• Energy Research
• 2016-2025close
• PK close
• Transport Research close

In this article, the concept of an electric vehicle (EV) as a sustainable development (SD) is discussed, and the viability of the development of electric vehicles is assessed. This study broadens the conventional definition of sustainable development by incorporating and prioritizing crucial areas of technology, environment, and policy performance. The proposed review studies have summarized the elements that can promote the integration of electric vehicle technology. The innovation of the EV has just become a modern innovation. At the same time, some obstacles, such as policy and lower adoption, are resisting its goals. To overcome this situation, electric cars have to adopt some innovative approaches that can be another path to success. The review result shows that the proposal discusses the technological advancements of electric vehicles worldwide and paves the way for further improvements. The results also mentioned technological development to reduce emissions and help us understand the impact on the environment and health benefits. However, the summary would be advantageous to both scholars and policymakers, as there is a lack of integrative reviews that assess the global demand and development of EVs simultaneously and collectively. This review would provide insight for investors and policymakers to envisage electric mobility.

Le système de stockage d'énergie (SSE) possède un potentiel énorme pour contrer à la fois la croissance rapide des ressources énergétiques renouvelables intermittentes (SER) et fournir un support de fréquence au micro-réseau (MG). Étant donné que le déploiement du SSE a surmonté le déséquilibre entre la production et la consommation, cependant, leur coût massif, ainsi que la tendance à la dégradation, sont les considérations restrictives qui exigent des solutions alternatives pour fournir un fonctionnement stable du micro-réseau. Pour aider l'ESS, les véhicules électriques (VE) sont intégrés au système. Les véhicules électriques sont progressivement devenus commercialement viables et une attention considérable a été accordée aux technologies de véhicule à réseau. Une collaboration appropriée entre ESS et EVS a une bonne capacité à gérer les irrégularités de fréquence pour assurer le fonctionnement efficace de la MG. Cet article présente une nouvelle combinaison de deux techniques de contrôle, à savoir le contrôle prédictif de modèle (MPC) et le contrôle adaptatif de chute (ADC), pour s'attaquer au problème de la régulation de fréquence dans la MG isolée, en contrôlant efficacement l'ESS et les EV lors de l'intégration à grande échelle des res ou d'un changement énorme de la demande de charge. Premièrement, le MPC régule l'ESS en fonction de l'écart de fréquence du système, et deuxièmement, l'ADC gère la puissance des VE selon les spécifications du système en conservant le moins d'énergie possible pour une utilisation potentielle des VE. De plus, un algorithme génétique avancé est appliqué pour ajuster les paramètres MPC et ADC afin d'obtenir des performances optimisées. Une MG isolée est modélisée et vérifiée dans MATLAB/Simulink en utilisant les techniques de contrôle susmentionnées. En outre, différentes études de cas sont prises en compte pour valider la combinaison de l'ADC et du MPC pour la régulation de fréquence d'une MG isolée. De plus, le contrôleur MPC proposé est comparé au contrôleur proportionnel-intégral (FPI) à logique floue et au contrôleur proportionnel-intégral (PI), le MPC fournit de meilleurs résultats de performance par rapport aux contrôleurs FPI et PI. El sistema de almacenamiento de energía (ESS) posee un enorme potencial para contrarrestar el rápido crecimiento de los recursos energéticos renovables intermitentes (RES) y proporcionar soporte de frecuencia a la microrred (MG). Sin embargo, dado que el despliegue de ESS ha superado el desequilibrio entre generación y consumo, su costo masivo, así como la tendencia a la degradación, son las consideraciones restrictivas que exigen soluciones alternativas para proporcionar un funcionamiento estable de la microrred. Para ayudar al ESS, los vehículos eléctricos (EV) se incorporan al sistema. Los vehículos eléctricos han sido gradualmente viables comercialmente y se ha prestado una atención considerable a las tecnologías de vehículo a red. La colaboración adecuada entre ESS y EVS tiene una buena capacidad para gestionar las irregularidades de frecuencia para garantizar el funcionamiento eficiente del MG. Este artículo presenta una combinación novedosa de dos técnicas de control, es decir, el control predictivo del modelo (MPC) y