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Energieeffizienz in Industrie, Dienstleistung und Gewerbe: Energietechnische Optimierungskonzepte für Unternehmen

Ein wesentlicher Anteil der in Deutschland benötigten Endenergien entfällt auf die Sektoren Industrie, Gewerbe, Handel und Dienstleistungen. Wegen der Vielfalt der dort eingesetzten Maschinen- und Anlagentechniken sowie Fertigungsverfahren stellen sich besondere Anforderungen an Fachleute, die mit den Aufgaben des Energieeinsatzes in Betrieben betraut sind. Das vorliegende Buch benennt zahlreiche Möglichkeiten der Energieeinsparung unter technischen Gesichtspunkten.

Energieeffizienz in der Industrie

Das vorliegende Buch quantifiziert die Potenziale für mehr Energieeffizienz in der Industrie anhand technologie- und branchenbezogener Analysen. Ausgehend von den methodischen Grundlagen werden im ersten Teil die strom- und wärmebasierten Querschnittstechnologien und -prozesse anhand zahlreicher Anwendungsbeispiele erörtert. Neben so klassischen Themen wie bspw. Beleuchtung oder Wärmerückgewinnung werden auch bisher weniger beachtete Prozesse wie die Trocknung oder die Lackierung erfasst. Der zweite Teil ist der energieintensiven Metallerzeugung und -verarbeitung, der Herstellung der nichtmetallischen Werkstoffe Zement und Glas sowie der Chemie-, Papier- und Lebensmittelindustrie gewidmet. Beide Teile werden abschließend in einen größeren energie- und volkswirtschaftlichen Kontext gestellt. Die Erkenntnisse werden an vielen Stellen zu Checklisten verdichtet und in der Gesamtschau am Ende zu allgemeingültigen Empfehlungen zusammengefasst.

Energiemanagement im Kraftfahrzeug: Optimierung von CO2-Emissionen und Verbrauch konventioneller und elektrifizierter Automobile (ATZ/MTZ-Fachbuch)

Das Buch trägt dazu bei, das Zusammenspiel der Energieströme im Kraftfahrzeug zu verstehen. Es wird aufgezeigt, wie über diese energetischen Wirkketten der Kraftstoffverbrauch und die CO2-Emissionen in den Zulassungstests und bei den Kunden deutlich reduziert werden können. Die Elektrifizierung des Automobils spielt dabei eine ganz wesentliche Rolle und eröffnet Wege für neue Betriebsstrategien, deren Komplexität nur mit Simulationstools beherrscht werden kann.

Energiemanagement in komplexen Stromversorgungssystemen: Technologien sowie ein Regulierungs- und Marktdesign für die Energiewende und Flexibilitäten in Smart Grids

Mit der Energiewende verändert sich die physische Struktur und Systemcharakteristik des Stromversorgungssystems, wozu eine vermehrte Dezentralisierung, Elektrifizierung und ein steigender Flexibilitätsbedarf gehören. Diese Veränderungen bedürfen einer Anpassung des Energiemanagements - insbesondere auf Endkunden- und Verteilnetzebene. Hierbei sind sowohl die Knappheiten der Erzeugungs- als auch Netzkapazitäten zu berücksichtigen. Dieses Buch behandelt die Frage, welches Energiemanagement-Konzept eine effiziente Flexibilitätserschließung in Stromversorgungssystemen im Zuge der Energiewende ermöglichen kann. Das abgeleitete Konzept umfasst die begründete Auswahl der marktbasierten Regelung als Energiemanagement-Ansatz für komplexe Stromversorgungsysteme, die Ableitung von Anpassungen am Strommarkt- und Regulierungsdesign, um funktionierende Märkte als Grundlage für eine marktbasierte Regelung zu gewährleisten. Darüber hinaus enthält es eine Analyse vorhandener Technologien für die Umsetzung des Konzeptes. Ein wesentlicher Bestandteil ist eine neue Netzentgeltsystematik, die auf einem zellularen Ansatz beruht und den veränderten Lastflüssen und Auslastungen auf Verteilnetzebene im Zuge der Energiewende Rechnung trägt.

