摘要:饮用水处理、废水处理和供水都是能源密集型过程。本研究的目标是设计现有饮用水处理厂 (DWTP) 的单元流程,评估相关的能耗,然后使用太阳能光伏 (PV) 来减少碳排放。选定的 DWTP 位于美国西南部,利用凝结、絮凝、沉淀、过滤和氯化工艺每秒处理 3.94 立方米的当地河水。根据确定的每个单元流程的能耗(使用工厂数据验证)和工厂的可用土地,使用系统顾问模型确定 DWTP 的太阳能光伏规模(作为建模研究)。包括供水泵在内的 DWTP 总运行能耗估计为 56.3 MWh day − 1,而不包括供水泵的 DWTP 能耗为 2661 kWh day − 1。结果表明,除供水泵(158.1 Wh m − 3 )外,能耗最大的是凝结过程(1.95 Wh m − 3 )和絮凝过程(1.93 Wh m − 3 )。500 kW 光伏系统足以抵消纯水处理操作的能耗,净现值为 24 万美元。采用光伏设计后,在使用和不使用电池存储的情况下,每年可净减少 450 和 240 公吨 CO 2 当量碳排放。该方法可应用于其他现有的分布式水处理厂,用于设计和评估能源消耗和可再生能源的使用。
第 3 部分将研究装配细节解决方案,以实现 BC 能源步骤规范的“外壳优先”性能要求。在专家讲师的指导下,使用真实的模型,学习者将虚拟评估装配解决方案。所审查的策略和细节旨在促进对不同方法的性能、可建造性和成本进行关键比较,以满足 BC 能源步骤规范或被动式房屋标准的热能需求强度 (TEDI) 指标。在整个过程中,学生将在建筑组件的背景下比较材料(膜、绝缘材料、胶带、防水板、紧固件等)。
摘要 — 部署在北极苔原 (AT) 等资源匮乏环境中的信息物理系统面临极端条件。部署在这种环境中的节点必须谨慎管理有限的能源预算,迫使它们交替进行长时间的睡眠和短暂的正常运行时间。在正常运行时间内,节点可以通过向其他节点提供服务来协作进行数据交换或计算。在节点上部署或更新此类服务需要协调以防止故障(例如,发送新的/更新的 API、等待服务激活/停用等)。在正常运行时间较短的 CPS 中,由于通信机会较少,这种协调可能会耗能。本文根据不同的 CPS 配置(即节点数量、正常运行时间长度、无线电技术或中继节点可用性)评估和研究节点在部署或更新任务协调期间的能耗。结果表明,在节点专门唤醒以进行部署/更新的情况下,能耗较高。结果表明,在与现有正常运行时间重叠(即保留用于观察活动)的同时执行适应任务是有益的。本文还评估和研究了节点的正常运行时间和中继节点可用性如何影响能耗。增加正常运行时间可以减少能耗,最高可达 12%。使用可用的中继节点进行通信可将能耗降低 47% 至 99%。索引术语 —CPS、部署、更新、协调、Tundra、能耗
氢是一种用途广泛的能源载体,可用于许多难以脱碳的行业,而电力等其他能源载体可能不适合这些行业,例如某些工业直接燃烧过程。这是因为氢具有高比能(单位质量的能量),因此燃烧时可以很容易地达到非常高的温度,并且可以大量储存。因此,氢通过为整个能源系统提供灵活性,在净零排放转型中发挥着宝贵而重要的作用。然而,由于成功扩大低碳氢的生产和最终用途面临许多挑战,并且取决于能源系统其他部分的决策,因此务实和精心管理的交付对于实现减排和获得氢能带来的好处至关重要。本报告概述了以下领域:
在大规模传统能源生产中,人们使用包括化石燃料在内的传统方法。这反过来又会导致引起环境问题的温室气体排放(例如二氧化碳或 CO2),而且这些传统方法依赖于传统的配电系统,而这些配电系统承受着高传输损耗。本文重点介绍能源领域的一个新概念,即从传统的集中式系统向分散式系统转变。能源行业正在将可再生能源整合到能源系统中,以实现净零排放等可持续发展目标。这要求进行变革,将众多大型和小型能源供应商(如屋顶太阳能电池板、风电场和太阳能发电厂)团结在一起。虽然这是一项具有挑战性的任务,但由于信息和通信技术、数字化、工业 4.0 概念和物联网技术的最新发展,这种大规模的转变是可行的。虽然本研究不能被视为彻底或结论性的,但它提供了基于关键词文献计量分析的评论,并概述了当前的全球研究。简介:
