에너지 시스템

Energy system
기타 용도는 에너지 시스템(동음이의)을 참조하십시오.
최종 사용자에게 연료와 전기를 공급하는 범용 에너지 시스템의 물리적 구성 요소(지역 난방은 제외)

에너지 시스템은 주로 최종 [1]: 941 사용자에게 에너지 서비스를 제공하도록 설계된 시스템입니다.에너지 시스템의 목적은 에너지 손실을 무시할 수 있는 수준까지 최소화하고 효율적인 에너지 [2]사용을 보장하는 것입니다.IPCC 5차 평가 보고서에서는 에너지 시스템을 "에너지 생산, 변환, 공급 및 사용과 관련된 모든 구성 요소"[3]: 1261 로 정의합니다.

첫 번째 두 가지 정의는 채광, 개조된 건물 단열재 및 수동형 태양열 건물 설계를 포함한 수요 측 조치와 에너지 수요 관리 및 원격 작업 측면과 같은 사회 경제적 요소를 허용하지만, 세 번째 정의는 그렇지 않다.세 번째는 많은 개발도상국에서 [4]중요한 전통적인 바이오매스의 비공식 경제에 대해서도 설명하지 않는다.

따라서 에너지 시스템의 분석은 공학 및 [5]: 1 경제 분야를 포괄합니다.특히 거시경제 역학이 관여하는 분야에서는 두 분야의 아이디어를 통합하여 일관성 있는 설명을 작성하는 것이 어렵다.[6][7]

에너지 시스템의 개념은 배출권 거래, 스마트 그리드 개발, 에너지 수요 관리 활용 등 새로운 규제, 기술 및 관행이 도입됨에 따라 진화하고 있습니다.

치료

다음 항목도 참조하십시오.에너지 산업 및 에너지 모델링

구조적 관점에서 에너지 시스템은 모든 시스템과 같으며 환경 [8]내에 위치한 일련의 상호 작용하는 구성 요소로 구성됩니다.이러한 구성요소는 공학 및 경제에서 발견된 아이디어에서 파생됩니다.프로세스 관점에서 에너지 시스템은 "복잡한 사회적 프레임워크 내에서 작동하는 일련의 통합된 기술 및 경제 활동으로 구성됩니다."[5]: 423 에너지 시스템의 구성 요소와 동작의 식별은 상황, 분석의 목적 및 조사 중인 질문에 따라 달라집니다.따라서 에너지 시스템의 개념은 적절한 에너지 [9]모델의 구축 및 사용과 같은 어떤 형태의 컴퓨터 기반 조사에 선행하는 추상화입니다.

엔지니어링 용어로 보면 에너지 시스템은 흐름 네트워크로 표현됩니다. 정점은 발전소 및 파이프라인과 같은 엔지니어링 구성요소에 매핑되고 가장자리는 이들 구성요소 간의 인터페이스에 매핑됩니다.이 접근방식을 통해 유사하거나 인접한 구성요소의 컬렉션을 하나의 것으로 통합하여 모델을 단순화할 수 있습니다.이렇게 설명하면 최소 비용 흐름 등의 흐름 네트워크 알고리즘을 [10]적용할 수 있습니다.컴포넌트 자체는 [1]그 자체로 단순한 동적 시스템으로 취급할 수 있습니다.

경제 모델링

반대로, 비교적 순수한 경제 모형은 제한된 엔지니어링 세부 사항만 존재하는 부문별 접근법을 채택할 수 있다.국제에너지기구가 발표한 섹터 및 서브섹터 카테고리는 이 분석의 근거로 자주 사용된다.영국의 주거 에너지 분야에 대한 2009년 연구는 기술이 풍부한 Markal 모델의 사용을 영국의 여러 부문별 주택 [11]재고 모델과 비교한다.

데이터.