Energiemanagement nach ISO 50001: Energieeffizientes Management (essentials)

Energieeffizientes Handeln eines Unternehmens wird weltweit einheitlich und zertifizierbar durch die Norm ISO 50001 beschrieben. Sie schafft einen einheitlichen Rahmen, um die Energieeffizienzleistung von Unternehmen zu verbessern und vergleichbar zu machen.

Energiemanagement: Praxisbuch für Fachkräfte, Berater und Manager

Das Buch stellt die Anforderungen der ISO 50001 als Grundlage für eine Zertifizierung dar. Dabei wird immer die Sicht des Energiemanagementbeauftragten im Auge behalten, indem praktische Hinweise für die Umsetzung und zu den einzelnen Normenpunkten gegeben werden. Die Änderungen zur Vorgängernorm DIN EN 16001 sind dargestellt und Möglichkeiten der Integration eines Energiemanagementsystems in bestehende Systeme nach ISO 9001 und ISO 14001 werden beschrieben. Damit bietet das Buch sowohl Neueinsteigern als auch Routiniers eine wertvolle Hilfe, die in Form dieses Enchiridions zur Verfügung steht.

Energieprognose und Steuerungsmethoden für Energiespeichersysteme in Verteilungsnetzen: Prädiktive Modellierung und Kontrolltechniken

Dieses Buch beschreibt die stochastische und prädiktive Kontrollmodellierung elektrischer Systeme, die die Herausforderung der Vorhersage des Energiebedarfs unter volatilen Bedingungen bewältigen kann.Es wird erwartet, dass das globale Stromnetz mit bedeutenden Energie- und Umweltherausforderungen konfrontiert wird, wie z. B. Treibhausgasemissionen und steigender Energieverbrauch aufgrund der Elektrifizierung von Heizung und Verkehr. Heute umfasst das Verteilungsnetz Energiequellen mit unbeständigem Nachfrageverhalten und intermittierender erneuerbarer Erzeugung. Daher wird es immer wichtiger, das Nachfrageverhalten im Niederspannungsbereich und die Anforderungen an optimale Energiemanagementsysteme zu verstehen, um Energieeinsparungen zu erzielen, Lastspitzen zu reduzieren und Gasemissionen zu verringern.Elektrische Lastprognosen sind ein wichtiges Instrument, um das hochgradig stochastische Verhalten der Stromnachfrage zu verstehen und zu antizipieren und um optimale Energiemanagementsysteme zu entwickeln. Lastprognosen, insbesondere probabilistische Prognosen, können fundiertere Planungs- und Managemententscheidungen unterstützen, was für künftige kohlenstoffarme Verteilungsnetze von entscheidender Bedeutung sein wird. Bei Speichervorrichtungen können Prognosen den geeigneten Kontrollzustand der Batterie optimieren. Es gibt nur wenige Bücher über Lastprognosen für Niederspannungsnetze und noch weniger Beispiele dafür, wie solche Prognosen in die Steuerung von Speichern integriert werden können.Dieses Buch stellt Material zu Lastprognosen, Regelungsalgorithmen und Energieeinsparungen vor und bietet praktische Anleitungen für Praktiker anhand von zwei Beispielen aus dem wirklichen Leben: Wohnnetze und Kräne in einem Hafenterminal.

