可再生能源和电动汽车 (EV) 是实现可持续城市的关键技术。然而,可再生能源的间歇性发电和电动汽车充电导致的峰值负荷增加可能会给电力系统带来技术挑战。通过能源系统优化改善负荷匹配可以最大限度地减少这些挑战。本文评估了由风能和太阳能供电的净零能耗城市的最佳城市规模能源匹配潜力,考虑了三种电动汽车充电方案:机会充电、智能充电和车辆到电网 (V2G)。以瑞典西海岸的一个城市为例。智能充电和 V2G 方案旨在最大限度地减少发电和负荷之间的不匹配,并被表述为二次规划问题。模拟结果表明,在采用 V2G 方案且风能-光伏发电份额为 70:30 的净零能耗城市中,实现了最佳负荷匹配性能。最佳净零能耗城市的负载匹配性能从机会充电的 68% 提高到智能充电的 73%,再到 V2G 的 84%。研究还表明,参与 V2G 方案的 2.4 GWh 电动汽车电池在提高城市规模负载匹配性能方面相当于 1.4 GWh 固定储能。研究结果表明,电动汽车具有为城市能源系统提供灵活性的巨大潜力。
高级城市降温技术涉及使用超冷的材料与精心设计的绿色基础设施结合使用的较低的城市环境和地表温度,并减少城市规模的冷却消耗。在这里,我们介绍了在沙特阿拉伯利雅得进行的大规模降温项目的结果。白天的辐射冷却器以及凉爽的材料以及灌溉或未灌溉的绿色植物,用于设计八种整体降温场景。我们评估了场景的气候影响以及3,323座城市建筑的相应能源益处。计算峰值环境温度最高4.5°C的峰值降低,报告的城市环境温度降低最高以及环境温度在城市中的差异的年度总和降低了26%。我们发现,创新的城市降温策略促进了高达16%的巨大冷却能源保护,而降温和能源适应技术的综合实施可将冷却需求降低35%。
利用数字经济对绿色全因素生产率的贡献是加速中国绿色增长的关键策略,尽管仍然需要更多的研究来了解这种影响力的机制。本研究使用2011年至2019年的282个中国县级城市的小组数据,以经验评估数字经济和城市规模对GTFP的影响。首先,GTFP总体表现出向上的趋势,具有出色的空间相关性和最小的区域变化。第二,发现表明,尽管周围位置的GTFP不受数字经济的影响,但可以提高本地生产力。第三,异质性研究表明,与中部地区和西部地区相比,数字经济对东部地区的本地GTFP贡献更大,其中中部地区对周围地区的GTFP做出了最大的贡献。与第四和第五级城市相比,第一,第二和第三层城市从数字经济到本地和邻近的GTFP的贡献要多。第四,城市规模积极地修改了绿色总要素生产率与数字经济之间的关系。西部地区是城市规模扩张的积极调节作用最大的地方。此外,与第一,第二和第三层城市相比,第四和第五阶层城市的城市规模增加了更强的好处调节作用。鉴于此,我们应该专注于数字经济的增长,优化城市规模,并充分利用数字行业集中度和数字技术传播产生的溢出效应所产生的规模效应。
c) 剖面 A – A*。剖面图中显示的 Riegel Horizon (RH) 未在数值模型中考虑。数据来自 GDI-BW (2015)、Geofabrik (2022)、USGS (2017)。水头数据来自弗莱堡环境保护局和巴登-符腾堡州环境、调查和自然保护研究所 (LUBW)。剖面图根据 Wirsing 和 Luz (2005) 修改。
城市具有将其能源部门转变为低碳排放的全电动部门的重要动机。但是,在尝试实施这种更改时,它们经常遇到许多障碍。例如,尽管城市地区的能源需求密度最高,但城市通常缺乏安装额外的能源产生和/或长期持续储能系统的空间。城市还存在现有的环境问题,从能源(例如,灰尘,废热或噪声污染),使居民对能源基础设施的发展敏感。利用常规来源的电力,例如天然气,生物量和水力发电,通常与城市地区距离,这也使城市更容易受到供应干扰的影响。城市的一种有希望的去碳化能源选择着重于其供暖和冷却需求,该需求占美国的三分之一和欧洲能源消耗的一半(包括干燥,巴氏杀菌等工业过程。; Jadun等人,2017年;欧盟委员会2022)。如果地热直接使用技术可以满足加热和冷却载荷,则可以大大减少对新电源的需求。尽管地热能源作为城市/社区尺度的供暖和冷却资源具有证实,但目前它只是供暖和冷却领域中的利基资源,尽管具有未来增长的巨大潜力。投资的主要驱动因素是在可再生能源生产,更高的收入和通过网格产生的能源分配的努力方面的更大政治利益所代表的。从历史上看,重点一直放在可钻探深度下需要更高温度(大于90°C)资源的地热发电潜力上,但是潜在的可行区域在地理上受到限制,并且通常从城市中心远离。相比之下,低温(小于90°C)地热资源几乎可以直接用于加热和冷却,并且在城市/郊区环境中具有成本效益。此外,可再生电源的突出源增加,例如风能和太阳能在城市规模的电网上,引起了人们对储能问题的新紧迫性。地下热量储存(UTE),其中剩余或废热的地下供以后使用,可以提供长期持续的储能解决方案。
在总线端站的快速充电电动巴士可能会导致公交运营商的高峰值收费。减少这些峰值电荷的一种有前途的方法是将快速充电站(FCS)与固定储能单元(SES)相结合。这项工作分析了在城市规模上安装最佳大小的SES的潜在成本降低,以不同的水平总线电力。结果表明,降低成本的潜力随着总线线电力水平的增加而降低。对于基于新加坡总线网络的案例研究,在电动机30%时,将SES安装在FCS上可以将总成本降低1.8%,而完全电动的总线网络的平均成本降低为0.4%。对结果与先前的研究的比较表明,成本降低潜力对峰值需求定价方法高度敏感。关键字 - 固定储能,峰顶剃须,电动公共汽车,城市尺度模拟,最佳尺寸