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替代方法对估算增量需求有何价值？：预印本
摘要 — 电力系统运营商采购和部署灵活性储备或爬坡产品，以解决由负荷和发电的不确定性和多变性引起的平衡需求。现有方法使用日历信息和历史预测误差来估计爬坡需求。新方法研究实时天气信息是否可以为爬坡和其他平衡要求提供信息。本文比较了理论和实践中爬坡要求的估计方法。理论框架表明，替代方法何时可以通过要求更低或更高水平的爬坡产品来产生比现有方法更好的经济或可靠性性能。2019 年 5 月对 118 母线测试系统进行了为期 4 天的初步模拟，说明了当爬坡要求是基于天气信息（替代）而不是基于日历（基线）时，系统性能如何提高或下降。初步结果表明性能变化具有很大的可变性，并强调了系统条件等其他因素对实际性能变化的影响。索引词 — 灵活性、爬坡产品、可再生能源不确定性、预测误差、概率预测、可靠性。
零能源建筑的未来：生产，响应，再生：预印本
建筑物通常连接到公用电网，实用程序网格在很大程度上响应建筑环境而发展。如果更多建筑物的实时用电使用与可再生能源一致，则将添加更多可再生能源。最终，零能源建筑物的关键目标将是使用100％的可再生能源（100％的时间），将载荷与能量存储和可再生能源生成一年的时间匹配。该目标超出了当前的零能量定义，该定义的重点是可再生供应和能源需求的年平衡，并利用网格来“存储”过量的生产，以弥补数小时，而无需足够的现场可再生能源生成。本文着眼于简单的指标，以评估可再生资源和存储与建筑物负载的对齐。此过程可以提供有关构建设计注意事项的见解，包括使用灵活的负载和最佳资源管理，并通过更好的数据和分析技术来改进。
基于基础设施的协作感知：概述和挑战：预印本
交通交叉点在运输网络中是至关重要的，具有挑战性的节点，其中多个车道和行人汇聚。大约四分之一的交通死亡人数，大约有四分之一的交通损伤发生在交通交叉点（1）。这些交叉路口的有效管理对于确保所有用户的安全性和效率至关重要，包括车辆，行人，骑自行车的人和脆弱的道路使用者（VRUS）（2，3）。随着传感器感知技术的进步，例如雷达，光检测和范围（LIDAR）和相机，交通交集正在发展为动态和数据富的环境。通过使用这些数据创建一个实时数字双胞胎，我们可以实现实时数据驱动的决策以及一系列应用，例如向连接的车辆（CVS）（CVS）和连接的自动驾驶汽车（CAVS）（CAVS），安全性信号传导以及限制优化的优化和提高效率和提高安全性（4-7）。
NREL 海洋能源淡化研究与开发组合：预印本
美国国家可再生能源实验室 (NREL) 与美国能源部 (DOE) 水力技术办公室 (WPTO) 合作，开发了一种独特的研发方法，以推进海洋能源海水淡化。海水淡化是 WPTO 推动蓝色经济 TM 投资组合 [1] 的一项基础投资，也是该投资组合的首笔投资。NREL 的海洋能源海水淡化涵盖技术经济可行性研究、数值建模和组件和子系统级别的实验室测试，以及液压和电动反渗透波浪能转换器 (HERO WEC) 的开发。这种多层次的方法实现了创新的反馈循环，其中从实验室和现场实验中获得的数据和经验教训可用于改进建模工具和分析技术，确定未来年度活动的优先级，并改进 NREL 和整个 WPTO 投资组合内的战略方向。 NREL 主导的研究的主要目标是确定与波浪能海水淡化商业化相关的关键障碍，并开发海洋能源行业可以采用的解决方案。值得注意的是，虽然 WPTO 的海洋能源组合包括波浪能、潮汐能、洋流能、热梯度能和压力梯度能，但大部分海洋能源海水淡化工作都集中在波浪能海水淡化上。同时，这些研发活动可以帮助为行业和学术技术提供技术援助和支持。这两个轨道有助于建立一个共同的解决方案社区方法，同时也确定了发展强劲行业所必需的海洋部门以外的关键利益相关者、政府机构和其他组织。
PowerGridworld：电力系统中多智能体强化学习的框架：预印本
我们推出了 PowerGridworld 开源软件包，为用户提供轻量级、模块化和可定制的框架，用于创建以电力系统为中心的多智能体 Gym 环境，这些环境可轻松与现有的强化学习 (RL) 训练框架集成。尽管存在许多用于训练多智能体 RL (MARL) 策略的框架，但没有一个可以快速制作原型并开发环境本身，尤其是在异构（复合、多设备）电力系统的背景下，其中需要电力流解决方案来定义电网级变量和成本。PowerGridworld 有助于填补这一空白。为了突出 PowerGridworld 的主要功能，我们提供了两个案例研究，并演示了使用 OpenAI 的多智能体深度确定性策略梯度 (MADDPG) 和 RL-Lib 的近端策略优化 (PPO) 算法学习 MARL 策略。在这两种情况下，至少有一些智能体子集在每个时间步骤中将电力流解决方案的元素作为其奖励（负成本）结构的一部分。
美国海上风能的供应链路线图
