海上风能和波浪能是尚未开发的可再生资源。然而,这些资源的间歇性和高昂的能源成本对其大规模开发构成了一些重大挑战。尽管人们认为储能系统可以减轻或降低能源波动以支持可靠的电网,但所提出的解决方案进一步增加了资本支出。这主要是由于缺乏对海上可再生能源系统与储能系统的系统技术经济评估。此外,先前文献中报道的海上风能和波浪能系统的整合显示出许多好处,例如电力平滑和成本降低。本文研究了海上风能和波浪能的间歇性及其可调度性,并提出了一种等效的储能系统,以实现与风能和波浪能组合系统相同的能源波动水平。这为海上能源农场的电力平滑性能和能源供应的稳定性提供了透彻的了解。通过高保真成本模型对独立的海上风电系统、带有储能系统的风力涡轮机和混合动力装置系统进行了经济评估和比较。此外,研究还针对全球多个地点的三种系统配置的敏感性,这些地点被选定用于应对典型的风和海况。结果表明,与其他两种系统配置相比,混合风能和波浪能发电系统在降低能源波动性和提高海洋能源调度能力方面具有优势,同时成本极具竞争力。此外,该研究旨在为开发商、投资者和政策制定者在开发海洋可再生能源系统的前期规划阶段提供指导和支持。
全面的全球脱碳要求运输服务不再依靠化石燃料来发电。本文开发了一种通用的,具有时驱动的生命周期成本模型,用于解决两个与清洁能源运输服务出现的密切相关的问题:(i)使用替代驱动力在其成本上排名的利用率(操作时间),以及(II)在清洁能源驱动器中如何排名在清洁能源驱动器中的份额,在车辆飞行中占用了驾驶互动的驾驶范围。该模型在任何给定的占空比的生命周期成本方面将替代动力传动系统与不同的环境和经济特征进行了比较。在生命周期成本方面,将任何两个动力传动系统等同的关键利用率也证明也提供了对车队中车辆有效组合的优化标准。然后,根据整个公交车队的实际成本和运营数据,在城市运输巴士的背景下对此模型框架进行校准。特别是我们的分析强调了柴油和电池电力运输巴士之间的经济比较如何取决于要服务的占空比(路线)的细节。虽然电动公交车的前期收购成本大大增加,但结果表明,一旦利用率仅超过年度小时的20%,即使对于较不利的税收周期,它们就会获得较低的生命周期成本。同时,我们研究中检查的当前服务概况经济学仍然要求整个车队拥有三分之一的柴油动力传动系统。
1. 制定生命周期成本估算。 2. 审查职能专家提供的运营文件、规范、后勤支持要求和其他此类项目数据。 3. 分析任务要求,以确定成本参数、具体成本因素和关系,以用于构建成本模型。 4. 设计成本估算计划并构建数学模型,以计算和评估影响设备/武器系统研发、投资和运营阶段的生命周期成本的变量和关系。 5. 根据技术规范、支持要求、设计替代方案、工程和运营权衡方案的变化不断完善和调整模型。 6. 维护所有必需的模型、技术和开发数据的自动和硬拷贝记录。 7. 准备各种定期和一次性报告,内容涉及总体计划或计划特定方面的成本估算和成本效益,包括政府对承包商提案、风险和权衡分析以及其他此类研究的独立成本估算。 8. 为 PM/PEO 和更高层级报告论证成本估算方法。 9. 评估承包商成本报告,以确定技术充分性和是否符合要求。10. 确定不足之处,提出所需纠正措施的建议。参与制定项目成本估算政策和程序。11. 解释上级指导、规定和政策,以应用于项目要求。12. 向 PM、PEO 或上级专家提出建议,澄清指导和政策。13. 向职能专家提供专家建议和技术援助,以确定和评估项目成本因素以及成本对项目替代方案的影响。14. 参加会议和研讨会,以了解最新的成本估算技术。
