本论文由美国国家可再生能源实验室 (National Renewable Energy Laboratory) 撰写,该实验室由可持续能源联盟有限责任公司 (Alliance for Sustainable Energy, LLC) 运营,受美国能源部 (DOE) 委托,合同编号为 DE-AC36-08GO28308。本研究由美国能源部电力办公室的 GMLC 项目 (合同编号为 AC36- 08GO28308 (FlexPower)) 和电力办公室的高级电网建模项目 (R2D2 项目) 资助。本文表达的观点不一定代表美国能源部或美国政府的观点。美国政府保留;出版商在接受发表本文时,即承认美国政府保留非独占、已付费、不可撤销的全球许可,可以出于美国政府目的出版或复制本论文的已出版形式,或允许他人这样做。
闭环地热系统为资源受限的水热系统和刺激密集型地热系统提供了替代方案。在这项工作中,我们采用细长的体型理论(SBT)模型来模拟丹佛 - 朱尔斯堡盆地Wattenberg地区U环井设计的井流量和传热性能。研究了三种U环井模式,包括单,双重和多边设计。感兴趣区域内的地下的特征是深,热(> 200°C)的火成岩/变质地下室岩石,其背后是多个沉积地层。在6 km的目标深度内,U环的侧截面(S)估计接近300°C。作为基本情况,通过用u-loops中的SBT模型模拟带有开孔的侧面的SBT模型,研究了仅传导热传递,这些模型将使用水作为工作流体直接与热的干燥岩石直接交换。还考虑了超临界CO 2作为传热液的利用。在每种情况下,都评估了20年期限内的每年热量产生和温度曲线的系统性能。此外,使用自上而下的技术经济分析模型确定热量和电的升级成本(LCOH和LCOE)。结果表明,性能和成本优化的U-Loop设计是一种注射井的井间距为1,000米,具有10个50米间距的侧面,其温度梯度为60°C/km。通过此回路以60 kg/s的速度注入20°C的水,可以实现19兆瓦Th的平均热量产量(即2.2兆瓦E净植物产量),从而使LCOE和LCOH分别为$ 136/MWH E和$ 1.53/gj,在20年的项目中。
美国绝大多数公用事业规模的风力发电机组都依赖于外国采购的稀土永磁体,而这些永磁体容易受到供应链不确定性的影响。许多小型风力发电机原始设备制造商都致力于不断改进发电机设计,以降低材料和生产成本,并通过降低齿槽转矩和提高效率来提高性能。传统的设计和制造提供的机会有限。在这项工作中,我们利用聚合物粘结磁体和电气和结构钢的三维 (3D) 打印的最新进展,展示了 15 千瓦基线风力发电机的先进设计方法。我们探索了使用贝塞尔曲线的三种磁体参数化方法,从而产生对称、不对称和多材料磁体设计。我们采用多物理场方法,结合参数化计算机辅助设计建模、有限元分析和有针对性的抽样,以确定具有更多机会减少稀土材料、提高效率和最小化齿槽转矩的新型设计。结果表明,非对称极设计和多材料极设计提供了更大的机会,可以在与基线发电机性能相似的条件下将稀土磁体材料减少多达 35%,这表明超越传统对称限制并由 3D 打印允许的设计自由度有了更新的机会。
建筑物的完全脱碳需要用电动设备替换燃烧设备,而空气源热泵 (ASHP) 是一种候选替代方案。然而,技术限制(例如在寒冷天气下运行时效率下降)限制了它们在全球供热市场的采用。在几种提高寒冷气候下运行的 ASHP 效率的选项中,人们考虑使用热能存储 (TES),因为它可以在寒冷时提供供暖,并将 ASHP 运行转移到天气较暖的时候。它还可以利用分时电价并在必要时支持除霜。然而,对 ASHP-TES 系统的评估仍然有限,因为传统指标无法充分反映其经济和环境效益。在这项工作中,提出了一个 Python 框架来模拟有和没有 TES 的 ASHP。提出了一些指标来分析系统在成本、等效 CO 2 排放量和效率指标方面的性能,以评估和比较替代系统。提供了针对商用热泵获得的实验数据的模型验证,以及使用科罗拉多州丹佛市的应用示例,以突出模型功能。
