世界 [1]。就死亡率而言,空气污染是全球第五大死亡因素。与已知事故、疟疾等因素相比,因空气污染导致的死亡人数更多。超过 90% 的人生活在不符合世卫组织健康空气标准的地区。甚至超过一半的人口生活在未满足世卫组织规定的最低要求的地区。空气质量和人口增长成反比。欠发达国家遭受空气污染的危害更大。据报道,2015-2019 年温室气体增幅创下新高 [2]。过去五年,二氧化碳增加了近 20%。照此下去,到 2100 年全球变暖将达到 3 C,并且还将继续。联合国报告建议,到本世纪末,我们必须将全球变暖限制在 1.5 C 以内。为了实现这一目标,到 2030 年,二氧化碳排放量必须下降 45%,到 2050 年,排放量必须下降 0% [2]。根据全球目前的情况(由于 COVID-19 疫情期间的封锁),空气质量指数已大幅改善。但封锁之后会怎样?当然,必须开发无污染的交通系统。
本文介绍了一种独立直流微电网中与存储设备共享的能源管理方法。管理的目的是满足能源需求,同时保证生产/消耗平衡,并具有良好的直流母线电压调节和稳定性。该能源管理方法的另一个优点在于通过计算公共直流母线上的有效功率来考虑静态转换器中的损耗。所提出的控制策略利用非线性控制,结合模糊逻辑控制来从光伏和风能源中提取最大功率,同时使用滑模控制来控制存储功率转换器。公共直流母线功率流的控制使母线电压具有良好的稳定性,在期望值附近的偏差很小,从而限制了电池应力,因为低频电流分量被发送到电池,而高频功率分量被导向超级电容器。仿真结果证明了所提出的能源管理和控制策略的有效性。
AC 交流电 AFC 碱性燃料电池 APU 辅助动力装置 ASE 车用斯特林发动机 ATDC 上止点之后 B 电池 BMEP 制动器平均有效压力 BSFC 制动器燃油消耗率 BTDC 上止点之前 C 冷凝器 CC 燃烧室 CCB 燃烧室鼓风机 CO 一氧化碳 CVT 无级变速器 CCGT 联合循环燃气轮机 DC 直流电 DMFC 直接甲醇燃料电池 DOE 能源部 DP 动态规划 E 能源 EC 能量转换器 ECGT 外燃式燃气轮机 ECU 电子控制单元 EECU 发动机电子控制单元 EG 电动发电机 EG 废气 EM 电机 EMS 能源管理策略 EPA 环境保护署 EREV 增程式电动车 FC 燃料电池 FC 燃油消耗 FCS 燃料电池系统 FCV 燃料电池车 G 变速箱 GHG 温室气体 GT 燃气轮机 GWP 全球变暖潜能值 H2 氢气 He 氦气 HEV 混合动力电动车 HEX 热交换器 HSS 氢气储存系统 ICE 内燃机 IcRGT等温压缩再生式燃气轮机 IcRIeGT 等温压缩再生式等温膨胀燃气轮机 IcRReGT 等温压缩再生式再热燃气轮机 IRGT 中间冷却再生式燃气轮机 IRReGT 中间冷却再生式再热燃气轮机
摘要:区域能源系统(RES)是区域内多种能源形式消费、实现能源资源协调高效利用的系统。RES由多个微能源系统(MES)组成,然而由于各MES内部能源资源不匹配、能源消费方式不同,导致大量清洁能源被浪费,各MES必须额外获取能源,这大大增加了运营成本并造成了环境污染。解决该问题的有效方法之一是在RES中部署储能系统,利用储能系统在空间上的优势进行能量的时空转移,满足不同时段的负载需求,并对RES中各MES进行统一的能源管理。然而,储能设备投资过高,令大量用户望而却步。共享储能系统(SESS)可使多个MES共享一个储能系统,满足不同系统的储能需求,减少储能系统的资本投入,实现清洁能源的高效消费。以多个MES为对象,提出RES能量管理模型及协同优化策略,以实现清洁能源利用率高、环境友好和经济性。首先,分析RES内部供能特点,建立带SESS的RES模型。然后,利用各子系统运行信息,提出负荷整合、统一能量分配的管理理念。制定最优运行策略,以最小化日常运行成本,实现RES经济、环保、高效运行。第三,设置各MES和SESS无储能系统和有独立储能系统(IESS)等场景,以广州某科教园区为例进行实验。数值实验结果表明,可再生能源投资者建设的SESS采用上述能源管理策略,清洁能源利用率可达100%,运行成本可降低9.78%,污染物排放可减少3.92%,峰谷差可降低20.03%。最后,探讨了储能服务费和电价对SESS日常运行成本的影响,并提出了SESS的运行建议,验证了所提策略的有效性。
近年来,光伏 (PV) 在非平衡配电系统中的渗透率明显提高。在这种趋势的推动下,需要全面的仿真工具来快速准确地分析大型配电系统。在本文中,我们提出了一种对含 PV 的不平衡配电系统进行时间序列仿真的有效方法。与现有的迭代方法不同,所提出的方法基于机器学习。具体而言,我们提出了一种快速、可靠和准确的方法来确定含 PV 的配电系统中的能量损耗。将所提出的方法应用于带有 PV 并网单元的大规模不平衡配电系统 (IEEE 906 总线欧洲 LV 测试馈线)。使用 OpenDSS 软件验证了该方法。结果表明,所提出的方法具有很高的精度和计算性能。
摘要 继 2017 年中国出台吸引更多学生学习工程专业的计划后,许多中国大学已开始探索可在课程中采用的新教学方法。这种转变旨在开发以学生为中心的教材,而不是传统的以教师为中心的教学。在本文中,我们比较了嵌入式系统能量收集课程的两种不同教学方法。我们描述了学习材料,并展示了基于项目的学习对中国电子科技大学 (UESTC) 和皇家理工学院 (KTH) 联合攻读硕士课程的一批中国学生的影响。KTH 在嵌入式系统技术在能量收集应用方面的教学方面取得了显著进步,非常重视主动学习和协作学习。我们展示了中国学生在 KTH 完成的两个项目示例,并提供了有关他们经验的评估数据。我们的结果表明,KTH 的该模块教学方法对学生的学习产生了积极的影响,平均有 80% 的学生认为 KTH 的教学有利于学生的自主探索。
在过去的几十年中,许多新的可再生能源得到了开发。风能和太阳能资源的波动对可靠的电力供应提出了巨大挑战。为了使可再生能源完全取代化石能源,需要稳定的供应。中间能量存储有助于减少这些可再生能源发电的波动。由 Ocean Grazer BV 开发的海洋电池提供了将可再生能源储存在海底的可能性。为了储存潜在能量,该系统将淡水泵入柔性囊中,囊被上方水柱的压力放气。与任何其他存储系统一样,能量在此过程中会损失。这项研究对这些损失提供了更深入的了解,并展示了海洋电池的往返能源效率。