7种可再生能源类型的太阳能的好处之一是阳光在功能上无止境。随着收获它的技术,太阳能供应无限,这意味着它可以使化石燃料过时。依靠太阳能而不是化石燃料也有助于我们改善公共卫生和环境状况。从长远来看,太阳能也可以消除能源成本,并在短期内减少您的能源费用。许多联邦当地,州和联邦政府还通过提供回扣或税收抵免来激励太阳能的投资。当前的限制尽管太阳能从长远来看会节省您的钱,但这往往是巨大的前期成本,对于大多数家庭来说是不切实际的费用。对于个人住宅,房主还需要拥有充足的阳光和空间来安排其太阳能电池板,这限制了可以在个人层面上实际采用这项技术的人。风电场通过使用涡轮机并将其转换为电力来捕获风流的能量。有几种形式的系统用于转换风能,每种系统都有所不同。商业级风能发电系统可以为许多不同的组织提供动力,而单风涡轮机则用于帮助补充现有的能源组织。另一种形式是公用事业尺度风电场,该风电场是通过合同或批发购买的。从技术上讲,风能是太阳能的一种形式。我们称之为“风”的现象是由大气中温度的差异以及地球旋转和地理地理作用引起的。[1]
通常,大气中的氧气含量较高,而氮气更靠近地球表面。“多年来,大气科学家一直在研究氧气含量低于应有水平的情况,但我们发现了可能的原因,并揭示了比以往任何时候都更详细的信息,”科学学院物理与天文系博士生梅斯基塔说。这一突破性的发现由美国宇航局资助。它刊登在美国宇航局太阳物理学主页上,并于 2020 年 7 月 23 日发表在《地球物理研究杂志-空间物理学》上。该论文的标题为“在平静地磁条件下对静态稳定的高纬度中间层和低热层的中性剪切不稳定性进行现场观测”。克莱姆森研究小组发射了火箭,释放出一种无害气体作为造影剂,以照亮大气风型,从而对其进行拍摄。这项研究名为“超级水枪”活动,于 2018 年 1 月 26 日在阿拉斯加的 Poker Flat 研究区进行。“我们的测量是在距地球表面 65 英里的地方进行的,显示风速约为每小时 100 英里,”梅斯基塔说。“冲浪波”是风流相互卷入并在天空中形成波浪的戏剧性效果,这是开尔文-亥姆霍兹不稳定性 (KHI) 的结果。第 3 页继续
背景 能源资源部 (ER) 正在就一项新指令和对现有指南的拟议修改咨询石油和天然气行业,以便为行业对地面套管通风流和气体迁移 (SCVF/GM) 的管理提供更明确的期望和指示。 流程 ER 将于 2022 年 6 月 17 日至 7 月 8 日就新指令和修订指南举行行业咨询。咨询期结束后,ER 将审查咨询反馈,以准备新指令和修订指南的最终草案。新指令和修订指南预计将于 2022 年夏季至初秋生效。 拟议变更摘要 新的 SCVF/GM 指令规定了何时需要进行测试和报告,概述了进行测试人员的资格,并描述了如何将测试结果传达给 ER。新指令中提供的信息将帮助行业遵守与 SCVF/GM 测试和报告相关的所有 ER 要求。对现有指南的修改将为可接受的测试方法和 ER 的报告要求提供更明确的期望。该指南还将通过提出最低限度的 SCVF/GM 测试程序来促进更好的测试结果。新指令提出了新的要求,即运营商在钻井后立即对所有新井进行 SCVF 测试,并使用合格的第三方专业人员进行 SCVF/GM 测试,以进行废弃、修复或应 ER 的要求进行测试。要求对每口新钻井进行 SCVF 测试,而不是仅测试那些行业已发现问题的井,这源于 ER 希望确保对所有井进行充分检查,以防可能的气体泄漏。通过测试,如果井出现需要跟踪的问题,ER 将更快地收到警报,因为问题可能会在井的使用寿命后期变得更糟。这项工作可以由运营商进行,无需由独立的、合格的第三方专业人员认证。
摘要:可再生能源与活性热电厂的整合有助于全球绿色环境。要实现可再生 - 热杂交系统的最大可靠性和可持续性,需要考虑大量约束,以最大程度地减少情况,这是由于可再生能源的不可预测性而产生的。在风集成放松管制的系统中,风电场需要在运行日期之前向独立系统操作员(ISO)提交发电场景。基于他们提交的出价,ISO安排了来自不同生成站的发电,包括热和可再生。由于风流的不确定性质,总是有可能不填充风电场的日程安排量。市场中这种违规行为可能会对发电公司施加经济负担(即失衡成本)。太阳能光伏电池可用于减少放松管制系统中不可预测的风饱和度的不利经济影响。本文为太阳能光伏和风电场的混合操作提供了一致,胜任和有效的操作方案,以最大程度地降低不平衡成本,这是由于实际风速和预测风速之间的不匹配而导致的不平衡成本。修改的IEEE 14-BUS和修改IEEE 30总线测试系统已用于检查所提出的方法的有用性。在这项工作中使用了三种优化技术(即,序列二次编程(SQP),智能花优化算法(SFOA),蜂蜜ba算算法(HBA))进行了比较研究。在这里提出了总线加载因子(BLF),以识别系统中最敏感的总线,用于放置风电场。SFOA和HBA优化技术已在这种类型的经济评估问题中第一次使用,这是本文的新颖性。在此处引入了总线加载因子(BLF),以识别系统中最敏感的总线。实施工作后,已经可以看到,太阳能光伏系统的运行减少了不平衡成本对可再生综合失调电源系统的不利影响。