국제 에너지 통계는 일반적으로 통신사, 섹터, 서브섹터 및 [12]국가별로 분류됩니다.에너지 캐리어(aka에너지 제품)는 1차 에너지와 2차(또는 중간) 에너지, 때로는 최종(또는 최종) 에너지로 더욱 분류된다.공개된 에너지 데이터 세트는 일반적으로 내부적으로 일관되도록 조정됩니다. 즉, 모든 에너지 재고와 흐름이 균형을 이루어야 합니다.IEA는 에너지 통계와 에너지 균형을 다양한 상세 수준과 비용으로 정기적으로 발표하며, 이 [13][14]데이터를 기반으로 한 중기 예상치를 제공한다.에너지 캐리어라는 개념은 에너지 경제학에서 사용되는 것처럼 물리학에서 사용되는 에너지의 정의와 구별되고 다릅니다.

범위

에너지 시스템은 조사 중인 문제에 따라 지방, 지방, 지방, 국가 및 지역에 이르기까지 범위가 다양합니다.연구자들은 에너지 시스템의 정의에 수요 측면 조치를 포함할 수도 있고 포함하지 않을 수도 있다.예를 들어 기후변화에 관한 정부간 패널(IPCC)은 그렇게 하지만 운송, 건물, 산업 및 [a][3]: 1261 [15]: 516 농업에 관한 개별 장에서 이러한 조치를 다룬다.

가계 소비 및 투자 결정은 에너지 시스템의 범위 내에 포함될 수 있다.소비자의 행동을 특징짓기 어렵기 때문에 이러한 고려사항은 흔하지 않지만, 모델에 인적 요소를 포함하는 경향이 있다.가계 의사결정은 한정적 합리성과 대리인 기반 [16]행동 기법을 사용하여 나타낼 수 있다.미국과학진보협회(AAAS)는 특히 "물가 및 소득 주도 행동 이외의 행동적 고려사항을 [에너지 시스템의][17]: 6 경제 모델에 통합하는 데 더 많은 주의를 기울여야 한다"고 주장한다.

에너지 서비스

다음 항목도 참조하십시오.에너지 절약과 효율적인 에너지 사용

에너지 서비스의 개념은 특히 에너지 시스템의 목적을 정의할 때 중요합니다.

에너지의 사용은 그 자체로 끝이 아니며 항상 인간의 욕구와 욕구를 충족시키기 위해 지향된다는 것을 깨닫는 것이 중요하다.에너지 서비스는 에너지 시스템이 [1]: 941 수단을 제공하는 목적입니다.

에너지 서비스는 에너지 소비를 통해 제공되거나 [18]: 2 공급될 수 있는 편의시설로 정의될 수 있다.좀 더 명확하게:

수요는 가능한 경우 적절한 강도[b](예: 공간 난방의 경우 공기 온도 또는 조도의 럭스 수준)를 특징으로 하는 에너지 서비스 제공 측면에서 정의되어야 한다.이 접근방식은 에너지 수동적 기술(예: 개량 단열재 및 채광)[19]: 156 의 사용을 포함하여 공급 문제에 대한 훨씬 더 많은 잠재적 응답을 촉진한다.

1인당 에너지 서비스에 대한 고려와 그러한 서비스가 인간의 복지와 개인의 삶의 질에 어떻게 기여하는지가 지속 가능한 에너지에 대한 논의에서 가장 중요하다.에너지 서비스 소비가 적은 빈곤 지역에 사는 사람들은 소비 확대로 이득을 볼 것이 분명하지만,[20] 소비 수준이 높은 사람들은 일반적으로 그렇지 않다.

에너지 서비스의 개념은 에너지 서비스 회사(ESCO)가 고객에게 에너지 서비스를 장기간 제공하는 계약을 맺게 되었습니다.그러면 ESCO는 [21]해당 건물의 열성능 및 HVAC 장비에 대한 투자를 포함하여 이를 위한 최선의 방법을 자유롭게 선택할 수 있습니다.

