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World File Search System能量平衡
热水解消化后污水污泥产生的沼气的能源潜力
摘要：本文介绍了使用 Cambi THP ® 技术对污水污泥 (SS) 进行厌氧消化 (AD) 并进行热水解 (THP) 后获得的沼气的能量潜力。所列数据为 Tarn ów (波兰) 污水处理厂 2020 年的数据。文中给出了沼气的详细能量平衡及其在热电联产过程中以及在水锅炉和蒸汽锅炉中产生热量时的使用情况。本文包含工艺流程不同阶段处理的 SS 量以及干物质和干有机物含量的数据。该工厂年运行期间，处理了来自 Tarn ó w 污水处理厂 (WWTP) 和区域 WWTP 的 8684 吨市政 SS 干固体 (tDS)，生产出 3,276,497 Nm 3 沼气。所生产沼气的能量潜力为 75,347.06 GJ。沼气的平均热值为 23,021 kJ/Nm 3。获得的沼气产量可满足 THP 100% 的热能需求。研究期间的年平均比沼气转化率为 0.761 Nm 3 /kg 干有机物减少，污泥中有机物含量平均减少量为 64.60%。
行业耦合的整体视角
部门耦合 (SC) 描述了能源部门有目的的连接和相互作用的概念，以增加供应、需求和储存的灵活性。虽然 SC 与智能能源系统研究相关，并属于 100% 可再生能源系统的研究流，但它目前专注于应对可再生能源间歇性馈入引起的时间能量平衡挑战。至于电网耦合，SC 目前仍属于传统能源电网。它没有充分利用耦合部门的潜力，因此缺乏整体视角。为了包含这种观点，我们呼吁使用耦合部门的所有电网进行空间能源运输，从而形成一个基础设施系统。通过使用耦合电网的不同损耗结构，我们说明了 SC 的整体观点如何最大限度地减少运输损耗。我们认为 SC 应该包括所有运输任何类型能源的电网（例如，甚至是交通或通信电网）。最后，我们得出并讨论了与政策制定者和研究相关的影响：我们说明了为什么监管和市场设计应该协调一致，以便不同部门内部和跨部门的激励措施支持气候变化目标。
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“能量通量的概念。”三种传热模式：传导、对流和辐射。传导和对流之间的耦合（现象学方法和传热系数的引入）。“稳态条件下和固定系统的稳态能量平衡。”稳态热传导的线性模型：热阻和热导率、翅片的模型和近似、理想和无限翅片的特殊情况。”不透明体和透明介质的概念。光谱和方向强度以及辐射通量。辐射通量的第一个表达式。”涉及辐射通量的边界条件。 “平衡辐射。光谱和方向吸收率、反射率和发射率。发射、吸收和辐射通量。辐射传输的简单模型。 “非稳定传导（热扩散现象）的物理学；特征时间和长度。维度分析。傅立叶数和毕奥数的物理解释和应用。半无限壁模型（或短时响应模型）。热信号的光谱分析。固定频率下的扩散现象退化为传播。有限系统的建模。 “热强制对流的维度方法。机械和热边界层的定性概念。雷诺数、普朗特数和努塞尔特数。外部和内部对流的经典方法（仅限于充分发展的状态）。层流-湍流过渡。水力直径的概念。
日本 100% 可再生电力
日本已承诺到 2050 年实现碳中和。电力部门的排放量占总排放量的 42%。由于价格低廉且不断下降，太阳能光伏 (PV) 和风能占全球净容量新增量的四分之三。这为日本提供了一个机会，可以大幅减少排放，同时减少对能源进口的依赖。这项研究表明，日本拥有的太阳能和海上风能资源是供应 100% 可再生电力所需的 14 倍。使用历史数据提出了日本电力系统 40 年每小时能量平衡模型。包括抽水蓄能、高压互连和可调度容量（水力、生物质能和氢能），以平衡可变发电和需求。使用差分进化来寻找各种约束条件下成本最低的解决方案。光伏主导系统的平准化电力成本为 86 美元/兆瓦时，风能主导系统的平准化电力成本为 110 美元/兆瓦时。这些成本可与日本现货市场 102 美元/兆瓦时的平均系统价格进行比较。总之，日本可以以有竞争力的成本实现电力供应自给自足。
通过在农业水培温室中整合可再生能源来促进可持续发展
本研究探索了将太阳能和风能等可再生能源整合到水培温室中供电的可行性。这样，水培温室的能源自主性就得到了保证。研究首先评估了所研究系统的年用电量。还设计了一个能够满足其全年能源需求的可再生能源系统。主要目标是评估两种可再生能源（即光伏板和风力涡轮机）的效率，并通过实施模型模拟来改善它们在农业室内的整合。研究了两种场景：第一种场景代表与电网相连的带储能的光伏电站，而第二种场景代表与电网相连的风力发电厂。这项数值分析由为期一年的实验研究补充，该研究涉及连接到带储能的网络的光伏装置，而储能又连接到实验装置。为了处理可再生能源温室内的能源，开发了一种基于模糊逻辑控制器的能源管理系统。该系统旨在保持能量平衡并确保持续供电。能源管理系统优化能源流，以最大限度地减少消耗，减少对电网的依赖，提高整个系统的效率，从而节省成本并带来一定的环境效益。