过去 50 年来,风洞已广泛应用于工业和研究领域。它们的规模和几何形状差异很大,有些大到足以容纳和测试小型飞机(例如 NASA、ATP 设施),而另一些则是用于校准小型传感器的微型气流发生器。但是,它们总是使用相同的基本技术和设计元素。同样,环境模拟器也在研究中得到广泛应用,例如在气候和行星研究中。在这里,它们在尺寸和配置上再次存在很大差异,但基本上由具有某种形式的温度控制的密封室组成 [Jensen 等人2008]。因此,在风洞和环境模拟器设计领域已成功应用了各种标准且通常是商业化的技术和施工技术。本章将概述其中一些技术和方法,以帮助研究人员或技术开发人员设计或使用环境风洞,同时也为这些研究领域的新手提供信息指南。环境模拟器和风洞的融合是基于实验室技术的自然演变,以满足重现自然界中特定物理条件的需求。虽然这种设施现在才刚刚得到充分开发,但它们有可能扩展到一个新的研究领域,这可能对我们了解气候做出重大贡献,并促进先进传感器技术的发展。本章将介绍设计和建造环境风洞的许多挑战,并提出可能的解决方案,重点放在极端陆地和火星行星条件上。此外,还将讨论许多不同的科学和工业应用。一般而言,环境风洞目前已用于测试和校准各种气象传感器,尤其是风流传感器(风速计)。风洞在土木工程和城镇规划中的应用正变得越来越普遍。在这里,通过风洞模拟和建模建筑物周围和建筑密集区域的气流可能有助于避免在大风或暴风雨期间产生高风切变和危险涡流。此类模拟还可以帮助设计和放置风力发电系统(例如风力涡轮机)。雷诺方程开发的形式化缩放定律允许进行测量,例如在较小规模的实验室风洞中,其产生与自然环境中产生的相同(或极其相似)的流动 [Monin 和 Yaglom
摘要。这篇科学文章深入回顾了可再生能源的最新进展,探讨了它们在应对全球能源挑战方面的重要性。本文涵盖了各种类型的可再生能源,包括太阳能、风能、水电、地热能和生物质能,强调技术发展、效率改进和环境考虑。此外,本文还讨论了全球可再生能源采用的现状及其对减少碳排放的潜在影响。该分析整合了最近的研究和研究论文的结果,全面概述了可再生能源技术的当前格局。1. 简介 21 世纪人们越来越认识到传统能源的局限性和环境影响。化石燃料的开采、燃烧和利用不仅对全球变暖产生了重大影响,而且还导致了地缘政治紧张和资源枯竭 [1, 2]。在这种背景下,可再生能源已成为一种有前途的替代品,利用自然元素取之不尽的力量来满足世界日益增长的能源需求。受环保要求和能源安全需求的推动,全球各国政府、行业和研究机构加大了探索和提升可再生能源技术潜力的力度。对可持续能源解决方案的追求推动了太阳能 [3, 4]、风能 [5]、水电 [6-10]、地热 [11-13] 和生物质能 [14-20] 技术的发展。这些进步不仅有望带来更清洁的能源,还为各国带来了经济机会和能源独立性。可再生能源在全球和单个国家范围内的能源潜力是当前能源消耗水平的许多倍,因此可以将其视为一种可能的能源生产来源。众所周知,人类发展的先决条件表明,需要对已在管理的可再生能源进行广泛研究,这既是因为石油、天然气和煤炭产量不可避免地增加,成本也随之增加,也因为环境原因(二氧化碳排放和经济政策对环境的其他有害影响)。通常来说,可再生能源的使用不会对环境产生严重的负面影响;在大多数情况下,它们都是环保且广泛可用的能源。可再生能源的严重缺点限制了其广泛使用,包括能量流密度低、随时间变化大,因此需要大量成本来购买用于收集、积累和转换能源的设备 [21]。例如,晴天中午太阳辐射在地球表面的通量密度仅为 1 kW/m 2 左右,其年平均值为考虑到季节和天气波动,对于地球上阳光最充足的地区,热流密度不超过 250 W/m 2 [22]。风流的平均比能量密度通常也不超过几百 W/m 2 ,风速为 10 m/s 时,比能量密度约为 500 W/m 2 。速度为 1 m/s 的水流的能量密度也只有 500 W/m 2 左右。为了进行比较,我们指出,现代蒸汽锅炉炉壁上的热流密度达到几百 kW/m 2 。