为实现这一目标,2022 年全年,双方就修订安装家用微型发电设备(如热泵)的许可开发权的提案以及北爱尔兰可再生电力支持展开了磋商,基础设施部发布了《电动汽车基础设施行动计划》。成立了一个跨部门的生物甲烷小组,以推进北爱尔兰可持续生物甲烷生产的实现,并于 2022 年开始实施一系列低碳热能项目。
摘要:采矿生产是全球能源最密集的行业之一,消耗了大量的化石燃料,并在全球范围内有助于广泛的碳排放。电池技术的电气化和高级发展的趋势已从柴油机转变为电池替代品。这些替代方案很有吸引力,因为它们与传统的柴油卡车相比有助于脱碳。本文对采矿运输卡车(MHT)动力总成的最新技术进步进行了全面综述。它还基于采矿系统级别的考虑来比较这些配置,以评估其未来潜力。评估的配置包括柴油卡车(DET),手推车辅助卡车(TAT),仅电池卡车(BOT),带动态充电卡车(BT-D)的电池手推车和带有固定充电卡车(BT-S)的电池手推车。根据分析,在这些替代选择中对车载柴油机或电池电源的能源需求(不包括手推车功率)如下:det-681 kWh,bot-bot-645 kWh,tat-tat-511 kWh,511 kWh,bt-s-bt-s-bt-s-471 kWh,471 kWh和bt-d-bt-d-bt-d-bt-d-466 kWh。本文还基于当前电池技术,电池材料选择,电池包设计和电池尺寸选择的方法来说明电池尺寸设计的理论。在量身定制的电池尺寸选择的情况下,Bot,BT-D和BT-S配置需要LIFEPO 4(LFP)电池量分别为25吨,18吨和18吨。此外,在20年的时间里,BT-S证明了车载电池成本最低。基于对电池MHT替代方案的技术经济评估,已经确定BT-D需要最低量的车载电池能量。
零排放 – 利用环境空气转化为液体来储存能量 位置无关 – 可以与可再生能源农场或电网中的关键节点共置 通过在过程中利用热存储来提高往返效率 (RTE)
1 东京工业大学工学院系统与控制工程系,东京 152-8550,日本。2 早稻田大学理工学院先进科学与工程学院电气工程与生物科学系,东京 169-8555,日本。3 富山大学工学院电气与电子工程系,富山 930-8555,日本。4 大阪大学信息科学技术研究生院信息与物理科学系,大阪 565 0871,日本 5 北九州大学经济学与工商管理学院,福冈 802-8577,日本。* 电子邮件:{li.m; tanaka; carnerero}@hfg.sc.e.titech.ac.jp;wasa@waseda.jp;hirata@eng.u-toyama.ac.jp;藤崎@ist.osaka-u.ac.jp; ushifusa@kitakyu-u.ac.jp; hatanaka@sc.e.titech.ac.jp。
必须做出开创性的努力来减轻气候变化日益增加的影响。在发明先进的清洁能源技术的同时,更根本的是重新思考在单一设施内设计能源系统,并将其作为一个区域共同运作。设施不应仅仅通过消费而持续被动;需要转变以更具动态地运行。在多建筑规模上设计零能耗和零碳可以发现建筑节能、脱碳、需求灵活性和弹性的机会,而这些机会在单个建筑规模上是无法获得的。如果没有创新工具来评估众多可能性,这种方法可能会具有挑战性。作为一项调查结果,我们重点介绍了使用校园规模的能源建模平台 URBANopt™ 来扩建位于科罗拉多州戈尔登的国家可再生能源实验室 (NREL) 南桌山校区。项目增长包括设计三座新的全电动、零能耗和零碳混合用途建筑(研究实验室和办公空间的组合)。这项调查对于 NREL 实现其运营足迹的净零排放至关重要,这将在未来十年分阶段实现。利用 URBANopt 的功能,我们评估了 1) 高性能建筑节能和脱碳措施、2) 第四代区域供热和制冷 (4 th GDHC) 系统、3) 优化的现场发电和储能资产,以最低的生命周期成本实现零能耗和零碳目标,以及 4) 成本最优的分布式能源技术组合、调度策略和相关容量,以提高电网中断的弹性。这项工作通过多建筑规模的真实案例研究展示了 URBANopt 的用途和功能,揭示了零能耗和零碳目标的挑战和机遇,并提供了未来设计师在追求脱碳建筑环境时可以考虑的关键策略。