摘要在2021年，美国能源部（DOE）开始了能源大地倡议，以在未来10年内加速可靠的清洁能源解决方案的突破。在2022年，美国能源部地热技术办公室（GTO）询问了国家可再生能源实验室（NREL），以为开发增强的地热系统（EGS）的能源地面靶标提供分析，该储层是人为的地下储层，这些储量从地球上从地球上提取电力的热能，以发电和/或热量或加热或加热应用。增强的地热射击分析基于2019年GTO报告Geovision中的技术假设：利用我们脚下的热量。对于Earthshot，我们根据最近的技术进步更新了一些技术成本和性能假设，并更新了EGS资源潜力，以包括更详细的分析。我们使用了更新的EGS供应成本曲线来预测使用能力扩展模型到2050年在美国部署的地热发电量。结果用于为EGS开发成本目标。2022年9月8日，宣布了增强的地热射击。其目标 - 将EG的成本降低90％，到2035年每兆瓦$ 45。本文总结了增强的地热拍摄中使用的成本和资源假设。它描述了区域能源部署系统（REEDS）容量扩展模型中使用的假设，以预测地热部署并讨论结果。1
一种用于电网形成逆变器系统的新型电源硬件在环接口方法：预印本
摘要 — 电网形成 (GFM) 逆变器系统的功率硬件在环 (PHIL) 仿真有助于测试极端场景，例如并网到离网的转换和没有刚性电网的孤岛微电网运行。据作者所知，文献中的大多数研究都集中于电网跟踪逆变器系统的 PHIL 仿真。只有少数研究关注 GFM 逆变器，而这些研究具有挑战性且存在问题，尤其是对于大功率应用而言。本文提出了一种新颖的 PHIL 仿真平台，可实现大功率 GFM 逆变器系统的接口。本文提出了虚拟 GFM 逆变器的概念，作为所提出的 PHIL 接口的一部分。在 PHIL 接口中添加虚拟 GFM 逆变器扩展了传统的理想变压器模型 (ITM) 方法，使其能够克服现有 ITM 方法的不稳定性问题。在验证阶段，使用所提出的接口方法对三相、480 V、125 kVA GFM 逆变器系统进行了 PHIL 实验。结果证实，所提出的 PHIL 仿真方法对于 GFM 逆变器系统性能良好且稳定。关键词 — 下垂控制、电网形成逆变器、基于 ITM 的接口方法、电力硬件在环仿真。
能源计划和分析的数据和工具
国家可再生能源实验室和通用电气（GE）是添加剂和模块化的转子叶片和集成复合材料组装（AmeriCA）项目中的合作伙伴。美国旨在开发先进的制造解决方案，以减少劳动力和周期时间，同时增加风力涡轮机叶片的可回收性。该项目由美国能源部的高级制造业官员资助。本文介绍了新型制造过程的技术经济和生命周期分析，该过程应用于代表性3.4 MW陆基风力涡轮机的刀片的15米长尖端。我们与标准制造过程进行了比较，强调了挑战和机遇。几个不确定性影响分析，但我们强调了一个机会空间。使用了一套假设，采用高级制造的小费将降低21％，周期时间降低39％，总叶片提示成本降低15％，同时提高生产质量并采用可回收的热塑性树脂。生命周期分析将返回两个过程之间的气候变化影响和体现能量的可比指标。
先进槽式集热器的制造成本分析：预印本
摘要。研究团队对先进槽式太阳能设计 — Solar Dynamics Sunbeam-MT（Sunbeam Mid-Term）进行了详细的自下而上的制造成本估算。这包括在制造工厂中制造和组装的所有组件（例如空间框架和臂）以及购买的零件（例如镜子和接收器管）。已经对施工和装配活动进行了估算，然后确定了估计的安装成本。先前的分析已经对 schlaich bergermann partner (sbp) 的 Ultimate Trough 进行了详细的自下而上的制造、装配和施工分析，这项工作根据与 SunBeam-MT 类似的孔径面积更新了太阳能场成本估算。对于此分析，Ultimate Trough 被视为商用槽式太阳能系统，Sunbeam-MT 被视为先进槽式太阳能系统。为便于比较，Sunbeam-MT 和 Ultimate Trough 都采用了一个孔径面积约为 800,000 平方米（m 2 ）的太阳能场建模，相当于一个大型 CSP 工厂。分析发现，Sunbeam-MT 的潜在安装成本估计可能为 120 美元/平方米，但必须按规模建造才能证实这一估计。与之前的分析相比，采用美国条件的商用 Ultimate Trough 的安装成本已从 178 美元/平方米降至 152 美元/平方米。如果使用中国钢材，这两种设计的成本甚至可能更低。
天然气井操作中清洁能源的机会：预印本
摘要 - 石油和天然气行业越来越多地寻求运营改进，以降低成本和排放，同时提高对电网中断的弹性。本研究描述了分布式能源生成和存储技术的机遇的技术经济分析，以支持公司节省能源成本，清洁能源和能源弹性目标。具体而言，分析评估了宾夕法尼亚州Marcellus页岩的假设上游井位置的太阳能光伏（PV），分布式风能和电池能量存储，均与网格连接和离网。结果表明太阳能光伏有机会降低运营成本。此外，这些技术减少了该站点对电网电力和天然气的消耗，因此可以帮助减少与电力和天然气消耗相关的范围1和2的范围。对于每种排放量减少方案，计算出避免排放的成本；与其他减少排放策略（例如能源效率，降低燃烧和直接碳捕获和固定）相比，可以将这些价值与对减少排放的内部组织价值进行比较，并与现有的（尽管有限）（尽管有限）（例如加利福尼亚州的低碳燃料标准）进行了比较。结果表明，通过分布式可再生能源减少排放的相关成本与这些选择和市场具有竞争力。这项研究还探讨了这些电力清洁能源技术支持现场抵御公用事业的能力。