el control adaptativo de la caída (ADC), para abordar el problema de la regulación de frecuencia en la MG aislada, controlando eficazmente el ESS y los EV durante la integración a gran escala de las RES o el gran cambio en la demanda de carga. En primer lugar, el MPC regula el ESS de acuerdo con la desviación de frecuencia del sistema y, en segundo lugar, el ADC gestiona la potencia de los VE de acuerdo con las especificaciones del sistema al retener la menor potencia posible para el uso potencial de los VE. Además, se aplica un algoritmo genético avanzado para ajustar los parámetros MPC y ADC con el fin de lograr un rendimiento optimizado. Un MG aislado se modela y verifica en MATLAB/Simulink utilizando las técnicas de control mencionadas anteriormente. Además, se tienen en cuenta diferentes estudios de casos para validar la combinación de ADC y MPC para la regulación de frecuencia de una MG aislada. Además, el controlador MPC propuesto se compara con el controlador proporcional-integral (FPI) de lógica difusa y el controlador proporcional-integral (PI), el MPC proporciona mejores resultados de rendimiento en comparación con los controladores FPI y PI. Energy storage system (ESS) possesses tremendous potential to counter both the rapid growth of intermittent renewable energy resources (RESs) and provide frequency support to the microgrid (MG). Since the deployment of ESS has overcome the imbalance between generation and consumption, however, their massive cost, as well as degradation tendency, are the restricting considerations that demand alternative solutions to provide stable microgrid operation. To assist ESS, the electric vehicles (EVs) are incorporated into the system. EVs have been gradually commercially viable and considerable focus has been paid to vehicle-to-grid technologies. Appropriate collaboration between ESS and EVs has good capability to manage the frequency irregularities to ensure the efficient operation of the MG. This article presents a novel combination of two control techniques i.e., model predictive control (MPC) and adaptive droop control (ADC), to tackle the frequency regulation issue in the isolated MG, by effectively controlling the ESS and EVs during the large-scale integration of RESs or huge change in load demand. Firstly, the MPC regulates the ESS according to the system frequency deviation, and secondly, the ADC manages the power of EVs according to system specifications by retaining the least possible power for potential usage of EVs. Moreover, an advanced genetic algorithm is applied to tune the MPC and ADC parameters in order to achieve optimized performance. An isolated MG is modeled and verified in MATLAB/Simulink using the above-mentioned control techniques. Further, different case studies are taken into account to validate the combination of ADC and MPC for frequency regulation of an isolated MG. Additionally, the proposed MPC controller is compared with fuzzy logic proportional-integral (FPI) controller and proportional-integral (PI) controller, the MPC provides better performance results as compared with FPI and PI controllers. يمتلك نظام تخزين الطاقة (ESS) إمكانات هائلة لمواجهة كل من النمو السريع لموارد الطاقة المتجددة المتقطعة (RESs) وتوفير دعم التردد للشبكة الدقيقة (MG). نظرًا لأن نشر ESS قد تغلب على عدم التوازن بين التوليد والاستهلاك، فإن تكلفتها الهائلة، بالإضافة إلى ميلها إلى التدهور، هي الاعتبارات المقيدة التي تتطلب حلولًا بديلة لتوفير تشغيل مستقر للشبكة الدقيقة. لمساعدة ESS، يتم دمج المركبات الكهربائية (EVs) في النظام. أصبحت السيارات الكهربائية تدريجياً قابلة للتطبيق تجارياً وتم التركيز بشكل كبير على تقنيات النقل من مركبة إلى شبكة. التعاون المناسب بين ESS و EVs لديه قدرة جيدة على إدارة مخالفات التردد لضمان التشغيل الفعال لـ MG. تقدم هذه المقالة مزيجًا جديدًا من تقنيتي التحكم، أي نموذج التحكم التنبؤي (MPC) والتحكم في التدلي التكيفي (ADC)، لمعالجة مشكلة تنظيم التردد في MG المعزولة، من خلال التحكم الفعال في ESS و EVs أثناء التكامل واسع النطاق لـ RESs أو التغيير الهائل في الطلب على الحمل. أولاً، تنظم MPC نظام ESS وفقًا لانحراف تردد النظام، وثانيًا، تدير ADC طاقة المركبات الكهربائية وفقًا لمواصفات النظام من خلال الاحتفاظ بأقل طاقة ممكنة للاستخدام المحتمل للمركبات الكهربائية. علاوة على ذلك، يتم تطبيق خوارزمية جينية متقدمة لضبط معلمات MPC و ADC من أجل تحقيق الأداء الأمثل. يتم نمذجة MG المعزول والتحقق منه في MATLAB/Simulink باستخدام تقنيات التحكم المذكورة أعلاه. علاوة على ذلك، تؤخذ دراسات الحالة المختلفة في الاعتبار للتحقق من صحة الجمع بين ADC و MPC لتنظيم تردد MG المعزول. بالإضافة إلى ذلك، تتم مقارنة وحدة تحكم MPC المقترحة بوحدة تحكم منطقية متناسبة ومتكاملة (FPI) ووحدة تحكم متناسبة ومتكاملة (PI)، وتوفر MPC نتائج أداء أفضل مقارنة بوحدات تحكم FPI و PI.

