Bộ dự trữ năng lượng là gì? Các công bố khoa học về Bộ dự trữ năng lượng

Trong bài báo này, một phương pháp mới để thiết kế tối ưu môt hệ thống năng lượng mặt trời (Photovoltaic -PV) kết hợp với bộ dữ trữ (battery energy storage system- BESS) có kết lưới. Phương pháp tối ưu được sử dụng là tối ưu có ràng buộc. Trong đó, hàm mục tiêu được xác định là tổng chi phí nhỏ nhất của hệ thống (annual cost of the system-ACS) mà đáp ứng đầy đủ công suất cho tải trong một năm cũng như là sử dụng tối đa công suất phát ra của hệ thống năng lượng mặt trời thỏa mãn điều kiện vận hành, ổn định và an toàn của hệ thống. Giá trị tối ưu của dung lượng của BESS và số lượng các bản pin mặt trời cũng như là công suất cưc đại của hệ thống năng lượng mặt trời sẽ được xác định bằng kết quả mô phỏng và tính toán bằng phần mềm MATLAB

Bài báo này trình bày về một trạm trắc quan môi trường trên biển sử dụng năng lượng tái tạo từ dòng biển, gió và năng lượng mặt trời để cung cấp điện cho hệ thống trắc quan hoạt động. Cụ thể, turbine nước đặt phía dưới trạm trắc quan, khi có dòng biển chảy qua thì turbine sẽ quay và tạo ra điện. Turbine gió được đặt trên đỉnh và 4 solar panels được lắp đặt xung quanh trạm trắc quan. Trạm trắc quan trên biển sẽ gửi các thông số của môi trường (nồng độ oxi hòa tan tỏng nước, độ pH, độ đục…) về Gateway trên đất liền thông qua giao tiếp LoRa (Saving-Energy). Các thống số của môi trường biển sẽ được lưu trữ tại cơ sở dữ liệu MySQL. Ngoài ra, nhóm tác giả cũng phát triển Dashboard Website nhằm giám sát các thông số đó.

Nung nóng bằng vi sóng (MW) đã được xác định là một kỹ thuật tiềm năng hiệu quả về chi phí để xử lý đất ô nhiễm hydrocarbon; tuy nhiên, kết cấu và các đặc tính của đất có thể có tác động lớn đến quá trình điều trị quy mô lớn. Bên cạnh đó, rất ít dữ liệu về năng lượng và kinh tế liên quan đến điều trị bằng vi sóng hiện có, và sự thiếu hụt này làm cho ứng dụng thực tế của nó trở nên rất hạn chế. Trong nghiên cứu này, một giai đoạn thí nghiệm đầu tiên được thực hiện để mô phỏng việc nung nóng bằng vi sóng đối với một số loại đất ô nhiễm hydrocarbon. Dữ liệu thu được đã được xử lý cho một phân tích kinh tế-kỹ thuật. Bốn loại kết cấu đất, tương ứng với cát silica trung bình, cát silica mịn (ở các độ ẩm đất khác nhau), bùn dạng bột silica và đất sét dạng kaolin, đã được nhiễm bẩn nhân tạo bằng dầu diesel và được chiếu xạ bằng vi sóng sử dụng thiết bị quy mô bàn. Mẫu đất đã được xử lý bằng cách áp dụng bốn giá trị công suất cụ thể ở các thời gian khác nhau. Cuối cùng, nhiệt độ đất được đo lường, trong khi nồng độ chất ô nhiễm còn lại được đo và điều chỉnh theo mô hình động học phân rã hàm mũ. Dữ liệu nhiệt độ, cũng như các tham số động học thu được, đã được sử dụng cho phân tích kinh tế-kỹ thuật. Sự thay đổi của trường điện từ bên trong đã được tính toán cho tất cả các loại đất và điều kiện hoạt động, sau đó xem xét các giá trị ô nhiễm ban đầu dao động từ 750 đến 5000 mg kg−1, thời gian phục hồi tối thiểu, năng lượng cụ thể và chi phí cho việc phục hồi đã được đánh giá. Tại công suất thấp, hiệu quả của MW bị giới hạn bởi độ ẩm đất thấp hoặc kết cấu đất mịn do hạn chế trong việc thâm nhập của trường điện; trong khi khi sử dụng công suất cao, các đặc tính của đất có ảnh hưởng hạn chế. Thời gian phục hồi, theo mức độ ô nhiễm ban đầu, theo xu hướng tuyến tính, ngoại trừ đối với đất khô, trong trường hợp đó đã quan sát được một xu hướng hàm mũ. Đối với các công suất cao hơn 30 kW Kg−1, thời gian phục hồi ngắn hơn khoảng 100 phút là cần thiết cho tất cả các loại đất ẩm, nhằm điều trị mức ô nhiễm 5000 mg kg−1. Sự thay đổi của độ ẩm đất hoặc kết cấu đất dẫn đến khoảng 20–160 € mỗi tấn, và chi phí cần thiết cho việc điều trị đất sét gấp đôi so với cát. Phân tích được thực hiện cho thấy rằng các lớp đất dưới 70 cm nên được xem xét cho việc phục hồi ex situ. Phương pháp MW đã được chứng minh là một kỹ thuật nhanh chóng ngay cả đối với nồng độ hydrocarbon cao; tuy nhiên, để tiết kiệm năng lượng, việc áp dụng một số công suất cần phải tránh. Việc điều trị đất không ẩm hoặc có kết cấu mịn dẫn đến chi phí cao hơn; tuy nhiên, chi phí tối đa khoảng 160 € mỗi tấn thường khiến việc nung nóng bằng vi sóng trở thành một kỹ thuật ex situ nhanh chóng và hiệu quả về chi phí.