随着全球工业、教育和交通等多个领域的能源消耗不断增加,物联网等众多技术为节能做出了巨大贡献。本文介绍了如何基于物联网建立智能教室系统,以节省教室能源。所提出的方法使用所提出的能耗和成本模型估算物联网 (IoT) 设备、智能教室和建筑物的能耗,并提供对照明、投影仪和空调等物联网设备的实时访问和控制。我们的系统的有效性和优势已通过在安装有计算机的大学教室中进行的实际测试得到证实。本文讨论了如何使用物联网 (IoT) 开发更便宜、更节能的设备控制系统。几乎任何电气设备都可以使用此方法操作,几乎不需要人工协助。当学生在教室时,“基于物联网的节能智能教室”系统旨在减轻电网的负荷。该技术可检测特定区域中人员的存在,并使用该信息来控制电气设备的运行(例如开/关)。该设备可以使用 Microsoft Kinect 传感器来调整人体周围环境的温度、湿度和光量。DHT22 传感器和 LDR 连接到 Arduino AT Mega 板以测量各种环境条件。该系统具有可以收集有关教室环境的实时信息的传感器。然后使用这些数据更新 Web 应用程序。Node MCU IoT 设备通过互联网将其所有数据发送到主机。该系统的最终测试在实验室中进行,有四名学生和 80 个测试用例。根据统计数据,最终原型的准确率似乎为 98%。
人们越来越意识到增材制造 (AM) 工艺对环境的影响,这导致研究侧重于使用生命周期评估 (LCA) 方法量化其环境影响。本文的主要目的是回顾现有 AM 工艺 LCA 研究的最新进展。本文进行了系统的文献综述,共分析了 77 篇以 LCA 为重点的论文,包括社会生命周期评估 (S-LCA)。因此,研究了 LCA 方法在不同 AM 技术中的应用,并分析了不同的研究主题,例如 LCA 研究的目标和范围、不同 AM 技术的生命周期清单数据、AM 零件质量和机械性能、各种 AM 技术的环境、经济和社会性能,以及影响 AM 可持续性潜力的因素。基于对现有研究的批判性分析,认识到现有研究的五个主要缺点:(i) 一些 AM 技术研究不足;(ii) 更多地关注 AM 的环境可持续性维度,忽视其经济和社会维度;(iii) 将 AM 零件质量及其机械性能排除在可持续性评估之外; (iv) 对 AM 产品制造后的生命周期阶段关注不够;(v) 不同产品变量对 AM 可持续性的影响研究不够。最后,基于这些不足,建议未来研究方向如下:(i) 纳入新的 AM 材料和技术;(ii) 过渡到考虑 AM 的环境、经济和社会层面的三重底线可持续性评估;(iii) 将 LCA 研究范围扩展到 AM 产品的后制造阶段;(iv) 开发预测环境影响和成本模型;(v) 将质量和机械特性与 AM 技术的可持续性评估相结合。
缩写和首字母缩略词列表 BaU 一切照旧 cap Vapita 资本支出 资本支出 CBAM 碳边境调整机制 CDD 制冷度日数 CE 循环经济 CH 4 甲烷 CO2 二氧化碳 CO 2 eq 二氧化碳当量 EBRD 欧洲复兴开发银行 ECM 能源节约措施 ECRB 能源共同体监管委员会 EE 能源效率 EED 能源效率指令 EIA 环境影响评估 EnC 能源共同体 EnCS 能源共同体秘书处 ENTSO-E 欧洲输电系统运营商网络 EPBD 建筑能效指令 ESCO 能源服务公司 ESIA 环境和社会影响评估 ETS 排放交易体系 EU 欧盟 EV 电动汽车 FEC 最终能源消耗 FiT 上网电价 GACMO 温室气体减排成本模型 GCF 绿色气候基金 GDP 国内生产总值 GEF 全球环境基金 GHG 温室气体 ha 公顷 HDD 供暖度日数 HFC 氢氟碳化物 (HFC) HPP水力发电厂 IAP 爱奥尼亚亚得里亚海管道 IEE 工业能源效率 INDC 国家自主贡献 IPA 加入前援助工具 IPPU 工业过程和产品使用 ITS 智能交通系统 LCDS 低碳发展战略 LNG 液化天然气 LPG 液化石油气 LULUCF 土地利用、土地利用变化和林业 (LULUCF) MMR 监测机制条例 MRVA 监测、报告、核查和认证 MVP 监测和核查计划
