本文介绍了一种开源工具来表示费城的城市能源基础设施,并比较了不同的可再生能源方案,以最小化残余负荷的标准偏差。可再生能源在应对气候变化的全球持续能源转型中发挥着关键作用。由于城市环境的能源需求密度高,城市能源系统可能对这种转变特别敏感。开放能源分析和建模工具可以提供重要信息,供城市能源规划者、政策制定者和其他利益相关者在转型期间使用。在本研究中,我们将在欧洲背景下开发的开放能源建模工具 FlexiGIS 应用于费城的一个案例研究。由于开放获取能源数据的重要性,我们特别关注开放能源数据源。值得注意的是,OpenStreetMap 的空间覆盖范围不完整,但已确定了替代的开放数据资源。这项工作对可再生能源结构进行了优化,以最大限度地减少残余负荷所需的平衡能源量。我们观察到,费城的可再生能源最佳组合倾向于风能和太阳能占比大致相等,但与德国奥尔登堡的先前案例研究相比,需要在可再生能源渗透水平相当的情况下平衡更多能源。
具体来说,这是一种技术经济建模工具,能够实时控制和公平共享可再生能源资源,不受物理资产退化和网络约束的影响。技术经济分析的结果表明,与分布式个人拥有的资产相比,共同拥有的资产(社区资产)可以节省更多成本(更高的收益)。这些结果表明,确定公平再分配或分配社区项目中实现的收益非常重要。
HYPERSIM 提供直观的、基于 Windows 的软件界面,使工程师能够构建复杂的拓扑结构并快速解决操作和可靠性问题。用户可以直接从 Simulink 导入模型,也可以使用丰富的组件库创建新模型。HYPERSIM 包括一个高级建模工具,其中包含一个包含 300 多个经过验证的电力系统组件和控制器的丰富库,使用户能够设计仿真模型。
能源系统模型对于计划能量过渡途径和了解其影响至关重要。提供了广泛的能源系统建模工具,为建模从业人员,计划者和决策者提供多种替代方案,以根据不同的技术和方法学考虑来代表能量系统。为了更好地了解这一景观,我们在这里确定了能源系统建模领域的当前趋势。首先,我们调查了先前的综述研究,确定了其独特的焦点领域和审查方法。第二,我们直接收集有关模型开发人员和用户的54个能源系统建模工具的信息。与以前的调查表的研究仅关注技术描述不同,我们包括建模工具的应用程序方面,例如感知到的政策 - 相关性,用户可访问性和模型链接。我们发现,要评估可能的应用程序并建立对这些建模工具CAPA能力的共同理解,有必要与开发人员和用户进行对话。我们确定了提高跨部门协同作用建模的三个主要趋势,对开放访问的关注不断增加,并改善了时间细节,以应对具有可变可续订可易变能源的未来计划。然而,在代表所有领域的高分辨率能源需求的角度,在站立工具如何耦合在一起,开放性和可及性以及工具开发人员与政策/决策者之间的参与水平。
城市能源系统的脱碳化在满足气候目标方面起着重要作用。我们使用在建模工具中使用三种不同的充电策略来研究将电动汽车和公共汽车整合到城市能源系统中的后果(占私家车的60%和100%的公共巴士),该策略在建模工具中使用了三种不同的充电策略,该策略考虑了当地发电和储存电力和热量,电力导入到城市中,以及投资以实现2050年的当地电力和热量的净零发射。我们发现,高达85%的电动汽车充电需求是灵活的,并且智能充电策略可以促进充电电力混合物中62%的太阳能PV,而当车时直接充电时,24%。电动总线较不灵活,但是充电的时机可通过太阳能PV提供高达32%的时间。当充电与城市的当地电量保持一致时,可以利用智能充电到城市能源系统的好处。汽车的明智充电减少了对城市电力和供暖部门的固定电池和峰值设备进行投资的需求。因此,我们的结果表明,部门耦合对利用城市电力,地区供暖和运输部门的灵活性选择的重要性。
•领导/成为低收入和中等收入国家的能源过渡和电力部门计划的知识产品开发和传播的核心团队成员。知识产品包括能力建设;数据库;建模工具;研究与分析。•根据能源/电力系统模型结果向政策制定者和利益相关者提供见解和建议。这包括为实现能源转型目标的最佳策略提供建议,例如减少碳排放,提高能源效率,将可再生能源整合到现有的网格中,并动员额外的公共,私人,优惠,优惠和碳融资以进行能源过渡。•从各种现有的建模工具中开发,适应和选择,以告知低收入和中等收入国家的能源过渡计划。•开发,适应和研究与减少碳排放有关的计划和方法论问题,以告知和开发与清洁能源投资相关的碳信贷市场。•与区域能源团队合作进行程序化方法,以操作能源过渡计划和分析,包括通过交叉支持到区域贷款和分析参与。•完成临时公司任务,包括公司审查和准备简报,谈话要点和其他高级管理人员的投入。•与能源过渡和金融有关的同行评审分析,沟通和活动。•支持IEEGK能源转型工作流的内部和外部筹款工作。
水文模型已成为研究解决各种环境和水资源问题的复杂流域的水文过程的重要工具。本研究的重点是使用土壤和水评估工具(SWAT)在突尼斯中部的Merguellil流域进行建模。SWAT模型是一种物理建模工具,开发了用于预测水文过程的物理建模工具,并有充分记录是资源水管理的有效工具。这项研究的主要目的是评估SWAT模型在模拟中央半干旱突尼斯梅尔基利尔流域内的每月水文过程时的表现。该模型的校准是从2002年到2011年进行的,随后进行了2012年至2017年的验证。灵敏度分析确定了关键参数,包括曲线数,坡度长度和有效的水力传导率,是最敏感的。研究结果表明,该模型在校准和验证阶段期间根据拟合优度标准表现出令人满意的性能。在校准和验证期内,NASH – utcliffe效率(NSE)分别为0.65和0.41。确定系数(R²)和克林格 - 古普塔效率(KGE)均等于0.7,用于校准的标准偏差比(RSR)小于或等于0.6。偏差百分比(PBIA)表明该模型在校准期间高估了排放量 +23.5%。此外,Merguellil流域中的径流表现出显着的时空变异性,受到其环境的复杂性和异质性的显着影响。