摘要:基于二维(2D)材料的微型和纳米机电系统(MEMS和NEMS)设备与硅基碱对应物相比揭示了新型功能和更高的灵敏度。2D材料的独特性能增强了对2D材料基于纳米机电设备和传感的需求。在过去的几十年中,使用与MEMS和NEMS集成的悬浮2D膜出现了质量和气体传感器,加速度计,压力传感器和麦克风的高性能敏感性。通过MEMS/NEMS传感器提供了积极感测的微小变化,例如在动量,温度和应变的小小变化的被动模式下传感。在这篇综述中,我们讨论了NEM和MEMS设备中使用的2D材料的材料准备方法,电子,光学和机械性能,除了设备操作原理外,制造路线。
国家能源建模系统 (NEMS) 的开发旨在提供 20 至 25 年的能源相关活动预测和分析。NEMS 使用中央数据库来存储和传递各个组件之间的输入和输出。NEMS 电力市场模块 (EMM) 是 NEMS 框架中的一个重要环节(图 1)。在每个模型年,EMM 都会从 NEMS 需求模块接收电力需求预测,从 NEMS 燃料供应模块接收燃料价格,从 NEMS 系统模块接收预期,从 NEMS 宏观经济模块接收宏观经济参数。EMM 会估计电力生产商(电力公司和非公用事业公司)为以最经济的方式满足需求而采取的行动。然后,EMM 将电价输出到需求模块,将燃料消耗输出到燃料供应模块,将排放量输出到集成模块,将资本需求输出到宏观经济模块。该模型会不断迭代,直到每个预测年都得到解决方案。
国家能源模型系统 (NEMS) 是 EIA 使用的综合性中期能源预测和政策分析工具。NEMS 根据经济、国际市场和能源政策的假设,预测各地区的能源供应、需求、价格和环境排放。宏观经济活动模块 (MAM) 通过为 NEMS 的供应、需求和转换模块提供经济驱动变量的预测,将 NEMS 与经济联系起来。MAM 的基线经济预测包含 NEMS 中用于帮助确定能源需求和供应的初始经济假设。MAM 还可以为 NEMS 提供代表经济增长不确定性范围的替代经济假设。MAM 还可以模拟有关世界石油价格走势或新技术渗透的不同假设。这些假设产生的经济影响是 NEMS 其余供应和需求模块的输入(第 127 页附录 B 中的表 B14)。在年度能源展望 (AEO) 设置之外,MAM 代表一套链接模型系统,可以评估能源事件变化对经济或非 EIA 请求者指定的政策建议的潜在影响。这些经济影响是 NEMS 内置的政策建议引发的对能源事件的假设的结果。然后,NEMS 的链接模块会迭代得出解决方案。
我们用于《2023 年年度能源展望》(AEO2023)的国家能源建模系统 (NEMS) 版本通常代表当前立法、环境法规和国际协议,包括截至 2022 年 11 月中旬的最新政府法规。拟议的联邦和州立法、法规或标准的潜在影响未反映在 NEMS 中。此外,NEMS 不反映已颁布但尚未获得资助或缺乏实施条例的立法部分。每个模块的文档中都提供了 AEO2023 中包含的联邦和选定州立法和法规的列表,包括我们如何将它们纳入其中。本文档概述了所有相关法规,并包含代表 NEMS 中代表的新法规和现有立法和法规的汇总表。
美国能源信息署 (EIA) 的《2022 年年度能源展望》(AEO2022) 使用的国家能源建模系统 (NEMS) 版本通常代表当前立法、环境法规和国际协议,包括截至 2021 年 11 月底已实施法规的近期政府行动。拟议的联邦和州立法、法规或标准的潜在影响未反映在 NEMS 中。此外,NEMS 不反映已颁布但尚未获得资助或缺乏实施条例的立法部分。每个模块的文档中都提供了 AEO2022 中包含的联邦和选定州立法和法规的列表,包括我们如何将它们纳入其中。本文档概述了所有相关法规,并包含代表 NEMS 中代表的新旧立法和法规的汇总表。
长期存在的更大计算能力的探索已经存在。自1960年代以来,现代电脑中的晶体管一直遵循摩尔定律。然而,随着硅晶体管继续扩大规模,它们面临挑战,例如由于有限的亚阈值挥杆,与高温操作不兼容以及缺乏可重新选择性,诸如州外泄漏功率的增加。因此,正在研究新型的计算设备以解决这些问题。随着微型/纳米制作技术的进步,Me-Chanical计算已成为晶体管的有前途的替代品,具有通过利用自由dom的机械性程度来利用超级功耗,高温兼容性和可构性的优势。尤其是微型/纳米机电系统(MEMS/NEMS)技术现在正在积极探索以实现未来的计算设备。可以根据其操作方式(图1):联系人(主要是开关/继电器)和非接触模式(通常是谐振器),我们可以在下面进行更详细的讨论。基于MEMS/NEMS开关/继电器的机械计算。MEMS开关已经研究了数十年。多年来,已经对具有不同驾驶机制的MEM/NEM开关的不同设计进行了启发[1],静电MEMS/NEMS开关受到了最广泛的探索。静电内存和NEM开关通常包含可移动电极(梁或膜)和静态反电极,并由小空气或真空间隔隔开。在OFF状态下,这种物理分离可确保零泄漏电流。除了接近零泄漏电流和突然开关外,NEM开关对苛刻的环境具有比金属氧化物 - 氧化型局部效果(MOSFET)更具抵抗力。基于这些SIC NEMS开关的SIC纳米线开关和逻辑逆变器可以可靠地函数可靠地函数,而MOSFET会失败
nEMS 旨在加快预防性维护计划的上市时间。从多个站点的类似设备收集数据,以了解设备行为模式并识别性能下降。nEMS 应用机器学习和大数据挖掘算法来预测设备健康状况并在恶劣条件下安排维护。
nEMS 旨在加快预防性维护计划的上市时间。从多个站点的类似设备收集数据,以了解设备行为模式并识别性能下降。nEMS 应用机器学习和大数据挖掘算法来预测设备健康状况并在恶劣条件下安排维护。
AEO2024 暂停和 AEO2025 增强首先,我们重申我们不会发布 AEO2024 的模型结果。我们利用这次暂停来改进国家能源建模系统 (NEMS) 技术和政策表示,以应对 AEO2025 及以后的发展。我们已经使用 NEMS 30 年了,它经历了许多升级和改进。对于 AEO2025,我们计划添加氢表示并更新碳捕获模型、电力部门模型和技术表示。此外,我们将解决现行法律法规。具体来说,在建筑领域,我们更新了几份报告并纳入了新的数据源,这将有助于我们及时了解当前的技术趋势,我们正在努力解决新的法律法规。我们鼓励利益相关者参加其他即将举行的 AEO 工作组会议,我们将在会上更深入地讨论 NEMS 的其他变化。