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可再生能源和智能电网
电力系统及其四个主要部门：发电、输电、配电和需求。最近用于发电的能源多样化以及将现代分布式可再生能源整合到传统电网的影响使得向智能电网过渡成为必要。现代化电网中能源储存的前景以及燃料电池和氢能储存的潜力。智能电网的组成部分、优势、局限性和运行。智能电网通信：有线和无线通信、物联网 (IOT)、智能电表、监控和数据采集 (SCADA) 和网络安全。
电网终于开放
总体可再生能源 31% 可再生能源安装 可再生能源安装 33% 可再生能源安装 32% 可再生能源组合 到 2037 年，太阳能安装容量至少为 2GW，到 2040 年为 20GW，到 2030 年和 2025 年，可再生能源安装容量为 45GW，到 2025 年为 168GW，到 2030 年为 45%，到 2050 年为 50%，到 2050 年为 50%，到 2050 年为 31% 太阳能：2050 年 6GW 生物质能：5.57GW 一次能源部署 风能：2050 年供应量目标为 3GW 水电：200MW 2025 年后为 3.3GW 沼气：0.6GW 和城市固体废物：0.5GW
下一代电网技术
美国的电力系统规模庞大、复杂且正在迅速转型。电网最初是为大型集中式发电源设计的，这些发电源向消费者单向输送电力，但近年来，客户需求、政策变化和技术进步等多种因素推动了该系统的发展。对可再生资源、电动汽车、分布式能源和电气化的需求不断增加，确保未来电网的结构要求与当今电网的结构要求大不相同。此外，政府（地方、州和联邦政府）正在为经济深度脱碳设定越来越积极的目标。拜登政府设定的目标是到 2030 年减少 50% 的排放量，到 2035 年实现 100% 的清洁电力，到 2050 年实现净零排放 [1]。为了实现这些积极的目标，整个电力行业必须进行大幅升级，并需要改进电网基础设施以支持电力行业的转型。通过这种转变，未来的电网将面临许多挑战。极端天气事件、可再生能源发电来源和其他先进技术的波动性和间歇性以及日益复杂系统中的网络安全都是利益相关者必须做好准备的考虑因素。结合表 1 所示的能源系统趋势，这些因素正在推动美国发电、输电和配电系统向多种未来架构快速演变。电网作为超大规模系统，可能会因地区不同而出现不同的架构，从而导致未来系统的不同部分可能以与其他部分截然不同的方式运行。政策、经济、技术准备情况和客户需求推动着不同地区对架构的考虑不同，从根本上说，也推动着不同的技术要求。
智能电网的发展
随着智能电网的发展，它需要增加分布式智能、优化和控制。模型预测控制 (MPC) 促进了智能电网应用的这些功能，即：微电网、智能建筑、辅助服务、工业驱动、电动汽车充电和分布式发电。其中，本文重点全面回顾了 MPC 在电网整合分布式能源 (DER) 电力电子接口中的应用。特别是，详细介绍了风能转换系统、太阳能光伏、燃料电池和储能系统的电力转换器的预测控制。还回顾了电网连接转换器的预测控制方法、基于人工智能的预测控制、未解决的问题和未来趋势。该研究强调了 MPC 在促进各种可持续电网连接 DER 的高性能、最佳功率提取和控制方面的潜力。此外，该研究为人工智能技术提供了详细的结构，这些技术有利于提高性能、简化部署并减少电力转换器预测控制的计算负担。
电网和存储标准
气候债券倡议 (CBI)：一个以投资者为中心的非营利组织，旨在推动大规模投资，实现全球低碳和气候适应型经济。该倡议旨在制定机制，更好地协调投资者、行业和政府的利益，以足够的速度和规模催化投资，避免危险的气候变化。气候债券：气候债券是一种用于融资或再融资应对气候变化所需项目的债券。这些项目包括风力发电厂和水力发电厂、铁路运输和在受到海平面上升威胁的城市修建海堤。只有一小部分债券被发行人贴上了绿色或气候债券的标签。认证气候债券：经气候债券标准委员会认证符合气候债券标准要求的气候债券，经独立核查证明。气候债券标准 (CBS)：一种供投资者和政府使用的筛选工具，使他们能够识别绿色债券，并确信这些资金将用于提供气候变化解决方案。这可能是通过气候缓解影响和/或气候适应或恢复力来实现的。CBS 由两部分组成：母标准（气候债券标准 V3）和一套特定行业的资格标准。母标准涵盖所有认证债券的认证流程和发行前和发行后的要求，无论资本项目的性质如何。行业标准详细列出了被确定为属于该特定行业的资产的具体要求。CBS 的最新版本发布在气候债券倡议网站上。气候债券标准委员会 (CBSB)：一个由独立成员组成的委员会，共同管理着 34 万亿美元的资产。CBSB 负责批准 i) 对气候债券标准的修订，包括采用额外的行业标准，ii) 批准的核查人员，以及 iii) 根据气候债券标准对债券进行认证的申请。CBSB 的组成、任命和支持符合气候债券倡议网站上公布的治理安排和流程。气候债券认证：允许发行人对该债券使用气候债券认证标志。一旦独立气候债券标准委员会确信债券符合气候债券标准，即可提供气候债券认证。绿色债券：绿色债券是指将收益分配给环境项目的债券。该术语通常指以“绿色”名义销售的债券。理论上，绿色债券收益可用于各种环境项目，但实际上它们大多与气候债券相同，收益用于气候变化项目。电网资产和项目：与电力传输、分配和储存有关的资产和项目。技术工作组 (TWG)：由气候债券倡议组织召集的一组来自学术界、国际机构、工业界和非政府组织的关键专家。技术工作组制定行业标准 - 项目和资产资格的详细技术标准以及债券期限内资格状态跟踪指导。他们的建议草案通过与召集的行业工作组中的金融行业专家的接触以及通过公众咨询进行完善。行业标准的最终批准由 CBSB 完成。行业工作组 (IWG)：由气候债券倡议组织召集的一组潜在发行人、核查人和投资者的关键组织。IWG 在技术工作组制定的行业标准草案发布以供公众咨询之前提供反馈。
智能电网 – SEEA3006
5. 缺乏消费者纪律 6. 温室气体浓度增加 7. 客户参与度几乎为零 8. 计费和收款率低 9. 效率低下 1.3 智能电网的概念、定义和必要性 智能电网是基于数字技术的电网，通过双向数字通信向消费者供电。该系统允许在供应链中进行监视、分析、控制和通信，以帮助提高效率，降低能耗和成本，并最大程度地提高能源供应链的透明度和可靠性。 “智能电网”一词由 Andres E. Carvallo 于 2007 年 4 月 24 日在芝加哥举行的 IDC 能源会议上提出。 定义：智能电网是电力系统、通信网络、先进的传感、计量、测量基础设施、完整的决策支持和人机界面软件和硬件的集成，用于监视、控制和管理能源的产生、分配、储存和消耗。智能电网的应用领域包括：智能电表集成、需求管理、发电能源的智能集成、存储和可再生资源的管理，使用持续提供和使用能源网络数据的系统。智能电网是一种电力网络，可以智能地整合与其连接的所有用户（发电商、消费者以及兼顾两者的用户）的行为，以高效地提供可持续、经济和安全的电力供应。