Energieresilienz und Klimaschutz: Energiesysteme, kritische Infrastrukturen und Nachhaltigkeitsziele

Die in zunehmenden Maße vernetzte, schnelllebige, unüberschaubare und unvorhersehbare Welt bringt eine nie dagewesene Vielfalt an bekannten und noch unbekannten Herausforderungen sowie Risiken mit sich. Einige der globalen Risiken haben unmittelbare Auswirkungen auf kritische Infrastrukturen sowie insbesondere auf die der Energieversorgung. Eine hohe Funktionstüchtigkeit kritischer Infrastrukturen (KRITIS), wozu die Sektoren Energie, Informationstechnik und Telekommunikation, Transport und Verkehr, Gesundheit, Wasser, Ernährung, Finanz- und Versicherungswesen, Staat und Verwaltung sowie Medien und Kultur gehören, ist für eine moderne Industriegesellschaft unverzichtbar. Im Rahmen der Corona-Krise 2020/2021 wurde die weltweit unzureichende Vorbereitung auf Pandemien offensichtlich, obwohl die Wahrscheinlichkeit des Ausbruchs von Epidemien sowie deren globale Weiterverbreitung in den letzten Jahrzehnten deutlich zugenommen hat und somit in gewissem Maß vorhersehbar war. Darüber hinaus hat sich gezeigt, dass sich in einer global vernetzten Welt komplexe Krisenphänomene innerhalb kurzer Zeit wechselseitig verstärken und somit eskalieren können. Insbesondere sind die im Zuge der Corona-Pandemie deutlich gewordenen Defizite in der Vorsorge vor großen Risiken von den Nationalstaaten nicht allein zu bewältigen, zumal die Wahrscheinlichkeit derartiger Ereignisse in den letzten Jahrzehnten kontinuierlich angestiegen ist und mit wachsender Globalisierung und Urbanisierung sowie insbesondere durch den Klimawandel und dessen Folgen weiter zunehmen werden. Die Publikation setzt sich mit den Herausforderungen der Energieresilienz und des Klimaschutzes auseinander, welche künftig eine immense Aufmerksamkeit einfordern werden.

Energiestädte

Mit der Loslösung der Städte und Regionen von fossil-nuklearen Energiequellen gewinnt der energetisch-ökologische Stadtumbau zunehmend an Bedeutung. Eine wachsende Zahl von Akteuren engagiert sich für die Umstellung der Energieversorgung auf erneuerbare Energien sowie für ressourcenschonende ökologische Kreisläufe in ihrem Lebensumfeld. Der energetisch-ökologische Stadtumbau verbessert die Lebens- und Umweltverhältnisse in den Stadtteilen unmittelbar, eröffnet neue Chancen der Wertschöpfung und schafft Arbeitsplätze. Städte werden zu Energiestädten umgebaut, die den Leitmotiven der Nachhaltigkeit, der Minimierung energetisch-ökologischer Fußabdrücke und der Reduzierung des Flächenverbrauchs folgen.Das Buch entwirft Zukunftsbilder des Stadtumbaus für den Diskurs der Akteure. Es werden stadtplanerische, ingenieurtechnische und ökonomische Handlungsfelder des energetisch-ökologischen Stadtumbaus einschließlich ihrer methodischen Lösungswege disziplin-übergreifend beschrieben. Zu dieser Darstellung gehört auch die Verdeutlichung anhand einer Vielzahl interessanter Projektbeispiele.Zielgruppe dieses Buches sind insbesondere Kommunalverwaltungen und Klimaschutzmanager, Planungs- und Ingenieurbüros, Umweltorganisationen sowie Studierende und Lehrende.

Energietechnik: Systeme zur konventionellen und erneuerbaren Energieumwandlung. Kompaktwissen für Studium und Beruf

Dieses Lehrbuch vermittelt ein grundlegendes, dennoch kurz gefasstes Verständnis für die Zusammenhänge der Energieumwandlungsprozesse. Es umfasst dabei die gesamte Bandbreite der Energietechnik und dient auch als Nachschlagewerk. Die Schwerpunkte beginnen mit einem Abriss zur Globalen Erwärmung mit Klimapolitik, reichen von der kompletten Beschreibung der nachhaltigen erneuerbaren Energietechniken über konventionelle sowie Kombinations-Kraftwerke, inklusive Kraft-Wärme-Kälte-Kopplungsanlagen, bis hin zur Energiespeicherung und Energieverteilung. Die Änderungen, speziell der deutschen Energiepolitik zur Energiewende, werden in den verschiedenen Kapiteln durch sorgfältige Überarbeitungen eingebracht.

