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作者及机构
该研究的主要作者包括Haonan Xie、Tanveer Ahmad、Dongdong Zhang、Hui Hwang Goh和Thomas Wu。他们分别来自中国广西大学电气工程学院和日本九州大学先进信息技术系。该研究于2023年12月23日在线发表在《Renewable and Sustainable Energy Reviews》期刊上,文章编号为114189。
学术背景
该研究的主要科学领域是可再生能源与可持续能源管理,特别是虚拟电厂(Virtual Power Plant, VPP)和循环经济(Circular Economy, CE)的结合。研究的背景在于,随着全球能源危机、气候变化、极端天气和地缘政治等因素的影响,可再生能源的发电和用户需求之间的不确定性增加,传统的虚拟电厂在电力供应管理上存在局限性。为了应对这些挑战,研究提出了基于循环经济的社区虚拟电厂(CE-CVPP)模型,旨在通过社区参与和循环经济原则,优化能源系统的可持续性。
研究流程
研究流程包括以下几个主要步骤:
1. 模型构建:研究提出了CE-CVPP模型,结合了循环经济和社区虚拟电厂的概念。该模型通过整合分布式能源、可控负荷和储能设备,优化能源的生成、转换和利用。
2. 技术框架设计:研究构建了CE-CVPP的技术框架,包括能源生命周期管理、能源转换技术和虚拟技术(如智能感知、数据处理和人工智能)。
3. 案例分析:研究通过一个社区案例展示了CE-CVPP的实际应用,详细描述了能源的生成、转换、存储和交易过程。
4. 可持续性分析:研究从能源、环境、经济和社会四个维度分析了CE-CVPP的可持续性效益,评估其对减少温室气体排放、提高能源利用效率和促进社区参与的作用。
5. 未来方向探讨:研究总结了CE-CVPP的局限性,并提出了未来在能源技术、数字技术和商业模式上的发展方向。
主要结果
1. 模型构建与技术框架:CE-CVPP模型成功整合了循环经济和社区虚拟电厂的原则,构建了一个高效、可持续的能源管理系统。技术框架涵盖了可再生能源的生成、能源转换、储能和虚拟技术的应用。
2. 案例分析:社区案例展示了CE-CVPP在实际应用中的可行性,能源的生成、转换和存储过程得到了优化,社区参与显著提高了能源管理的效率。
3. 可持续性分析:CE-CVPP在减少温室气体排放、提高能源利用效率和促进社区参与方面表现出显著的可持续性效益。研究数据显示,该模型能够有效应对能源危机和气候变化带来的挑战。
4. 未来方向:研究指出,CE-CVPP在能源技术、数字技术和商业模式上仍有进一步发展的空间,特别是在能源存储技术、智能感知技术和国际合作方面。
结论与意义
该研究提出的CE-CVPP模型为可再生能源管理提供了一种新的解决方案,通过社区参与和循环经济原则,优化了能源系统的可持续性。该模型不仅具有重要的科学价值,还为实际应用提供了可行的技术框架。研究的意义在于,它为应对全球能源危机和气候变化提供了一种创新的能源管理方法,并为未来的研究和技术发展指明了方向。
研究亮点
1. 创新性模型:CE-CVPP模型首次将循环经济与社区虚拟电厂结合,提出了一个全新的能源管理框架。
2. 技术整合:研究成功整合了可再生能源技术、能源转换技术和虚拟技术,构建了一个高效、可持续的能源管理系统。
3. 实际应用案例:通过社区案例展示了CE-CVPP的实际应用,验证了其可行性和有效性。
4. 多维可持续性分析:研究从能源、环境、经济和社会四个维度全面分析了CE-CVPP的可持续性效益,为未来的政策制定和技术发展提供了科学依据。
其他有价值的内容
研究还探讨了CE-CVPP在能源存储技术、智能感知技术和国际合作方面的未来发展方向,为相关领域的研究者提供了重要的参考。