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循环经济、运营生态效率和自给自足。综合观点
研究人员提出了不同的方法来减少自然资源的使用，使其达到可持续的水平。运营生态效率、循环经济和自给自足是三个突出的例子，它们遵循各自的特定逻辑。到目前为止，这些方法几乎都是孤立地讨论的，假设它们彼此独立。本文将这三种方法整合到一个连贯的模型中。我们的模型表明，每种方法都可以将自然资源的使用减少到可持续的水平。然而，我们的模型还揭示了各种影响是如何作为组合方法的直接结果而产生的，即一种方法在协同执行时会影响另一种方法。我们的模型将运营生态效率和循环经济确定为“无遗憾”方法，而自给自足则是一种“遗憾”方法。举例来说，我们表明，提高运营生态效率会增加自给自足方法的成本或“遗憾”，从而降低其有效性。自给自足方法和提高运营生态效率可能会干扰实现最佳循环所需的谨慎平衡。我们发现，如果要有效地将资源消耗降低到可持续的水平，就必须仔细考虑这些相互作用。
幸福经济：将边缘自给自足带入主流的可能性和局限性
在当代政治经济中，生产和消费增长长期以来被视为势在必行，因此充足性理念面临巨大障碍。尽管有证据支持以充足性为导向、后增长方式应对环境挑战，但迄今为止，只有有利于增长的环境观点获得了主流政治的大力支持。然而，最近一种与充足性方法有着强烈亲和力的提法——幸福经济——得到了包括政府和国际组织在内的主流政治参与者越来越多的支持。对幸福经济日益增长的支持是否代表了人们长期以来寻求的以充足性为导向、后增长环境方法的突破？为了帮助回答这个问题，我们对新西兰、苏格兰和冰岛进行了案例研究——幸福经济政府 (WEGo) 的三个创始国。这些国家（在不同程度上）已采取措施淡化经济增长的核心地位，转而强调幸福是最终目标。他们还通过引入新的幸福衡量标准并将其用于政策制定，超越了 GDP。然而，后增长方向的发展受到持续依赖经济增长来实现中期目标（如创造就业机会和提供福利国家服务）的限制，这些目标与福祉目标密切相关。因此，我们将福祉经济的新兴实践描述为“弱后增长”方法。要成为“强后增长”视角，它需要与一个更具挑战性的项目联系起来，即解开当代社会对经济增长的依赖。本文讨论了 WEGo 国家可以为应对这一巨大挑战做出贡献的方式，并在福祉经济中显而易见的以自给自足为导向的要素的基础上再接再厉。
住宅多载体能源系统的遗传优化：能源自给自足的目标及其成本
能源转型过程促进了分散的可再生能源发电，其特点是加大了实现能源自给自足的努力。在此背景下，分析了住宅规模、以光伏为基础的多载体能源系统，该系统使用氢气作为季节性储存，是实现能源自给自足的可能解决方案。高时间（15 分钟）和长期（10 年）功率流模拟方法应用于多目标优化算法，以最大限度地降低成本和电网能量输出。针对三种住宅建筑类型和四个欧洲地区的系统规模、能源自给自足和经济性能，分析了近似帕累托最优系统配置。建筑类型和位置强烈影响近似帕累托最优系统配置的技术经济可行性。低能耗住宅在技术和经济上最可行，以实现自给自足，而单户住宅和多户住宅显示可用的光伏能源是主要限制因素，这在高纬度地区尤其成问题。在目前的经济约束下，无法找到具有成本竞争力的自给自足系统。与低季节性地点的基础系统相比，低能耗房屋的额外成本最低，为 172%，但在 2030-2035 年的时间范围内，根据某些成本预测，成本竞争力是可能的。开发的能源系统模型是开源的，可用于未来这方面的研究。
“自给自足村社区”的神话
由于远古印度村庄的时代一直试图保持孤立状态，而没有任何以满足其需求的外部机构。每个村庄都试图生产其需求所需的东西。它不仅为其使用，而且用于使用城市人士。它具有一个非常合理的Panchayat系统，该系统解决了所有争议，因此除非被迫这样做，否则乡村人民不喜欢敲门法院的门。同样，村民也有自己的牧师在敬拜方面帮助他们。家庭负责人被认为是朋友，向导和哲学家。也有用于教育乡村寺庙的孩子的安排。村庄的长者也没有提及任何外部权威，也解决了所有社会问题。由于当时村庄的需求和要求非常有限，因此，每个村庄都试图是自主和自给自足的。这就是有人说每个印度人本身就是一个自治共和国的原因。对自治的渴望仍然存在于我们的村庄中，人们仍然不喜欢任何外部干扰。Panchayati Raj机构的民主权力下放和增长的政策是维持我们村庄的自主权的尝试。
TATuP 31/2 (2022)：专题·研究文章：生产消费——能源自给自足和反弹效应：德国家庭消费模式变化对气候的影响