Energietechnik: Systeme zur konventionellen und erneuerbaren Energieumwandlung. Kompaktwissen für Studium und Beruf

Dieses Lehrbuch vermittelt ein grundlegendes, dennoch kurz gefasstes Verständnis für die Zusammenhänge der Energieumwandlungsprozesse und umfasst dabei die gesamte Bandbreite der Energietechnik. Die Schwerpunkte reichen von der kompletten Beschreibung der konventionellen und vor allem nachhaltigen, erneuerbaren Energietechniken, über Gas- und Dampfturbinen-Kraftwerke sowie Kraft-Wärme-Kälte-Kopplungsanlagen bis hin zur Energiespeicherung, Energieverteilung und abschließend zu einem Abriss der Globalen Erwärmung mit zugehöriger Klimapolitik. In der aktuellen Auflage wurden mehrere Kapitel von neuen Autoren überarbeitet und teils grundlegend neu verfasst. Die aktuellen politischen Änderungen wurden u. a. in den verschiedenen Kapiteln der erneuerbaren Techniken, der Energieverteilung sowie der Marktliberalisierung und Energiewende durch sorgfältige Überarbeitungen eingebracht.

Energieträger Wasserstoff (Energie in Naturwissenschaft, Technik, Wirtschaft und Gesellschaft)

In diesem Buch sind die Besonderheiten von Wasserstoff als zukünftigen Energieträger im Rahmen der nationalen Wasserstoffstrategie Deutschland von ausgewiesenen Kennern in einer bisher ungekannte Bandbreite beleuchtet. Herstellung, die Bedeutung von Speichersystemen im Energiesystem sowie tiefgehende Details bei der Materialbetrachtung von verschiedenen Oberflächenproblemen sind ergänzt durch eine kurze Übersicht über den möglichen konkreten Einsatz von Wasserstoff. Dabei wird auf Möglichkeiten eingegangen, wie vor dem Hintergrund der globalen Klimaerwärmung der Treibhausgasausstoss praxis- und bürgernah abgesenkt werden kann.Der InhaltCharakteristika von Wasserstoff, Herstellungsverfahren, ProzesseGroßflächige nachhaltige Energieerzeugung zur Produktion des Energieträgers WasserstoffsWasserstoffspeicher und ihre AnwendungWie sicher ist die Nutzung von Wasserstoff?Speichertechnologien für WasserstoffMärkte für Wasserstoffspeicher und Bedeutung von Wasserstoff im Energiesystem und Technische Systeme für die NutzungWasserstoffnutzung in Gebäuden und kleinen SiedlungenDie ZielgruppenFachleute aus Industrie, Unternehmen und Politik, Architekten, Ingenieure, Studierende und Dozenten.Die AutorenProf. Dr. Hartmut Frey hat an der Universität Stuttgart Maschinenbau und Theoretische Physik studiert und in Plasmaphysik promoviert. Prof. Frey war Entwicklungsleiter der Leybold-Heraeus GmbH in Hanau und Köln. Er war Gastprofessor am Institut für Luftverkehr der Technischen Universität in Sofia (Bulgarien) und ist korrespondierender Professor an den Universitäten in Tomsk und Sofia.Kay Golze engagierte sich den 2010er für die Entwicklung der Elektromobilität. Im folgenden Jahrzehnt entwickelte er verschiedene Lösungen zur Anwendung von Wasserstoff im industriellem Maßstab. Als Mitglied des Wissenschaftsnetzwerk stellt er seine Analysen einer breiten Wissenschaftsgemeinde zur Verfügung, sowie anderen Wissenschaftlern und Unternehmen.Dr. Michael Hirscher ist seit 1987 wissenschaftl. Mitarbeiter am MPI für Metallforschung (jetzt Intelligente Systeme) und seit1991 Gruppenleiter "Wasserstoffspeicherung" am MPI-MF/MPI-ISDr. Michael Felderhoff ist wissenschaftlicher Mitarbeiter am Max-Planck-Institut für Kohlenforschung in Mülheim an der Ruhr. Seit 1999 befasst er sich mit der Synthese und Charakterisierung von Metallhydriden zur Speicherung von Wasserstoff und Wärme und der Umsetzung der Ergebnisse in Demonstrationsprojekte.