理论部分 模块 1 - 成本模型和成本会计 成本概念 o 固定成本与变动成本 o 直接成本和间接成本 o 边际成本 成本估算技术 o 工作分解结构 o 成本和收入分类 o 成本估算技术:指数、单位和要素技术 o 参数成本估算:功率调整(规模经济)、学习曲线 成本会计与财务会计 管理和成本会计 o 标准成本核算(销售成本,COGS) o 基于活动的成本核算 o 边际成本核算(本量利关系) o 盈亏平衡和盈利能力分析 成本分配技术 o 成本分配的目的 o 增量、独立和完全分配的成本 o 联合成本的成本分配 模块 2 - 投资分析 货币的时间价值 o 单利和复利 o 名义利率和有效利率 o 重复现金流的等价物 单个项目的投资评估方法 最低吸引回报率(MARR) 现值、未来值、年值法 内部收益率法 回收期 多个项目的投资评估方法o 研究期和使用寿命 o 替代方案之间的比较和选择 o 比较互斥的替代方案 替代分析 o 可重复性与共同终止 模块 3 - 不确定性、公共项目和商业模式 公共部门的经济分析 o 分析公共项目的视角和术语 o 效益成本比法 不确定性下的分析 o 盈亏平衡和敏感性分析 o 风险与回报 o 模拟 o 实物期权 技术产品和服务的商业模式 o 价值主张设计 o 识别客户细分 o Osterwalder 商业模式画布 o 非捆绑商业模式 o 多边平台
随着可再生能源发电成为主流新建的能源,能源存储将成为必不可少的需求,以补充可再生资源的不确定性以巩固电源。逐步淘汰化石燃料发电厂以满足世界各地中叶的碳中性公用事业目标时,将需要大量的能源存储以提供可靠的网格功率。与存储的可再生能源集成可以支持未来的无碳公用事业,并产生了一些重大影响,包括增加可再生生成的价值对电网的价值,改善峰值载荷响应,并平衡电力供应和需求。长期储能(持续时间为10–100小时)可能会补充化石燃料基准产生的减少,否则,当大部分网格功率来自可变的可再生能源时,否则将风险网格安全性。基于泵存储水电或电池的电流存储方法具有许多限制。热量存储(TES)在规模上具有独特的优势,并提出了灵活性,可以提供网格尺度的存储容量。一个基于粒子的TES系统具有未来不断增长的储能需求的成本和性能。本文介绍了粒子在技术和经济上具有竞争力所需的系统和组件。基于初步组件设计和性能的技术经济分析表明,与有效的空气 - 布雷顿组合循环电源系统集成的粒子TES可以通过低成本,高性能的存储周期为几天提供动力。它通过实现间歇性可再生能源(如风和太阳能)的大规模网格整合来满足网格存储需求,从而增加了其网格值。本文介绍了商业规模系统中主要组成部分的设计规格和成本估算。成本模型为与竞争技术的进一步发展和成本比较提供了见解。
参考文献:[1] Keller,S.,Collopy,P。,&Componation,P。(2014)。空间系统成本模型有什么问题?对成本估算方法的调查和评估。Acta Astronautica,93,345-351。[2] Harbaugh,J。(2018)。“大逃生:SLS为月球的任务提供了力量”。NASA。 https://www.nasa.gov/exploration/systems/sls/sls/to-the-moon.html [3] Strickland,J. (2013)。 “重新访问SLS/猎户座的启动成本”。 http://www.thespacereview.com/article/2330/1 [4] SpaceX(2018)。 “功能与服务”。 https://www.spacex.com/about/capabilitiesquilities$ [5] Sheetz,M。(2018)。 “埃隆·马斯克(Elon Musk)说,新的SpaceX Falcon Heavy Rocket粉碎了其成本的竞争”。 CNBC。 https://www.cnbc.com/2018/02/12/elon-musk-spacex-falcon-heavy-costs-150-百万-150-150-1500-at-most.htmlNASA。