多目标方法，用于管理从点对点能源平衡体系结构内的可再生能源交付的不确定交付
摘要：在能源市场上，有意识的客户可能不仅有兴趣最大程度地减少购买能源的成本，而且同时优化了其他一些质量标准（由于生态问题或能源生产者的社会责任引起）。在本文中，我们既开发一个数学优化问题，又是平衡点对点市场设置中的电力系统的市场框架，可以直接在市场上考虑产品差异化。因此，可以清楚地识别能量的起源，并且各种参与者（包括家庭）可以理解产品质量特征。我们得出了一个多目标（混合成员）线性编程优化问题，用于平衡点对点能源交易环境中的能量系统，不仅成本，而且还考虑了其他其他质量标准。我们已经确定了许多可能的参与者，这些参与者都存在于拟议的市场设置中。它们包括带有存储空间的消费者，生产者，经纪人和灵活的生产商。通过分析各种参与者/同伴活动和不同扩展的影响，在三种不同的情况下，在IEEE 30总线标准测试系统上测试了该方法。已经表明，可以通过精心设计的优化问题制定多目标能量平衡方案，并且每种类型的研究同行可能会为电力系统平衡带来一些附加值。
潮汐分布与潮汐能的利用
几百年来，潮汐海岸的潮汐能一直被用来驱动小型潮汐磨坊。直到上个世纪，利用潮汐能发电才被证明非常成功，当时法国拉朗斯于 1967 年建造了潮汐发电厂。该发电厂使用大型屏障来产生驱动涡轮机所需的海平面水头。由于成本过高以及对环境影响的担忧，此类发电厂的建设进展非常缓慢。小型、高效且廉价的水下涡轮机的建造发展为利用当地潮汐流将电力输送到偏远地区提供了小规模运营的可能性。由于这种电力的产生与当地水体的潮汐能有关，因此了解特定地点的能量平衡（即通过开放边界流入的能量以及在当地域内产生和耗散的能量）非常重要。问题是如何利用潮汐能，同时将当前潮汐状态的可能变化保持在最低限度。在一些地方，建造拦河坝的旧方法可能仍然非常有用。分析了在小海湾建造的潮汐发电厂的基本原理，以了解潮汐发电厂评估的主要参数，即发电量。新方法是将涡轮机（类似于风车的设备）放置在潮汐流的路径上。从理论上讲，这种涡轮机可用于发电的电量与水的密度和速度成正比
使用MATLAB/SIMULINK
摘要：本文介绍了一个能够通过终生预后扩展的私人家庭的能量系统的模型。该能源系统旨在使用由氢气单元和锂离子电池组成的混合储能系统完全覆盖私人家庭的全年能源需求。在夏季，由PV剩余用质子交换膜（PEM）产生氢，然后存储在氢气罐中。主要在冬季，就缺乏PV能量而言，氢被燃料电池转化为电和热量。该模型是在MATLAB/SIMULINK中创建的，并且基于实际输入数据。还考虑了热量需求，并被热泵覆盖。模拟期是解决能源生产和需求的季节性的整整一年。由于高初始成本，这种能源系统的寿命至关重要。因此，该模型是通过终生预测扩展的，以优化尺寸，目的是基于氢的能量系统的寿命延长。生命周期的影响因素是根据文献综述确定的，并将其整合在模型中。进行了一项广泛的参数研究，以评估有关三个组件的能量平衡和寿命的不同尺寸，即电机，燃料电池和锂离子电池。结果证明了整体建模方法的好处，并启用了有关系统使用资源，寿命和自助率的设计优化。
性能的物理知情的机器学习方法
重型燃气轮机由于发电率较低，灵活性和热效率而在发电中发挥了越来越重要的作用。在严格的环境条件下，燃气轮机的主要子系统（如压缩机，燃烧器和涡轮机）在运行时间内降低，这在很大程度上影响了系统的效率和生产力。因此，开发有效方法以监测重型燃气轮机的性能降解以进行系统预测性维护，从而提高机器的效率和生产率至关重要。本文提出了一种新的物理知情的机器学习方法，以通过无缝整合热力学热平衡机制，组件特征，多源数据和人工神经网络模型来预测燃气轮机的降解。考虑到流量，质量和能量平衡，建立了基于机制的热力学模型，然后将其集成到系统水平，以在不同条件下对燃气轮机进行性能模拟。系统模型能够有效地模拟那些无法测量的参数的值（例如gt排气流）或不准确测量（例如燃油流）。基于机器学习的数据清洁方法用于预处理燃气轮机的多元原始数据。使用ISO条件下的物理信息模型获得的设计性能数据和校正值之间的差异用于评估性能降解。从
河流水电光伏电池混合系统作为本地负载的能源供应商
摘要：混合水能系统通常与抽水蓄能系统一起进行分析，抽水蓄能系统可以促进从其他来源积累能量。尽管缺乏水库，但径流式水电站也因其投资成本低、建设时间短和对环境影响小而对混合系统具有吸引力。在本研究中，研究了一个混合系统，该系统包含径流式小水电站 (SHP)、光伏系统和电池，用于为当地负载提供服务。考虑使用变速运行的低功率和低水头方案。本研究的新颖之处在于提出了一种专用的径流式水电站稳态模型，该模型适用于不同水文条件下的能量生产分析。基于 150 kW 容量的实际 SHP 的计算表明，简化方法可能导致对生产能量的估计高估 43%。此外，使用实际河流流量数据对混合系统运行进行为期一年的分析表明，流量平均周期对能量平衡结果有显著影响。通过将平均时间从一天增加到一个月，系统能量短缺和过剩可能会被低估约 25%。