摘要 —本文研究了带有异步传感器的配电网的状态估计问题,该配电网由具有多种采样和报告率的智能电表和相量测量单元 (PMU) 组成。我们考虑了两种独立的状态估计和跟踪场景,状态为电压或电流。利用这两组数据,我们研究了 (a) 完整数据(假设所有测量值均可用)和 (b) 有限数据(采用在线算法方法通过在可用时处理测量值来估计可能随时间变化的状态)下的估计。所提出的算法受到经典随机梯度下降 (SGD) 方法的启发,根据先前的估计和新获得的测量值更新状态。最后,我们通过 IEEE-37 测试网络上的数值模拟证明了估计和跟踪的有效性,同时还强调了以电流为状态的估计如何导致更快的收敛。
摘要 — 电力需求的不断增长和极端天气条件的增加给我们的电网带来了前所未有的压力。这种压力通常会导致电气元件故障,从而引发野火。这项工作开发了一种新模型,通过优化输电网络的运行计划来平衡电网运行的可靠性和野火引发的风险,同时考虑包括外生因素和运行因素在内的时变风险指标。储能系统被认为可以在高峰野火时段提供电力并实现时间负载转移。该问题被表述为一个混合整数线性规划,该规划最大化服务电力需求和电网引起的野火风险降低的加权和。结果表明,该模型能够在不大幅削减负荷的情况下显着降低野火风险。索引词 — 野火风险管理、电力系统运行、野火弹性电力系统、主动调度
现有的社区或城市规模能源系统建模和仿真工具通常受到限制,并且需要专家级建模的能力来开发系统模型。为了帮助填补这一空白,我们建议使用地热热泵的地区能源系统进行集成的尺寸和建模平台。所提出的平台使用与建筑物,孔菲尔德和地区能量循环有关的几何和非几何用户输入。平台大小大小,地热交换机,生成相应的区域能源系统模型,并自动运行年度模拟。我们平台上的Borefield组件模型已针对EnergyPlus进行了验证,以确保可靠的模拟性能。在本文中提供了一个案例研究,以证明所提出的平台的工作流和模拟结果的合理性。
随着AI驱动技术的进步,机器翻译通过改变目的地的方式或解释语言,从而对游客的旅行体验产生了重大影响。然而,这些新兴技术在旅游业和款待中的好处,障碍和未来前景的经验文献尚未得到充分探索。本研究旨在探索和概述320个旅行者对机器翻译的看法。分析了意大利旅行者的独特样本,以及他们在数字环境中的当前和潜在客户。描述性统计数据用于介绍旅行者对基于AI的机器翻译人员的看法的数字和主要特征。根据感知的利益和实施挑战,将旅行者分为两个集群。我们的发现有助于不断增长的基于AI的机器翻译人员的文献,并通过绘制机器翻译的好处,挑战,外观和成熟度来提供实用的见解。结果提供了理论和实用见解,用于改善基于AI的机器翻译及其在旅游和酒店业中的作用。这是探索旅游业和
摘要 — 传统上,电力是由大型发电厂生产的。生产能源的成本与燃料成本(例如碳或天然气)以及维护发电厂的成本有关。随着分布式能源的出现,电力可以由一种新型主体直接在电网边缘生产:产消者。产消者是既消耗又发电的实体,例如通过光伏板。产消者生产的电力成本不再与燃料消耗有关,因为来自分布式发电机的能源基本上是免费的。相反,成本与产消者提供的服务应得的报酬有关。所提出的控制策略在上述情况下将有功发电成本降至最低。控制方案要求产消者测量其电压,然后根据连续时间反馈控制律(实际上是投影梯度下降策略)调整注入的电量。提供模拟以说明算法行为。
绝缘栅双极晶体管 (IGBT) 电源模块是常用于切换高电压和电流的设备。使用和环境条件可能会导致这些电源模块随着时间的推移而性能下降,而这一渐进过程最终可能导致设备发生灾难性故障。这一性能下降过程可能会导致一些与电源模块健康状况相关的早期性能症状,从而可以检测出 IGBT 模块的可靠性下降。测试可用于加速这一过程,从而可以快速确定是否可以表征设备可靠性的特定下降。在本研究中,同时对多个电源模块进行热循环,以评估热循环对电源模块性能下降的影响。使用高温热电偶从每个电源模块内部进行现场温度监测。执行设备成像和特性分析以及温度数据分析,以评估电源模块内的故障模式和机制。虽然实验旨在评估热循环对芯片连接的潜在损坏影响,但结果表明引线键合性能下降是限制寿命的故障机制。