Non-technical summaryWe summarize some of the past year's most important findings within climate change-related research. New research has improved our understanding about the remaining options to achieve the Paris Agreement goals, through overcoming political barriers to carbon pricing, taking into account non-CO2factors, a well-designed implementation of demand-side and nature-based solutions, resilience building of ecosystems and the recognition that climate change mitigation costs can be justified by benefits to the health of humans and nature alone. We consider new insights about what to expect if we fail to include a new dimension of fire extremes and the prospect of cascading climate tipping elements.Technical summaryA synthesis is made of 10 topics within climate research, where there have been significant advances since January 2020. The insights are based on input from an international open call with broad disciplinary scope. Findings include: (1) the options to still keep global warming below 1.5 °C; (2) the impact of non-CO2factors in global warming; (3) a new dimension of fire extremes forced by climate change; (4) the increasing pressure on interconnected climate tipping elements; (5) the dimensions of climate justice; (6) political challenges impeding the effectiveness of carbon pricing; (7) demand-side solutions as vehicles of climate mitigation; (8) the potentials and caveats of nature-based solutions; (9) how building resilience of marine ecosystems is possible; and (10) that the costs of climate change mitigation policies can be more than justified by the benefits to the health of humans and nature.Social media summaryHow do we limit global warming to 1.5 °C and why is it crucial? See highlights of latest climate science.

AbstractThe remaining carbon budget quantifies the future CO2emissions to limit global warming below a desired level. Carbon budgets are subject to uncertainty in the Transient Climate Response to Cumulative CO2Emissions (TCRE), as well as to non-CO2climate influences. Here we estimate the TCRE using observational constraints, and integrate the geophysical and socioeconomic uncertainties affecting the distribution of the remaining carbon budget. We estimate a median TCRE of 0.44 °C and 5–95% range of 0.32–0.62 °C per 1000 GtCO2emitted. Considering only geophysical uncertainties, our median estimate of the 1.5 °C remaining carbon budget is 440 GtCO2from 2020 onwards, with a range of 230–670 GtCO2, (for a 67–33% chance of not exceeding the target). Additional socioeconomic uncertainty related to human decisions regarding future non-CO2emissions scenarios can further shift the median 1.5 °C remaining carbon budget by ±170 GtCO2.

