能源转型需要将新的消费者行为(减少消耗)与可再生能源(避免碳排放)结合起来。这一良性过程成功的关键因素是能源存储能力,以便根据用户需求调整能源供应。锂电池已经在各种领域的能源存储中发挥着主导作用 [1],[2]:电子产品、电动工具、电动汽车。在电网等更高能量水平的应用中,抽水蓄能是中心舞台,但电池开始被视为一种重要的解决方案,特别是在智能电网的情况下 [3]。关于最佳存储技术所需的特性,重点通常放在价格、寿命、安全性和可靠性上。然而,效率非常重要,因为在混合动力汽车或智能电网等应用中,能量交换可能非常频繁。即使铅酸仍然是使用最广泛的电池,锂离子目前也是新型存储应用中电池的主要技术 [4]。锂离子电池的主要优点是能量密度高、功率密度高、效率高、使用寿命长。相反,它们的主要缺点是安全性和火灾隐患,这意味着需要严格监控电池组内每个电池的温度和电压。另一个潜在的缺点是,这些技术对环境的影响仍在观察中 [ 5 ]。锂离子化学的多样性(与性能的多样性相关)可以看作是一个有吸引力的特性,可以调整技术以适应特定应用的限制。然而,这种多样性导致需要准确了解性能以及影响它们的关键因素 [ 6 ]。Kang 等人 [ 7 ] 确定锂离子的效率取决于电流和充电状态 (SoC),并且高于镍氢电池的效率。在之前的一些研究中,我们表明,能量效率会因电池老化而改变,因此不仅要考虑新电池的效率,还要考虑电池老化对电池性能的影响。
摘要。自过去几年以来,可持续性和生态效率已在多篇科学论文中得到研究。然而,将这些概念应用于工业装配过程的文献并不丰富。本文介绍了一种优化航空航天装配过程的创新方法。作者建议引入一个新元素,即生态效率,以及目前用于优化的传统标准、成本和时间。该方法使用大型航空结构作为工业研究案例,分析装配过程的生态效率,并结合生命周期评估 (LCA) 来计算环境影响。结果与相关的关键流程指标 (KPI) 一起显示在仪表板中,以帮助工程师选择最佳装配过程。
摘要 建筑使用了美国 75% 的电力;因此,提高建筑运营的效率和灵活性可以为快速变化的电力系统带来巨大价值。在这里,我们估算了最佳可用建筑效率和灵活性措施对美国本土年度用电量和每小时需求的技术潜在近期和长期影响。到 2030 年,建筑效率和灵活性的共同部署可避免高达 742 TWh 的年度用电量和 181 GW 的每日净峰值负荷,到 2050 年将上升到 800 TWh 和 208 GW;至少 59 GW 和 69 GW 的峰值减排是可调度的。实施效率措施和灵活性措施可降低非高峰负荷增加的可能性,强调了高效建筑中负荷转移的限制。但总体而言,我们发现大量的建筑电网资源可以减少未来对化石燃料发电的需求,同时随着可变可再生能源渗透率的提高而减少对能源储存的依赖。
摘要大楼使用美国电力的75%;因此,提高建筑物运营的效率和灵活性可能会为快速变化的电力系统带来显着价值。在这里,我们估计了最佳利用建筑效率和灵活性措施对年度电量使用以及整个连续美国的每小时需求的技术潜力近期和长期影响。建筑效率和灵活性的共同部署避免了多达742个TWH的年度用电和2030年的每日净峰值负载181 GW,到2050年上升到800 TWH和208 GW;峰值降低至少59吉瓦和69吉瓦是可分配的。与功能齐全的措施一起实施效率措施可以减少降低负载的潜力增加,这突显了有效建筑物中负载转移的限制。总的来说,我们发现了一个大量的建筑物网格资源,可以减少未来的化石构成需求,同时还可以随着可变可再生能源渗透的增加而减少对能量存储的依赖。
摘要:我们提出了创建远程静止量子比特的多体格林伯格-霍恩-泽林格 (GHZ) 态和 W 态的有效协议。系统的非均匀性和/或非理想单光子散射通常会限制纠缠创建的性能,并导致实际量子信息处理中保真度和效率的下降。通过使用线性光学元件,由系统非均匀性和非理想光子散射引起的误差可以转化为协议中的预示损失。因此,生成的多体纠缠态的保真度保持不变,只有效率降低。远程静止量子比特的 GHZ 态以并行方式创建,其生成效率显着提高。在创建 N 个远程静止量子比特的 W 态的协议中,输入单光子以叠加态准备并并行发送到 N 条路径。我们利用双空间模式干涉消除了“哪条路径”单光子散射的“知识”,使得创建 N 量子比特 W 态的效率与静止量子比特的数量无关,而不是呈指数下降。
