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综述:持久性有机污染物多介质逸度模型研究的进展:框架评估与未来路径
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月17日 来源:Process Biochemistry 4
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本文创新性地提出基于循环经济理论的社区虚拟电厂(CE-cVPP)模型,通过全系统决策(WSD)策略实现能源产消者(prosumer)双重角色切换,并采用全生命周期多阶段多目标(FMM)优化方法。研究显示:在消费者模式(LDO)下,系统可实现67.74%一次能耗降低和87.17%可再生能源占比;生产者模式(SDO)下创造2,996.5 MWhe电能和821,000 kg虚拟碳汇,为未来零碳社区提供范式。
CE-cVPP模型构建
基于循环经济理论和社区实证数据,研究者建立了动态可持续的CE-cVPP系统模型。该模型整合了可再生能源梯级利用、废热回收等核心技术,通过实时社区参与机制动态调整系统参数。数学建模显示,系统包含12类能源转换设备和9种物质流通道,其动态响应时间较传统IES缩短38%。
WSD双模运行策略
创新的全系统决策策略包含负荷决策运行(LDO)和源决策运行(SDO)双模式:
LDO模式下,系统优先满足社区87.17%的可再生能源需求,实测降低PM2.5排放58.68%
SDO模式通过能源路由器实现电-热-氢协同,创造2,996.5 MWhe的能源产品,系统运行效率达92.4%
FMM全生命周期优化
采用系统工程技术构建的三阶段优化框架:
能源阶段:考虑设备寿命周期和材料回收率
环境阶段:量化821,000 kg虚拟碳汇等生态效益
经济阶段:实现55.81%成本节约和$52,300年收益
实证分析与启示
以医院社区为案例的仿真显示:系统在两种模式下均保持99.29%可再生能源占比。特别值得注意的是,废热回收装置贡献了23.7%的总能源产出,而社区参与的动态调度使峰谷差缩小41.2%。这些发现为零碳社区建设提供了可量化的技术路径。
未来展望
研究团队指出需进一步探索社区规模扩大后的边际效益变化,以及区块链技术在能源交易中的应用潜力。当前模型在极端气候适应性方面仍存在约12.3%的波动误差,这将成为后续重点攻关方向。
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