Chúng tôi xây dựng một số ví dụ cụ thể về các monopole hyperbolic, với nhiều điện tích khác nhau và thường có một số đối xứng Platonic. Các trường được lấy từ dữ liệu instanton trong $${\mathbb{R}^4}$$ mà không thay đổi dưới tác động của một vòng, và trong hầu hết các trường hợp, điện tích monopole bằng với điện tích instanton. Một thành phần chính là việc xác định một tập hợp các ràng buộc mới về dữ liệu instanton ADHM đủ để đảm bảo tính bảo toàn vòng. Không giống như các monopole Euclidean, công thức cho độ lớn trường Higgs bình phương trong các ví dụ mà chúng tôi xây dựng là các hàm phân thức của các tọa độ. Sử dụng các công thức này, chúng tôi tính toán và minh họa mật độ năng lượng của các monopole. Chúng tôi cũng chứng minh, cho các monopole đặc biệt, rằng số lượng điểm không của trường Higgs lớn hơn điện tích monopole, xác nhận các kết quả số được thiết lập trước đó cho các monopole Euclidean. Chúng tôi cũng trình bày một số gia đình monopole một tham số tương tự như các sự kiện tán xạ đã biết cho các monopole Euclidean trong xấp xỉ geodesic.

Nhiều sản phẩm phụ nông nghiệp trên toàn cầu đang bị lãng phí, đặc biệt là ở các quốc gia đang phát triển, nơi mà phần lớn doanh thu của họ phụ thuộc vào việc xuất khẩu những sản phẩm nông nghiệp thô. Những dòng chất thải này, nếu được chuyển đổi thành sản phẩm “giá trị gia tăng”, có thể phục vụ như một nguồn thu nhập bổ sung đồng thời mang lại tác động tích cực tới phúc lợi kinh tế - xã hội của người dân. Chúng tôi trình bày một cuộc điều tra sơ bộ về việc sử dụng kỹ thuật kích hoạt hóa học và nghiền bi để chuyển đổi các dòng chất thải nông nghiệp như vỏ pods ca cao, vỏ dừa, gân lá cọ và quả bầu thường gặp ở Ghana thành carbon hoạt tính có diện tích bề mặt siêu cao. Các loại carbon hoạt tính như vậy phù hợp với nhiều ứng dụng trong khôi phục môi trường, quản lý khí hậu, lưu trữ và chuyển đổi năng lượng (pin và siêu tụ điện), và cải thiện năng suất cây trồng. Chúng tôi đã đạt được diện tích bề mặt BET lên đến khoảng ~ 3000 m2/g.

