用于能量跃迁的催化剂

Engineering

- Anne Tolson

土木工程师玛德琳·麦克弗森热衷于寻找有效的方法来过渡到清洁, 可持续能源系统. 她的视野和研究是创建新能源建模中心的关键因素. 图片来源:UVic Photo Services

随着国家能源建模中心的建立,确保加拿大决策者在着手消除该国能源系统中的碳排放时能够做出最佳决策的愿景离现实又近了一大步.

On May 25, 加拿大自然资源部宣布向新的能源建模中心(EMH)投资500万美元。, 由澳博体育app下载的一组研究人员领导的, 综合理工Montréal和卡尔加里大学.

澳博体育app下载土木工程师马德琳·麦克弗森的远见和研究一直是该中心创建背后的驱动力. 新实体旨在提供一致性, 向政策制定者提供关于如何最好地从化石燃料过渡到更清洁能源的循证工具和信息, 比如风能和太阳能.

“政策制定者正在寻找途径来转变加拿大的能源系统,以实现气候目标,” says McPherson. “澳博体育app下载需要建模来看到未来,向澳博体育app下载展示如何做出最好的决定,从澳博体育app下载的能源系统中去除碳. 然后,澳博体育app下载需要把这些信息交到决策者手中,他们可以把净零化为现实.”

由麦克弗森进行的工作和对新中心的贡献反映了 澳博体育app下载对气候行动的承诺如联合国可持续发展目标所述.

Bridging the gap

加拿大的能源建模景观是断裂的,该中心希望将建模社区和决策者联系起来. 能量建模是利用计算机对能量系统的各个部分进行模拟的过程, 哪些是在实验室里无法复制的庞大而复杂的. 这些模型帮助研究人员理解各种大规模“假如”情景的后果, 并作为做出有效的脱碳决策的关键工具, or the broad, 系统性减碳.

澳博体育app下载试图预测未来20年或50年,澳博体育app下载试图了解复杂的事情,比如澳博体育app下载的建筑能源基础设施将如何影响气候,反之亦然,” McPherson explains. “能源模型是一种工具,可以让澳博体育app下载在对新系统进行大规模投资之前提出这些探索性问题,这些新系统将持续几十年,耗资数十亿美元.”

澳博体育app下载能源系统研究所(IESVic)将领导新中心的技术方面, 继续开发和完善几年前在麦克弗森的指导下发起的能源模型和其他工具. 综合理工学院蒙特利尔将作为枢纽的总部所在地的行政中心, 组织研讨会和协调外联. 卡尔加里大学将为这个小组带来经济学和政策方面的专业知识.

A vision takes shape

麦克弗森第一次有了建立加拿大能源建模中心的想法,是在科罗拉多州的国家可再生能源实验室(NREL)做博士后研究员时。NREL是美国能源研究和开发的主要中心, 与美国立法者密切合作的公司.

“当我在NREL工作时, 我见证了一个将能量建模工作转化为决策的非常有效的工具,” says McPherson, 谁来自盐泉岛,一个位于澳博体育app下载和BC大陆之间的南海湾岛屿. “我突然想到,澳博体育app下载在加拿大真的没有类似的机构,这似乎是一个非常大的差距.”

加拿大正在进行大量的能源建模工作, 没有一个中心机构来充分利用这种专业知识的潜力. 麦克弗森确信加拿大需要自己的中心枢纽——用能反映加拿大社会状况的能源模型和数据, 政治和历史现实, 比如土著社区所有权, for example.

麦克弗森回到加拿大,决心填补这个空缺,并在IESVic找到了一个完美的人选. IESVic的研究人员专注于能源系统的深度脱碳, 从建筑到交通, 电力系统和各种地理区域.

“我认为可以肯定地说,IESVic是加拿大能源系统建模的中心,” she says.

研究人员玛德琳·麦克弗森站在澳博体育app下载校园的户外, 背景是树木和建筑.
麦克弗森,澳博体育app下载能源系统研究所(IESVic)副所长, 它将领导新能源建模中心的技术方面.

奠定了基础

自2018年来到澳博体育app下载以来, 麦克弗森建立了一个由20多名研究生和研究人员组成的团队, who have worked with her to develop three key software platforms: a database of energy system information; a growing repository of energy system models that span sectors, scales and vectors; and a visualization platform, 它可以生成图形和其他视觉辅助工具来快速传达结果.

当有合适的组织联系时, 麦克弗森与利益相关者合作,探索可能的能源场景, 使用这个软件能力.

“在过去的几年里,很多组织都参与了建模工作,” she says. “这是我认为必须完成的重要工作, 但是对于澳博体育app下载的团队来说,工作量太大了,澳博体育app下载需要将这项工作制度化.”

已经伸出援手的组织包括:大卫铃木基金会, the City of Regina, 过渡加速器慈善机构和几个研究实验室.

决定使用哪种(或哪种)能源模型取决于组织试图实现的目标. For example, 转型加速器是一家致力于到2050年实现净零排放的慈善机构,该机构要求进行一项研究,研究如何整合西部四省的电力系统,从而帮助整个地区实现脱碳. In another case, 大卫铃木基金会希望探索到2035年实现加拿大净零电力的不同途径.

Going forward, 在澳博体育app下载开发的三个软件平台将形成新的国家中心的技术基础. 麦克弗森将聘请5名工程师和研究人员进一步开发这些平台,并与利益相关者组织合作.

推进气候行动

新的有效市场假说建立在早期倡议的基础上, 它也是由加拿大自然资源部资助的. From 2019 to 2021, 该组织(与能源模型倡议组织名字相似)收集数据, 举办研讨会和论坛, 并建立了一份加拿大不同模型组的清单,以及他们使用的模型类型. 早期倡议的关键建议之一是创建一个像新的有效市场假说一样的机构.

领导早期计划的三名研究人员现在是领导新中心的四人执行委员会的一员:澳博体育app下载的麦克弗森, 诺曼德·穆萨和路易斯·博米耶都是 综合理工学院蒙特利尔. 最近,卡尔加里大学的布莱克·谢弗(Blake Shaffer)加入了执行委员会.

Ultimately, 麦克弗森的团队将开始将澳博体育app下载开发的技术平台转移到中央EMH,以进行长期的维护和开发. 预计该中心最终将通过向服务模式过渡而实现自给自足.

McPherson的小组和EMH所做的工作是开源的, 这意味着他们的能源模型, 其他工具和培训材料将提供给在该地区工作的任何人.

“我很高兴其他研究人员和能源建模人员使用澳博体育app下载的模型, 数据和可视化, 其他组织也能从中受益,” she says. “澳博体育app下载在脱碳方面的工作做得越多, 对每个人都更好, 对地球也更好.”

阅读加拿大新闻发布的政府 here.

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Keywords: sustainability, clean energy, climate, computers, research, technology

People: Madeleine McPherson


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