Energieversorgung und Lebensqualität: Der Einfluss des Energiesystems auf das subjektive Wohlergehen (essentials)

Die Energieversorgung ist weltweit im Umbruch. Die aktuelle Zufriedenheitsforschung hat neue Wege eröffnet, den Einfluss alternativer Versorgungsstrukturen auf die Lebensqualität zu untersuchen. Relevante Zusammenhänge umfassen einerseits Auswirkungen auf Umwelt und Klima, Sicherheitsrisiken und die von Energieanlagen ausgehenden Belästigungen und andererseits die Verfügbarkeit und Erschwinglichkeit von Energie. Heinz Welsch stellt den Einfluss dieser Faktoren auf das subjektive Wohlergehen anhand der neuesten Forschungsliteratur dar und zieht die Zufriedenheitsforschung für eine vergleichende Bewertung alternativer Versorgungstechnologien heran. ​Der Autor:Dr. Heinz Welsch ist Professor im Ruhestand für Volkswirtschaftslehre an der Universität Oldenburg. Er lehrte Umwelt-, Ressourcen- und Energieökonomik sowie Verhaltensökonomik und veröffentlichte zahlreiche Forschungsarbeiten auf diesen Gebieten.

Energiewende

Deutschland wird seine bisher weitgehend auf fossilen Brennstoffen basierende Energieversorgung bis zum Jahr 2050 auf größtenteils regenerative Energien umstellen. Die Bürgerinnen und Bürger dieses Landes kennen dieses weltweit einzigartige Projekt unter dem Namen Energiewende. Von ihren gesellschaftlichen Wurzeln, dem Beginn ihrer Umsetzung und ihrer rasanten Entwicklung in den letzten Jahren berichtet Klaus-Dieter Maubach. Er beschreibt, wie das deutsche Energiesystem der Zukunft aussehen muss, und schlägt einen kurzfristigen Aktionsplan vor, der die volkswirtschaftlichen Kosten eindämmt und die Energiewende für die Verbraucher bezahlbar macht.

Energiewende

Deutschland wird seine bisher weitgehend auf fossilen Brennstoffen basierende Energieversorgung bis zum Jahr 2050 auf größtenteils regenerative Energien umstellen. Die Bürgerinnen und Bürger dieses Landes kennen dieses weltweit einzigartige Projekt unter dem Namen Energiewende. Von ihren gesellschaftlichen Wurzeln, dem Beginn ihrer Umsetzung und ihrer rasanten Entwicklung in den letzten Jahren berichtet Klaus-Dieter Maubach. Er beschreibt, wie das deutsche Energiesystem der Zukunft aussehen muss, und schlägt einen kurzfristigen Aktionsplan vor, der die volkswirtschaftlichen Kosten eindämmt und die Energiewende für die Verbraucher bezahlbar macht.

Energiewende verstehen: Die Zukunft Von Autoverkehr, Heizen Und Strompreisen

Frei von Ideologie und auf Basis der wichtigsten Zahlen erhalten Sie hier ein klares Bild des Generationenprojekts Energiewende in Deutschland. In verständlicher Sprache und mit zahlreichen anschaulichen Grafiken liefert das Buch einen Überblick zu allen wichtigen Themen der aktuellen Energiepolitik: von Versorgungssicherheit bis Kohleausstieg, von Klimaschutzzielen bis Wettbewerbsfähigkeit der Industrie.Thomas Unnerstall übersetzt Ihnen die aktuellen wissenschaftlichen Erkenntnisse zur zukünftigen Entwicklung von Autoverkehr, Heizung, Stromproduktion und Energiepreisen - ohne Fachkauderwelsch, informativ, faktenbasiert und einprägsam.Kaum ein anderes politisches Vorhaben ist so langfristig angelegt, finanziell so schwerwiegend und auch international so bedeutsam wie die Energiewende – und kaum ein anderes ist so außergewöhnlich komplex und kontrovers in der Diskussion. Dieses Buch ermöglicht Ihnen, die gegenwärtige Situation zu beurteilen und sich ein eigenes Urteil zu den Chancen und Risiken der deutschen Klimapolitik zu bilden.

