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1991–2021 年人工智能在生物能源研究上的应用及趋势：文献计量分析
摘要：文献计量分析研究了 1991 年至 2021 年期间出版物对使用人工智能 (AI) 的文献和生物能源研究趋势的影响。在本研究中，从 Web of Science 中提取了 1721 份出版物，并对国家、作者、机构、期刊和关键词进行了分析。近几十年来，这一领域已进入爆发阶段。印度是这一领域生产力最高的国家，其次是中国、伊朗和美国。它还指出了发达国家和发展中国家在趋势和主题之间存在一些显着差异。前者在初始阶段引领了这一领域，后来重视使用人工智能进行研究原料和影响评估。发展中国家鼓励这一领域的发展，并强调阶段处理和工艺优化的原料使用。此外，一项共同作者和机构的研究表明，遥远地区的作者和机构很少合作。期刊分析显示能源、燃料和能源转换与管理之间存在密切的联系。机器学习是迄今为止人工智能 (AI) 技术在生物能源研究中最常见的应用，53% 的文章使用了它。在这些与 AI 相关的出版物中，关键词人工神经网络 (ANN) 在文章中出现的频率最高。
可持续生物能源在完全脱碳社会中的作用
丹麦政府的目标是到 2030 年减少 70% 的二氧化碳排放量，并在随后的几年内实现完全脱碳社会，本文旨在确定可持续生物能源在实现这一目标中的作用。所提出的方法和方法对朝着同一方向前进的其他国家也具有借鉴意义。重点是进一步开发能源和运输领域可持续生物质资源和转化技术的战略，并与 CCUS（碳捕获利用和储存）相结合，以与其他部门协调并实现完全脱碳社会。通过使用每小时能源系统建模和智能能源系统方法，可以创建强大的多技术战略并保持可持续的生物能源水平。结果以原则和指南的形式呈现，说明如何将各个国家使用可持续生物质作为全球脱碳的一个组成部分。© 2022 作者。由 Elsevier Ltd. 出版。这是一篇根据 CC BY 许可开放获取的文章（http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/）。
生物能源行业与饲料行业之间的竞争日益激烈
这些机构将收到所提议研究的最终报告，以奖励他们的帮助。在本课程中，学生分组工作，并经历不同的阶段，在这些阶段中，他们将训练自己分析环境问题的社会背景、制定研究问题和相关研究问题的定义、进行文献研究和数据收集、得出结论、撰写最终报告以及口头陈述研究。瓦赫宁根大学对当前问题感兴趣的工作人员将监督学生。每位学生在研究工作上花费的总时间约为 120 小时。鉴于研究的有限时间和性质，只有在与负责的主管协商后才能出版和更广泛地传播结果。未经瓦赫宁根大学环境技术分部许可，不得以任何方式复制或发布本报告的结果，地址：PO Box 17, 6700 AA -Wageningen 电话：0317-483339。
分类技术
•电力网络战略：为了促进电力网络的进一步发展，2017年12月，议会通过了《联邦电力法》和《联邦电力供应法》的修正案。•气候政策：在《巴黎气候变化协议》中，瑞士承诺将其温室气体排放减半，到2030年的1990年水平。要实现这一目标，必须在2020年以后的期间进行修订。2019年，联邦委员会决心，截至2050年，瑞士将其净温室气体排放量减少到零（零净排放目标）。这意味着它的目标是实现国际商定的目标，即将全球气候变暖限制至最高1.5°C，而工业前时期。在2021年6月，修订后的CO2法案被瑞士选民拒绝（另见下文）。•能量视角2050+（EP 2050+）在零零排放方案（零）中分析了如何开发与2050年净零温室气体排放的长期气候目标相吻合的能源系统，并同时确保了安全的能源供应。考虑了这种情况的几种变体。它们的技术组合和电力部门可再生能源转变的速度有所不同。•修订《联邦电力供应法》：《联邦电力供应法》正在进行的修订背后的目的是使电力市场充分自由化。同时，《联邦能源法》也应进行调整。在这里，目的是通过为投资国内可再生能源的投资提供更多有吸引力的激励措施来实施支持市场自由化的措施，从而加强瑞士的供应安全。
生物能源化学催化联盟
催化对未来的潜在影响仅在化学工业中，到 2050 年，与“一切照旧”的情况相比，催化剂和相关工艺的改进每年可以节省多达 13 艾焦耳的能源和 1 千兆吨二氧化碳当量。*
木薯（Manihot esculenta）可作为食物和生物能源的双重用途
摘要 木薯 (Manihot esculenta. Crantz) 是一种富含淀粉的木质块茎根作物，可作为重要的食物，尽管其潜力巨大，但很少有人研究它作为生物能源作物的潜力。这种作物发挥这种双重作用的主要瓶颈是其块茎在两种用途上的竞争。主要的木薯产区主要将块根用作食物，这导致它作为生物能源作物被忽视。使用非食用木薯部分作为纤维素生物燃料生产的原料是一种很有前途的策略，可以克服这一挑战。然而，在非块茎部分，大多数糖分都被木质素复合物高度隔离，使其无法被细菌生物转化。此外，由于多种生产限制，这些主要种植区的木薯产量并不理想。影响木薯作为食品和生物能源作物生产的挑战是相互关联的，因此需要一并解决。通过改良木薯以抵抗生物和非生物胁迫，可以提高产量，满足根部对食物和生物能源生产的高需求。此外，产量的提高将提高非食品部分用于生物能源的可用性，这是更大的目标。本综述讨论了通过改良木薯以抵抗降低其生产力的胁迫的努力，以及提高生物量生产的策略，这两者都对食物和生物能源都很重要。此外，还探讨了可以简化木薯生物转化以提高生物能源生产的潜在策略。
灵活生物能源支持资源效率和加速能源转型的现状和期望
我们可以预期，在未来十年，光伏和风能将显著扩张并跨部门部署。然而，这些可再生能源的间歇性将带来能源供需匹配方面的挑战。旨在解决这一挑战的研究和战略往往忽视了现代可持续生物能源的灵活性潜力，尽管这是当今领先的可再生能源。我们利用国际能源署生物能源技术合作计划收集的最新问卷数据（包括本研究的一些作者），探讨生物能源灵活性的现状和利益相关者的期望，为 11 个国家提供技术和部署状况审查。我们介绍了各种可提供灵活性服务的商业化生物能源技术。我们发现，可持续生物质可以在不同的运行条件和负荷下为能源系统提供多种服务和益处，为电网以外的能源安全做出贡献。然而，实际部署仍然被视为一种小众创新，这主要是由于有限的“景观压力”以及将系统、宏观经济和社会收益转化为商业层面的经济利润的巨大挑战。考虑到灵活性服务的多样性，我们强调市场和框架的设计必须充分反映不同商品或服务的质量和局限性。因此，我们提倡进行一场非正统的能源经济辩论，以帮助解决基于实证方法、定量建模和基础分析研究的不同市场设计有效性的基本问题。
五个基石可以解锁柔性生物能的潜力
需要大量的创新技术来实现可持续发展目标（SDGS）（Frankl 2020 I）。实现最不可能的可靠和可持续的能源系统是一个全球挑战。可再生能源对于所有能源部门的关键，直到最新世纪中期（到2050年2021年II）才能实现气候中性能源供应。在有利的政策环境，市场机会和大量成本降低的驱动下，可变的可再生能源（VRE）等可变的可再生能源（VRE）等越来越重要的能源是越来越重要的能源来扩展能源访问并基于清洁能源启用电气化。这实质上改变了电力系统的结构和操作，但也影响了热量和运输部门的可再生能源。