국제 표준

ISO 13600, ISO 13601 및 ISO 13602는 기술 에너지 시스템(TES)[22][23][24][25]을 다루는 일련의 국제 표준을 구성합니다.2016년 이전에 철회되었지만, 이러한 문서는 그러한 시스템을 공식화하기 위한 유용한 정의와 프레임워크를 제공한다.이 표준은 공급과 수요 부문으로 분류된 에너지 시스템을 나타내며, 이는 거래 가능한 에너지 상품(또는 에너지 제품)의 흐름에 따라 연계된다.각 섹터에는 일련의 입력 및 출력, 의도적인 부산물 및 유해한 부산물이 있습니다.섹터는 각각 전용 목적을 충족하는 하위 섹터로 더 세분화될 수 있다.수요 부문은 궁극적으로 소비자에게 에너지웨어 기반 서비스를 제공하기 위해 존재합니다(에너지 서비스 참조).

에너지 시스템 재설계 및 전환

에너지 시스템 설계에는 시스템과 그 의존자의 지속가능성을 보장하고 기후변화 완화를 위한 파리협정의 요건을 충족하기 위한 에너지 시스템의 재설계가 포함된다.연구자들은 재생 에너지 100%로의 재생 에너지 전환을 위한 에너지 시스템 모델과 변환 경로를 설계하고 있다. 종종 소규모 과학자 팀에 의해 한 번 작성되고 저널에 발표된 동료 검토 텍스트 문서 형태로 작성된다.

시스템의 간헐적 관리, 대기 오염, 다양한 위험(인체 안전, 환경 위험, 비용 위험 및 실현 가능성 위험 등), 정전 예방을 위한 안정성(배전망 의존성 또는 그리드 설계 포함), 자원 요건(물 및 희귀 광물 및 구성요소의 재활용 가능성 포함),기술/개발 요구사항, 비용, 타당성, 기타 영향을 받는 시스템(식품 시스템에 영향을 미치는 토지 이용 등), 탄소 배출량, 가용 에너지량 및 전환 관련 요소(비용, 노동 관련 문제 및 [26][27][28][29][30]배포 속도 포함)

에너지 시스템 설계에서는, 에너지 소비의 절대적인 요구,[31] 낭비와 소비의 삭감(에너지 사용의 삭감, 효율의 향상, 타이밍의 유연화에 의한), 프로세스 효율의 향상, 및 폐열 [32]회수등의 관점에서도 고려할 수 있습니다.한 연구는 에너지 시스템 모델링 유형이 "단일 학문적 접근방식을 넘어 정교한 통합적 [33]관점으로 이동"할 수 있는 상당한 가능성을 언급했다.

「 」를 참조해 주세요.

  • 볼륨 제어 – 기계학과 열역학 개념
  • 전력 시스템 – 전력 생성, 전송 및 사용에 사용되는 전기 부품 네트워크
  • 에너지 개발 – 사회 및 환경에 미치는 영향을 줄이기 위해 사회에 충분한 에너지를 공급하기 위한 노력
  • 에너지 모델링 – 에너지 시스템의 컴퓨터 모델을 구축하는 프로세스
  • 에너지 산업 – 에너지 부문의 공급 측면
  • 수학적 모델 – 수학을 사용하여 시스템을 표현하고 컴퓨터를 사용하여 해결하는 경우가 많습니다.
  • 객체 지향 프로그래밍 – 에너지 시스템을 네트워크로 표현하는 데 적합한 컴퓨터 프로그래밍 패러다임
  • 네트워크 과학 – 복잡한 네트워크 연구
  • 오픈 에너지 시스템 데이터베이스– 에너지 관련 데이터셋을 수집, 청소 및 재게시하는 데이터베이스 프로젝트
  • 오픈 에너지 시스템 모델– 오픈 소스이기도 한 에너지 시스템 모델 리뷰
  • Sankey 다이어그램– 시스템 내 에너지 흐름을 나타내는 데 사용됩니다.

메모들

  1. ^ 농업에 관한 IPCC 장의 제목은 다음과 같다.농업, 임업 및 기타 토지 이용(AFOLU).
  2. ^ 강도라는 용어는 성분 크기에 따라 조정되지 않는 수량을 말합니다.집약적이고 광범위한 속성을 참조하십시오.

레퍼런스

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외부 링크

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