如今,可再生能源 (RES) 在生产大量电力和减少二氧化碳及其他温室气体排放方面发挥着重要作用。最重要的 RES 之一是光伏 (PV) 技术:事实上,它需要的安装和维护成本较低,并且由于结构的模块化和有限的安装空间,最适合城市一体化 [1]。在此背景下,近零能耗建筑 (nZEB) 的概念得到了充分构建。欧盟委员会通过 2010/31/EU 指令 [2] 引入了这一术语,并在国家层面定义了增加 nZEB 数量的适当措施。特别是,在 nZEB 中,能源消耗必须主要由位于现场或附近的 RES 覆盖。此外,欧盟成员国确保到 2020 年 12 月 31 日,所有新建建筑都将成为 nZEB。首先,大学应该积极参与 nZEB 框架,因为它们具有相关的社会经济影响 [3-4]。事实上,一些大学已经朝着这个方向发展,重点研究可能的改造以降低现有学术建筑的能耗 [5-7]。莱里达大学(西班牙)、欧柏林学院(美国俄亥俄州)和澳大利亚联邦科学与工业研究组织能源中心(纽卡斯尔,澳大利亚)都已实现现有建筑的样本。[8] 中报告了其他 nZEB 学校和用于学术目的的可持续建筑的例子。[9] 分析了瑞典住宅建筑的自给自足率,重点关注用于此目的的最佳电池技术。相反,[10] 讨论了配备电池储能系统的德国商业建筑的自消耗和自给自足。[11] 和 [12] 几项基于国内 nZEB 的研究,重点研究了取决于电池大小的自给自足率。
任何计算设备的物理实现,要想真正利用量子理论 [1] 提供的额外能力,都是极其困难的。原则上,我们应该能够在具有明确定义状态空间的系统上执行长相干量子操控(门控)、精确量子态合成以及检测。从一开始,人们就认识到,最大的障碍来自于任何现实量子系统不可避免的开放性。与外部(即非计算)自由度的耦合破坏了量子演化的幺正结构,而这正是量子计算 (QC) 的关键因素。这就是众所周知的退相干问题 [2]。通过量子纠错所追求的主动稳定可以部分克服这一困难,这无疑是理论 QC 的成功 [3]。然而,由于需要低退相干率,目前量子处理器的实验实现方案都是基于量子光学以及原子和分子系统 [1]。事实上,这些领域极其先进的技术已经可以实现简单量子计算机中所需的操作。然而,人们普遍认为,量子信息的未来应用(如果有的话)很难在这样的系统中实现,因为这些系统不允许大规模集成现有的微电子技术。相反,尽管“快速”退相干时间存在严重困难,但固态量子计算机实现似乎是从超快光电子学 [4] 以及纳米结构制造和表征 [5] 的最新进展中获益的唯一途径。为此,主要目标是设计具有“长”退相干时间(与典型的门控时间尺度相比)的量子结构和编码策略。第一个定义明确的基于半导体的量子通信方案 [6] 依赖于量子点 (QD) 中的自旋动力学;它利用了自旋自由度相对于电荷激发的低退相干性。然而,所提出的操纵
摘要:货运业预计将保持甚至增强其在主要现代经济体中的基础性作用,因此,采取行动限制日益增长的环境压力迫在眉睫。使用电力是实现运输脱碳的主要选择;在重型车辆领域,它可以以不同的方式实现:除了全电池动力系统外,电力还可用于供电给接触网道路,或可以化学方式储存在液体或气体燃料(电子燃料)中。虽然目前的欧盟立法采用了从油箱到车轮的尾气排放方法,可实现所有直接使用电力的零排放,但从油井到车轮 (WTW) 方法可以考虑使用可持续燃料(如电子燃料)的潜在好处。在本文中,我们对使用电力为重型车辆供电的选项进行了基于 WTW 的比较和建模:电子燃料、电子液化天然气、电子柴油和液态氢。结果表明,直接使用电力可以节省大量温室气体 (GHG),而使用低碳强度电力生产电子燃料也可以节省大量温室气体。虽然大多数研究只关注绝对的温室气体减排潜力,但考虑新基础设施的必要性以及某些方案的技术成熟度对于比较不同的技术至关重要。本文对此类技术和非技术障碍进行了评估,以比较重型行业的替代途径。在可用的选项中,使用直接使用、能量密集型液体燃料的灵活性代表了脱碳的明显且巨大的直接优势。此外,本文采用的新方法使我们能够量化使用电子燃料作为化学储存的潜在好处,这种化学储存能够从可变可再生能源的生产峰值中积累电能,否则这些电能会因电网限制而被浪费。
我们研究部署地热能储存的多能源系统的最佳运行,以应对供暖和制冷需求的季节性变化。我们通过开发一个优化模型来实现这一点,该模型通过考虑物理系统的非线性,以及捕捉能源转换、储存和消耗的短期和长期动态,在最先进的基础上进行了改进。该算法旨在最大限度地减少系统的二氧化碳排放量,同时满足给定终端用户的供暖和制冷需求,并确定系统的最佳运行,即通过网络循环的水的质量流速和温度,考虑到地热田温度随时间的变化。该优化模型是参考现实世界的应用而开发的,即安装在瑞士苏黎世联邦理工学院的无能电网。在这里,基于化石燃料的集中供暖和制冷供应由一个动态地下网络连接,地热田作为能源和储存,并满足需要供暖和制冷能源的终端用户的需求。与使用基于集中供热和制冷的传统系统相比,所提出的优化算法可将大学校园的二氧化碳排放量减少高达 87%。这比当前运营策略实现的 72% 减排效果更好。此外,对系统的分析可以得出设计指南并解释系统运行背后的原理。该研究强调了结合每日和季节性储能对于实现低碳能源系统的重要性。
在过去的几十年中,汽车应用对电子系统的强劲需求以及半导体技术工艺的不断发展,推动了专用集成电路 (ASIC) 的设计和制造,包括模拟、数字、电源和射频模块,这些模块在大幅降低生产成本的同时,还提高了系统性能和可靠性。基本上,满足模块级规范的设计问题已经逐渐从印刷电路板 (PCB) 转移到集成电路,因此当前的 IC 设计(尤其是定制 IC)大多是为了满足大多数模块级规范,包括那些涉及电磁兼容性的规范。实际上,电子模块传导和辐射电磁发射的最大限值不能轻易与 IC 级的电气参数相关联,例如直流电流消耗、时钟频率、IC 封装物理尺寸、I/O 电压和电流斜率等。同样,施加到电子模块以检查其对电磁干扰 (EMI) 的敏感性的射频干扰水平不能像任何其他设计规范那样对待。一般来说,IC 的电磁辐射和电磁敏感性与其所处的周围环境密切相关,即 PCB 布局、EMI 滤波器、PCB 接地方案、金属外壳的大小和形状等。然而,在过去的几十年里,一些
1.行星大气和电离层:大气物理学 - 根据温度和压力对大气进行分类、静水方程、高程方程。大气成分 - 主要和次要成分、臭氧和其他微量成分的作用、大气的演变。温度、密度、电离和压力随海拔高度的变化 - 定义大气区域、不同行星的大气、等离子体形式的电离层、等离子体概念、查普曼层产生理论、电离层的形成、气辉和极光发射、使用地面和空间技术测量离子和电子密度。
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