Résumé Le fret aérien reste vital dans les activités économiques pour transporter des marchandises d'un endroit à un autre. Les pays développés et en développement considèrent principalement les itinéraires de transaction pour le transport aérien comme le mode le plus sûr et le plus rapide. L'économie chinoise attire le monde entier grâce à ses exportations. Le système de fret aérien du pays dépend principalement de l'essence et des carburants à base de pétrole, ce qui nuit au programme de transport vert du pays. La forte utilisation de la combustion de carburant dans le secteur de l'aviation nécessitait des investissements nouveaux qui aident à utiliser l'énergie verte comme carburant alternatif durable. En outre, une assurance aviation durable et une couverture financière sont nécessaires pour atténuer les externalités négatives des opérations de fret aérien. Sur la base des faits cruciaux, l'étude a utilisé les opérations de fret aérien, la combustion des carburants de transport, les investissements privés dans le transport et la couverture d'assurance dans la fonction de dommages dus à la pollution pour l'économie chinoise en utilisant des données de 1975 à 2020. La recherche a utilisé une stratégie de test des limites ARDL non linéaire pour décomposer la séquence de variables en multiplicateurs dynamiques positifs et négatifs. Il a été démontré que les chocs positifs dans le fret aérien, les services d'assurance et les investissements nouveaux réduisent les émissions de carbone immédiatement et à long terme. À court terme, les dommages liés au carbone sont exacerbés par les chocs négatifs résultant de l'utilisation de carburant pour le transport et de la disponibilité d'une assurance. De plus, les chocs positifs et négatifs associés à la combustion des carburants de transport et au fret aérien contribuent à une augmentation des dommages causés par le carbone. L'analyse de décomposition de la variance a validé les corrélations asymétriques entre les variables susmentionnées dans l'environnement intertemporel. Sur la base des résultats, les chocs négatifs dus à la combustion totale de carburant devraient imposer les plus grands dommages au carbone au cours de la prochaine décennie, suivis des services d'assurance et des opérations de fret aérien. L'étude conclut que les opérations de fret aérien doivent être des routes de transaction durables alimentées par des sources d'énergie biocarburant, des investissements nouveaux et une couverture d'assurance aviation durable pour atteindre le programme de transport « vert et propre ». Resumen La carga aérea sigue siendo vital en las actividades económicas para transportar mercancías de un lugar a otro. Los países desarrollados y en desarrollo consideran principalmente las rutas de transacción para el transporte aéreo como el modo más seguro y rápido. La economía china está atrayendo al mundo global a través de sus exportaciones. El sistema de carga aérea del país depende principalmente de la gasolina y los combustibles derivados del petróleo, lo que perjudica la agenda de transporte verde del país. El alto uso de quemas de combustible en el sector de la aviación requería una inversión totalmente nueva que ayudara a utilizar la energía verde como combustible sostenible alternativo. Además, se necesitan seguros de aviación sostenibles y cobertura financiera para mitigar las externalidades negativas adversas de las operaciones de carga aérea. Con base en los hechos cruciales, el estudio utilizó operaciones de carga aérea, quemas de combustible de transporte, inversión privada en el transporte y cobertura de seguros en la función de daños por contaminación para la economía de China utilizando datos de 1975 a 2020. La investigación empleó una estrategia de prueba de límites ARDL no lineal para desglosar la secuencia de variables en multiplicadores dinámicos positivos y negativos. Se ha demostrado que los choques positivos en el transporte aéreo, los servicios de seguros y la inversión en nuevas instalaciones reducen las emisiones de carbono de inmediato y a largo plazo. A corto plazo, los daños por carbono se ven exacerbados por los choques negativos resultantes del uso de combustible para el transporte y la disponibilidad de seguros. Además, tanto los choques positivos como los negativos asociados con las quemas de combustible para el transporte y los fletes de transporte aéreo contribuyen a un aumento en el daño por carbono. El análisis de descomposición de varianza validó las correlaciones asimétricas entre las variables antes