入学最低 GPA 为先前的本科或本科以上学位课程的 2.75(或被双学士-硕士课程录取后的累计学分)。申请必须包括理由陈述、至少一封推荐信以及研究生申请系统中指定的其他材料。不完整的申请将不予考虑。申请该课程的学生应通过课程、考试或作品集证明在以下领域具有熟练程度:线性代数(3 个学分)、多元微积分(4 个学分)、统计学(3 个学分)和计算机素养(6 个学分)。那些没有这些熟练程度的学生在剩余 6 个或更少的熟练程度要求学分未完成时可能会被录取,但熟练程度课程不计入证书。
在本研究中,使用微电子和光子结构分析 (AMPS-1D) 模拟器检查并表征了异质结 (P + a-SiC/i 本征/n-Si) 太阳能电池。在这种异质结太阳能电池中,施加了本征层以提高效率和性能。使用该本征层,可以实现 36.52% (Voc = 1 714 V、Jsc = 27 006 mA/cm 2 和 FF = 0 789) 的最佳效率。还观察了没有本征层的太阳能电池。在这种情况下,观察到的最大效率为 2.378%,这非常差。还研究了具有电子阻挡层 (EBL) 和缺陷层的异质结太阳能电池。在这种情况下,模拟结果显示效率 (34.357%) 低于之前。本研究论文介绍了一种异质结太阳能电池的优化模型,该模型通过增加本征层来提高效率。所提出的设计在其理论框架中显示出巨大的潜力。展望未来,该设计可以在实验室环境中实现,并有可能扩大应用范围。
在激光金属沉积 (LMD) 中,沉积轨道的高度会在层内和层间发生变化,从而导致工艺演变过程中出现显著偏差。先前的研究表明,在某些条件下会出现一种自稳定机制,保持高度有规律地增长,并保持零件和沉积喷嘴之间的恒定距离。在这里,我们分析了粉末收集效率和沉积高度稳定性之间的联系。为此,开发了一种监测系统来研究不同工艺条件下的沉积,使用在线测量样品重量并结合同轴光学三角测量获得的层高信息。使用分析模型根据高度监测和工艺参数实时估算沉积效率,并通过直接质量测量对其进行了验证。结果表明,轨道高度稳定与粉末收集效率降低有关,而粉末收集效率受熔池相对于粉末锥和激光束的相对位置控制。对于给定的一组参数,可以估算出间距以实现最高的粉末收集效率和通过构建方向的规则高度。
常规的单连接太阳能电池具有33%的理论效率限制,而多开关太阳能电池(MJSC)当前是唯一克服该限制的技术。热载体太阳能电池(HCSC)的演示是另一种依赖于收获光生成的携带者的动能的高耐高率方法,由于缓解携带者的热力化的困难。在这封信中,我们通过引入热载体太阳能电池(HCMJSC),这两个概念的协同作用,这是一个带有薄热载体顶交界处的MJSC。使用详细的平衡模型,我们将不同设备的效率与三个参数的函数进行比较:顶部和底部连接的带隙,顶部和底部连接的带隙,顶部和底部连接的效率,以及有效的热量系数,这封装了热化和光捕获的信息。除了允许比MJSC的材料组合范围更广泛,我们还表明,HCMJSC可以达到比HCSC较大的热化系数高的MJSC的效率。因此,HCMJSC可以为开发基于热载体的高效设备提供首选的途径。
摘要:针对多导弹追击—规避问题,本文提出了一种基于毁伤效能模型和虚拟力法的最优毁伤效能协同控制策略。首先,区别于传统追击—规避问题中过于理想的假设,建立并求解最大化毁伤效能的优化问题,使最优毁伤效能策略更具有实际应用意义。其次,提出一种改进的虚拟力法来获得该最优毁伤效能控制策略,解决了高复杂度毁伤函数带来的数值求解挑战。第三,该策略基于制导一体化引信技术,设计自适应增益,在不可预测的拦截条件下实现稳健的最大毁伤效能。最后,通过数值仿真验证了所提策略的有效性和稳健性。