导致消费增加的原因可能是多方面的，但经济激励起着至关重要的作用。目前较低的上网电价可能会鼓励更高的能源消费，因为家庭更倾向于最大化自用而不是上网补偿 (Galvin 2020, Weiß 等人 2021)。股权融资的持续成本较低，也可以鼓励慷慨消费。实行负荷转移的产消者，即将电力消耗转移到太阳能光伏发电量最大的阳光充足的时段，以及有效使用智能计量技术的产消者，是另一个方向的节能行为变化的例子。Galvin (2020) 和 Dütschke 等人 (2021) 提供了关于全面监测能源消耗的产消者群体重要性的实证研究结果。研究表明，使用广泛的反馈系统通常可以减少能源消耗 8% 到 12% (Dromaque 和 Grigoriou 2018；Gährs 等人 2021)。
可再生能源自给自足概念分析
电池存储、天气和季节、消费者行为和政策是影响 Luče 能源社区案例研究的自给自足的因素。能源社区的自给自足率提高了约 10-20%，具体取决于从概况中移除高耗能建筑的时间。由于社区电池的能源流动非常复杂，因此在电池存储分析中忽略了社区电池，导致有关家用电池自给自足的数据不具结论性。进一步的研究将包括完成一项包含社区电池的评估，并针对能源社区的规模和在建筑物中添加单个电池的影响制定方案。
通过光伏系统集成实现撒哈拉以南非洲地区完全自给自足：基于智能区块链的微电网技术方法
摘要。获得负担得起、可靠和清洁的能源是联合国的重要可持续发展目标。在公共电网不可靠或不可用的地区，光伏系统可以成为一种解决方案。然而，它们成本高昂，主要是因为需要储能系统。微电网可以成为减少前期投资和整个系统寿命成本同时提高电力可用性的答案。微电网技术已经成熟，然而，在整合不同制造商的现有太阳能系统时仍存在缺点。系统拓扑通常是预先定义的，并且中央实例控制微电网。因此，由于这些系统与微电网控制器的通信限制，现有电力系统的集成很困难。将现有电力系统纳入分散式微电网可以大大提高成本效益。在分散式方法中，需要为微电网参与者之间的消耗能源付费。然而，如果各个电力系统由不同的个人和组织拥有，则会计是一个复杂的行政程序。基于区块链的透明防篡改方法可以成为一种自动化计量和计费的解决方案，允许使用智能合约在独立子系统所有者之间自动付款。为了进一步优化智能微电网，需要开发一种用于动态电价的人工智能学习算法。这种用于构建微电网的智能分散方法是一种新颖的方法，使太阳能系统更接近自给自足。本文以加纳特马的 Don Bosco 太阳能和可再生能源中心校园微电网为例，介绍了如何实施智能微电网解决方案。
超级电容器光伏系统自耗自给率提升
摘要：本研究使用基于实际输入数据的计算机模拟来检查超级电容器模块作为可再生能源系统中的快速响应储能单元对提高能源自耗和自给自足的影响。评估的系统包括一个容量为 3.0 kWp 的光伏系统和 0 到 5 个超级电容器单元，每个模块的容量为 500 F。这项研究使用 2020 年的电力负荷、太阳辐照度和环境温度的实验数据进行，时间分辨率为 1 分钟。日平均环境温度为 10.7 ◦ C，日平均太阳辐照度为 3.1 kWh/m 2 /天。假设超级电容器只能从使用可再生能源的光伏系统充电，而不能从电网充电。模拟结果表明，使用超级电容器为电力负荷的短暂和大峰值供电可显著提高能源自耗和自给自足。仅使用五个超级电容器模块，年能源自给率就从28.09％提高到40.77％。
自给自足计划 (PASS)
什么是 PASS？PASS 是社会保障局制定的一项补充保障收入 (SSI) 工作激励计划，允许残疾人士或盲人留出资源和/或收入，而对他们的社会保障福利几乎没有负面影响。经批准的 PASS 允许受益人使用这些资源和/或收入实现工作目标并实现自给自足或不依赖福利。
能源自给自足的牲畜农场作为农业杂种离网系统的例子
摘要：当代农业已经变得非常有能源密集型，主要使用电力，这是牲畜农场技术过程所需的。牲畜粪便对环境来说是繁重的。本文介绍了一个自我富裕的牲畜农场作为农业过程的一部分的离网能电路的概念。关键思想是使用智能阀的概念获得能量流，以实现基于沼气植物，可再生能源和能量存储的自我纯净能量过程。在生产过程中，一个牲畜农场以灰色和黑粪的形式产生大量废物。一方面，这些产品对环境高度有害，但另一方面，它们是另一个过程（即甲烷生产）的有价值的输入产品。甲烷成为产生热量和电力的热电器发生器的燃料。热量和电力部分返回到主要农业过程，并由该地区的居民部分使用。以这种方式，一个牲畜农场和村庄或城镇的居民可以变得能够自助，并且独立于国家网格。本文所描述的想法显示了能源生产的过程，结合了沼气植物，可再生能源和一个能量存储单元，使农田通过智能阀维持的所有能量周期组成部分之间的能量流充满了能力。