飞行时间的影响。首先，使用全局非线性优化选择最佳的电机/螺旋桨对，以最大限度地提高这些部件的比效率。其次，确定五种储能技术的尺寸，以评估它们对飞行器飞行时间的影响。最后，基于此尺寸确定过程，使用基于推进链供应商数据的回归方法评估每种储能配置的优化推进链总起飞重量 (GTOW)。