Energiewende “Made in Germany”: Low Carbon Electricity Sector Reform In The European Context

This book provides an in-depth analysis of the energy transformation process ongoing in Germany, now commonly referred to as energiewende, in the European context, with a focus on the electricity sector. It presents an expert look at the origins of the German energiewende, its concrete implementation, its impacts within the European context as well as medium and long-term perspectives. The authors, internationally recognized energy, electricity, and climate economists at the German Institute for Economic Research (DIW Berlin) and Berlin University of Technology, conclude that the first years of the energiewende have successfully laid the foundation for a renewables-based electricity system in Germany, but that challenges remain in relation to decarbonizing the electricity system and phasing out nuclear energy. The authors also provide ground-breaking insights to inform energy policy in other countries and at the European level. In the outlook, the authors explore upcoming issues, such as coupling between the electricity and other sectors, and behavioral changes of industry and households. The book addresses readers in the energy industry, energy and climate policymakers, regulators, and others interested in the low carbon energy system transformation in Germany, Europe, and worldwide.

Energiewende: Eine sozialwissenschaftliche Einführung (Energietransformation Ser.)

Dieses Lehrbuch stellt das Themenfeld Energiewende systematisch aufbereitet für Studium und Lehre aus sozialwissenschaftlicher Perspektive dar. Der Überblick reicht von der grundsätzlichen Bedeutung von großen Transformationen über die Geschichte der Energiewende und die Bereiche Energiepolitik, Energierecht und Energiewirtschaft bis zu einem Ausblick in eine postfossile Zukunft. Die Leserinnen und Leser erhalten einen umfassenden Ein- und Überblick zu allen Aspekten rund um die Energiewende in Deutschland, Europa und weltweit. Zusätzliche Fragen per App: Laden Sie die Springer Nature Flashcards-App kostenlos herunter und nutzen Sie exklusives Zusatzmaterial, um Ihr Wissen zu prüfen.

Energizing Neoliberalism: The 1970s Energy Crisis And The Making Of Modern America (Energy Humanities Ser.)

Energizing Sustainable Cities: Assessing Urban Energy

Urban systems now house about half of the world's population, but determine some three quarters of the global economy and its associated energy use and resulting environmental impacts. The twenty-first century will be increasingly urban. Sustainable development therefore needs first to be defined and analyzed, and then realized in urban settings. Energy is one of the key challenges, but also one of the key opportunities in the required urban sustainability transition. The book is the result of a major international effort to conduct the first comprehensive assessment of energy-related urban sustainability issues conducted under the auspices of the Global Energy Assessment (GEA). The assessment is also unique in that it embeds energy issues into the broader sustainability agenda of cities: including housing for the poor, functional transport systems, as well as environmental quality, in addition to the challenges imposed by climate change. Written by an eminent team of internationally renowned scholars it presents new data, new analysis, as well as new policy insights. It includes the first comprehensive global coverage overview of urban energy use and of the specifics of urban energy demand and supply. Major development and sustainability challenges of cities are assessed in detail and public and private sector opportunities and constraints of a sustainability transition examined in detail. Technological and policy options are put in a much needed context in terms of their respective role as drivers of urban energy demand as well as potentials for reductions in energy use and associated emissions of local pollutants as well as greenhouse gases. The analysis presents both a comprehensive literature review as well as novel, spatially explicit models of integrated urban energy policy analysis. The volume concludes with a summary assessment of policy options, priorities as well as paradoxes.