https://www.nasa.gov/exploration/systems/sls/sls/to-the-moon.html [3] Strickland,J.(2013)。“重新访问SLS/猎户座的启动成本”。http://www.thespacereview.com/article/2330/1 [4] SpaceX(2018)。 “功能与服务”。 https://www.spacex.com/about/capabilitiesquilities$ [5] Sheetz,M。(2018)。 “埃隆·马斯克(Elon Musk)说,新的SpaceX Falcon Heavy Rocket粉碎了其成本的竞争”。 CNBC。 https://www.cnbc.com/2018/02/12/elon-musk-spacex-falcon-heavy-costs-150-百万-150-150-1500-at-most.htmlhttp://www.thespacereview.com/article/2330/1 [4] SpaceX(2018)。“功能与服务”。https://www.spacex.com/about/capabilitiesquilities$ [5] Sheetz,M。(2018)。 “埃隆·马斯克(Elon Musk)说,新的SpaceX Falcon Heavy Rocket粉碎了其成本的竞争”。 CNBC。 https://www.cnbc.com/2018/02/12/elon-musk-spacex-falcon-heavy-costs-150-百万-150-150-1500-at-most.htmlhttps://www.spacex.com/about/capabilitiesquilities$ [5] Sheetz,M。(2018)。“埃隆·马斯克(Elon Musk)说,新的SpaceX Falcon Heavy Rocket粉碎了其成本的竞争”。CNBC。https://www.cnbc.com/2018/02/12/elon-musk-spacex-falcon-heavy-costs-150-百万-150-150-1500-at-most.html
卫星在非常低的地球轨道(VLEO)中的操作与航天器平台和任务设计的各种好处有关。至关重要的是,对于地球观察(EO)任务,降低高度可以使较小且功能较小的有效载荷能够实现与较高高度处的较大仪器或传感器相同的性能,并具有对航天器设计的显着好处。因此,对这些轨道的开发的重新兴趣刺激了新技术的发展,这些技术有可能在此较低的高度范围内实现可持续运营。在本文中,为(i)新型材料开发了系统模型,这些材料可以改善空气动力学性能,从而减少阻力或增加对原子氧侵蚀的抵抗力以及(ii)大气 - 呼吸电力推进(ABEP),以持续的阻力补偿或VLEO减轻。还讨论了可以利用VLEO中空气动力和扭矩的态度和轨道控制方法。这些系统模型已集成到概念级卫星设计的框架中,该方法用于探索这些新技术启用的未来EO航天器的系统级交易。对光学高分辨率航天器提出的案例研究表明,使用这些技术降低轨道高度的显着潜力,并表明与现场与现行现状的任务相比,与现行成本相比,可以节省多达75%的系统质量和超过50%的开发和制造成本。对于合成的孔径雷达(SAR)卫星,质量和成本的降低显示为较小,尽管目前据指出,目前可用的成本模型并未捕获该细分市场的最新商业进步。这些结果是维持VLEO运营所需的其他推进和权力要求,并指出未来的EO任务可以通过在此高度范围内运行而受益匪浅。此外,已经表明,只有已经开发的技术的适度进步才能开始剥削该较低的高度范围。除了减少资本支出和更快的投资回报率,降低成本和增加获得高质量观察数据的上游收益外,还可以传递给下游EO行业,以及各种商业,社会和环境应用领域的影响。