Bài báo này trình bày kết quả từ một dự án của Đại học Mở Vương quốc Anh, khảo sát lý do của người tiêu dùng về việc áp dụng và không áp dụng các biện pháp tiết kiệm năng lượng và hệ thống năng lượng tái tạo—gọi chung là công nghệ carbon thấp và không carbon—và trải nghiệm của họ khi sử dụng những công nghệ này. Dữ liệu được thu thập trong năm 2006 thông qua một bảng câu hỏi trực tuyến với gần 400 phản hồi, cùng với 111 cuộc phỏng vấn sâu qua điện thoại. Những người phản hồi chủ yếu là những người tiêu dùng quan tâm đến môi trường, có ý thức ‘xanh’, do đó, đây là những khảo sát có mục đích thay vì đại diện. Bài báo nêu ra kết quả cho bốn biện pháp tiết kiệm năng lượng (cách nhiệt mái nhà, nồi hơi ngưng tụ, hệ thống điều khiển sưởi ấm và ánh sáng tiết kiệm năng lượng) và bốn nguồn năng lượng tái tạo hộ gia đình (nước nóng mặt trời, pin mặt trời, tuabin gió nhỏ và bếp đốt gỗ). Những người tiêu dùng xanh này thường áp dụng các công nghệ này để tiết kiệm năng lượng, tiết kiệm tiền và/hoặc bảo vệ môi trường, điều mà nhiều người cho rằng họ đã đạt được mặc dù vẫn có hiện tượng hồi tiếp. Những lý do để xem xét nhưng không áp dụng các công nghệ này bao gồm rào cản về giá cả quen thuộc, nhưng cũng có những trở ngại khác thay đổi theo từng công nghệ cụ thể. Gần một phần ba số người tiêu dùng được khảo sát đã áp dụng năng lượng tái tạo hộ gia đình, trong đó hơn một nửa là bếp đốt gỗ và 10% là hệ thống nước nóng mặt trời. Hầu hết những người áp dụng năng lượng tái tạo đã từng lắp đặt một số biện pháp tiết kiệm năng lượng trước đây, nhưng chỉ có một phần năm trong số những người đã nghiêm túc xem xét năng lượng tái tạo thực sự lắp đặt một hệ thống. Điều này gợi ý rằng nên bán biện pháp tiết kiệm năng lượng trước, sau đó mới là năng lượng tái tạo. Dường như có sự quan tâm đáng kể đến năng lượng tái tạo hộ gia đình ở Vương quốc Anh, đặc biệt giữa những người tiêu dùng xanh lớn tuổi thuộc tầng lớp trung lưu, nhưng cho đến nay chỉ có một số ít những người tiên phong đã vượt qua được các rào cản để áp dụng.