mencionadas en el entorno intertemporal. Según los hallazgos, se espera que los choques negativos de las quemas totales de combustible impongan los mayores daños de carbono durante la próxima década, seguidos por los servicios de seguros y las operaciones de transporte aéreo. El estudio concluye que las operaciones de carga aérea deben ser rutas de transacción sostenibles alimentadas por fuentes de energía de biocombustibles, inversión en nuevas instalaciones y cobertura de seguro de aviación sostenible para lograr la agenda de transporte "verde es limpio". Abstract Aviation cargo remains vital in the economic activities to transported goods from one place to another. The developed and developing countries mainly consider the transaction routes for air transportation for safe and quickest mode. Chinese economy is attracting the global World through its exports. The country's air cargo system is mainly reliant on gasoline and petroleum-based fuels, which harms the country's green transportation agenda. The high use of fuel combustions in the aviation sector needed greenfield investment that helps to use green energy as an alternative sustainable fuel. Further, sustainable aviation insurance and financial coverage are needed to mitigate the adverse negative externalities from air cargo operations. Based on the crucial facts, the study used air cargo operations, transportation fuel combustions, private investment in the transportation and insurance coverage in the pollution damage function for the China economy using data from 1975 to 2020. The research employed a non-linear ARDL Bounds testing strategy to break down the sequence of variables into dynamic positive and negative multipliers. Positive shocks in air freight, insurance services, and greenfield investment have been shown to reduce carbon emissions immediately and over the long term. In the short term, carbon damages are exacerbated by the negative shocks resulting from the use of transportation fuel and the availability of insurance. Moreover, both the positive and negative shocks associated with transportation fuel combustions and air transportation freights contribute to a rise in carbon damage. The variance decomposition analysis validated the asymmetric correlations between the aforementioned variables in the intertemporal environment. Based on the findings, negative shocks from total fuel combustions are expected to impose the greatest carbon damages over the next decade, followed by insurance services and air freight operations. The study concludes that air cargo operations need to be sustainable transacting routes fueled by biofuel energy sources, greenfield investment, and sustainable aviation insurance coverage to achieve the 'green is clean' transportation agenda. الملخص تظل شحنات الطيران حيوية في الأنشطة الاقتصادية لنقل البضائع من مكان إلى آخر. تنظر البلدان المتقدمة والنامية بشكل أساسي في طرق المعاملات للنقل الجوي من أجل وضع آمن وأسرع. يجذب الاقتصاد الصيني العالم العالمي من خلال صادراته. يعتمد نظام الشحن الجوي في البلاد بشكل أساسي على البنزين والوقود القائم على النفط، مما يضر بجدول أعمال النقل الأخضر في البلاد. احتاج الاستخدام المرتفع لاحتراق الوقود في قطاع الطيران إلى استثمارات جديدة تساعد على استخدام الطاقة الخضراء كوقود بديل مستدام. علاوة على ذلك، هناك حاجة إلى تأمين طيران مستدام وتغطية مالية للتخفيف من الآثار الخارجية السلبية السلبية لعمليات الشحن الجوي. استنادًا إلى الحقائق الحاسمة، استخدمت الدراسة عمليات الشحن الجوي، واحتراق وقود النقل، والاستثمار الخاص في النقل والتغطية التأمينية في وظيفة أضرار التلوث للاقتصاد الصيني باستخدام البيانات من 1975 إلى 2020. استخدم البحث استراتيجية اختبار حدود ARDL غير الخطية لتقسيم تسلسل المتغيرات إلى مضاعفات إيجابية وسلبية ديناميكية. وقد ثبت أن الصدمات الإيجابية في الشحن الجوي وخدمات التأمين والاستثمار في المجالات الجديدة تقلل من انبعاثات الكربون على الفور وعلى المدى الطويل. على المدى القصير، تتفاقم أضرار الكربون بسبب الصدمات السلبية الناتجة عن استخدام وقود النقل وتوافر التأمين. علاوة على ذلك، تساهم كل من الصدمات الإيجابية والسلبية المرتبطة باحتراق وقود النقل وشحنات النقل الجوي في ارتفاع أضرار الكربون. تحقق تحليل تحليل التباين من صحة الارتباطات غير المتماثلة بين المتغيرات المذكورة أعلاه في البيئة الزمنية. بناءً على النتائج، من المتوقع أن تفرض الصدمات السلبية الناجمة عن إجمالي احتراق الوقود أكبر أضرار الكربون على مدى العقد المقبل، تليها خدمات التأمين وعمليات الشحن الجوي. وخلصت الدراسة إلى أن عمليات الشحن الجوي يجب أن تكون طرق معاملات مستدامة تغذيها مصادر طاقة الوقود الحيوي، والاستثمار في المجالات الجديدة، وتغطية تأمين الطيران المستدامة لتحقيق أجندة النقل "الأخضر نظيف".