Energy

Energy: We want it affordable, we want it available in ample quantities and from reliable sources, and we want it to be produced and used in ways that are safe and environmentally benign.

Energy

Understanding the sustainable use of energy in various processes is an integral part of engineering and scientific studies, which rely on a sound knowledge of energy systems. Whilst many institutions now offer degrees in energy-related programs, a comprehensive textbook, which introduces and explains sustainable energy systems and can be used across engineering and scientific fields, has been lacking. Energy: Production, Conversion, Storage, Conservation, and Coupling provides the reader with a practical understanding of these five main topic areas of energy including 130 examples and over 600 practice problems. Each chapter contains a range of supporting figures, tables, thermodynamic diagrams and charts, while the Appendix supplies the reader with all the necessary data including the steam tables. This new textbook presents a clear introduction of basic vocabulary, properties, forms, sources, and balances of energy before advancing to the main topic areas of: * Energy production and conversion in important physical, chemical, and biological processes, * Conservation of energy and its impact on sustainability, * Various forms of energy storage, and * Energy coupling and bioenergetics in living systems. A solution manual for the practice problems of the textbook is offered for the instructor. Energy: Production, Conversion, Storage, Conservation, and Coupling is a comprehensive source, study guide, and course supplement for both undergraduates and graduates across a range of engineering and scientific disciplines. Resources including the solution manual for this textbook are available for instructors on sending a request to Dr. Yaºar Demirel at ydemirel@unl.edu

Energy & Ethics

Benjamin K. Sovacool applies concepts from justice and ethics theory to contemporary energy problems, and illustrates particular solutions to those problems with examples and case studies from around the world.

Energy 2050: Making the Transition to a Secure Low-Carbon Energy System

The United Kingdom is committed to reducing its greenhouse gas emissions by at least eighty per cent by 2050, a target that will only be achieved by transforming the way that energy is supplied and used. At the same time there are anxieties about the security of energy provision in terms of European dependency on natural gas and the reliability of electricity supply. This book explores in detail those factors which could help or hinder the attainment of the UK's climate change targets, and how these factors interact with the parallel objective of maintaining a robust and secure energy system. The book is the result of a major national energy research effort by the UK Energy Research Centre, which includes some of the UK's leading energy experts. The results and recommendations are essential reading for policymakers, professionals, researchers, and anyone concerned with achieving large-scale reductions in carbon emissions, both from the UK and internationally. Energy 2050 begins by exploring the evolution of the UK energy system over recent decades: the trends, technologies and environmental impacts related to energy use, and the structures and institutions of governance that have influenced this evolution. It then moves on to changes in energy policy to emphasise decarbonization and resilience, and introduce the approach to scenarios and modelling used in the rest of the book. Later chapters explore different aspects of the uncertainties that may enable or constrain the creation of a low-carbon, resilient UK energy system, related to accelerated technology development, the creation of an infrastructure to support de-centralized energy and microgeneration, to lifestyle and behaviour change, and to public attitudes to wider environmental impacts associated with energy system change.

Energy 4.0: Trends, Challenges, and Applications

The text provides insight into renewable technologies, and their challenges in terms of design, efficiency, implementation, and solutions to mitigate the problem of energy crisis. It will help the readers to understand the role of the fourth industrial revolution technologies in developing user-friendly, economic, and implementable solutions to mitigate the present and future energy crisis through cleaner and renewable technologies. Discusses electric energy transportation systems, electricity distribution systems, demand response, metering, smart grids, and cyber-security. Covers electric vehicles, vehicle-to-grid technologies, charging-while-driving technology for future roads and highways, and autonomous mobile robots. Presents data-driven modeling, forecasting, and optimization techniques of power and energy systems. Illustrates energy storage technologies, energy-efficient systems, power conversion topologies, and related control techniques. Explains the design of control algorithms for solar systems and the design of efficient energy management for solar power. The text is primarily written for senior undergraduates, graduate students, and academic researchers in the fields of electrical engineering, electronics and communications engineering, energy, environmental engineering, computer science, and engineering.