Đặc tính năng lượng gió tại địa điểm không chỉ chỉ ra lượng năng lượng thu được từ năng lượng gió mà còn phụ thuộc vào chiến lược điều khiển được thực hiện trong hệ thống chuyển đổi năng lượng gió. Nghiên cứu này đề xuất ứng dụng Bộ Tối ưu Kiến trúc Giáp nhện (ALO) để điều chỉnh các tham số của bộ điều khiển cổ điển (PI) cho máy phát đồng bộ nam châm vĩnh cửu được cung cấp bởi hệ thống năng lượng gió, nhằm đạt được khả năng theo dõi điểm công suất tối đa cao nhất cùng với khả năng vượt qua sự cố được cải thiện. Các tham số bộ điều khiển PI tối ưu hóa dựa trên ALO cải thiện hiệu suất vượt qua điện áp thấp (LVRT) và việc theo dõi điểm công suất tối đa. ALO được áp dụng cho bộ điều khiển PI cổ điển trên hệ thống bộ đổi chiều phía máy và bộ đổi chiều phía lưới, nhằm trích xuất công suất tối đa từ PMSG và nâng cao khả năng LVRT. Bốn trường hợp đã được xem xét trong bài báo này để kiểm tra tính khả thi của bộ điều khiển ALO-PI đề xuất. Các trường hợp được đề xuất là hệ thống hoạt động trong điều kiện bình thường, sự thay đổi đột ngột trong tốc độ gió, biến đổi tốc độ gió trong điều kiện lưới bình thường và lỗi ba pha. Có sự cải thiện đáng kể về hiệu suất động của hệ thống khi áp dụng bộ điều khiển ALO-PI so với bộ điều khiển PI cổ điển.

Một thách thức quan trọng của kế hoạch Fit for 55 là giảm khí thải từ hộ gia đình. Để làm được điều này, cần hiểu rõ các yếu tố ảnh hưởng đến khí thải và vai trò cụ thể của thu nhập hộ gia đình. Nghiên cứu này kiểm nghiệm tính hợp lệ của đường cong Kuznets môi trường (EKC) cho các hộ gia đình và liên kết khí thải carbon với thu nhập, quy mô nhà ở, nguồn năng lượng và tình trạng nghèo năng lượng ẩn. Chúng tôi sử dụng dữ liệu hộ gia đình cá nhân từ cuộc khảo sát tiêu thụ năng lượng Ba Lan, kết hợp với dữ liệu từ cuộc khảo sát ngân sách, cả hai đều do Cục Thống kê Ba Lan biên soạn. EKC được ước lượng trong hai kịch bản, tức là, hỗn hợp năng lượng hiện tại và điện không carbon. Mô hình của chúng tôi dựa trên kỹ thuật bình phương tối thiểu đã bị cắt tỉa. Nghiên cứu xác nhận sự tồn tại của đường cong EKC hình chữ U ngược trong các hộ gia đình, điều này đặc biệt liên quan đến những người sở hữu nhà nhỏ. Kết quả này có thể được giải thích bởi việc tiêu thụ năng lượng dưới mức thường thấy ở các hộ gia đình nghèo nhất, trong khi các hộ gia đình giàu có thường sống trong các tòa nhà tiết kiệm năng lượng và sử dụng nhiều nhiên liệu ít carbon hơn. Điểm chuyển giao đạt được ở mức thu nhập 373 euro và 3425 kg khí thải carbon trong kịch bản hỗn hợp năng lượng thông thường so với 560 euro và 5104 kg trong kịch bản điện sạch. Ngoài thu nhập, khí thải carbon hộ gia đình còn có mối liên hệ với kích thước ngôi nhà và tình trạng nghèo năng lượng ẩn, điều này nên nằm trong tầm nhìn của các nhà hoạch định chính sách.

Dự án gia tốc y tế ion nặng Hàn Quốc (KHIMA) đang phát triển và xây dựng gia tốc y tế ion nặng lần đầu tiên tại Hàn Quốc kể từ năm 2010. Bài báo này mô tả tình trạng của đường truyền bức xạ năng lượng cao (HEBT), kết nối cyclotron siêu dẫn với các phòng điều trị. HEBT cung cấp cho bệnh nhân bức xạ carbon (12C6+) với năng lượng từ 145 đến 430 MeV/u để chữa trị ung thư. HEBT bao gồm 6 đường bức xạ (4 đường nằm ngang, 1 đường thẳng đứng và 1 đường chéo). Kích thước thiết kế của HEBT là 41 m chiều dài, 11 m chiều rộng và 17 m chiều cao. Tổng số lượng nam châm là 53 cho các nam châm định vị và 22 cho các nam châm uốn. Trong phần mô tả, tình trạng thiết kế hiện tại của HEBT được trình bày.