能源挑战是全球性的，但每个解决方案都是本地化的。这就是为什么研究人员 at Tech 正在制定专为美国寒冷气候社区量身定制的开创性战略 湖区。
位置、位置、位置不仅仅是一句房地产格言。这是源泉 对于能源解决方案，说安娜·戴雷森，领导足球比赛结果的五大湖能源小组，并在多个气候领域开展合作 以及 Tech 正在进行的以能源为重点的项目。
“我研究能源转型的区域影响和驱动因素，因为新技术 当为人和地方设计时，技术系统将发挥最佳作用 他们将在哪里开展业务，”她说。
在为真实的人设计真正的解决方案时，Dyreson 在 威斯康星州波蒂奇的家庭农场也借鉴了生活经验。 “我知道什么 当我们晚上还有几个小时的挤奶时间时，就像断电一样。 我们会使用手电筒和用手挤奶，或者如果可能的话，运行 PTO（取力器） 从拖拉机上，”助理教授说机械工程-工程力学。 “我们依靠家用取暖油来保持房子温暖。”
正如任何因电费和家庭取暖费而遭受巨额震惊的 Yooper 一样 证明，维持北部农村社区所需的能源并不便宜 或容易。成本、可用性和可靠的气候友好型替代品的改进 如果没有持续的创新、实际应用和社区的支持，就不可能实现。
这是一个艰巨的过程，而且由于房屋老化和风化等问题而变得更加复杂 存量少、人口相对稀少、采暖季长、积雪深。那是 为什么选择 Dyreson 和众多具有不同观点和背景的合作者 正在全力开展项目，以可靠地保证几代人的照明和供暖 未来，即使是在东北复活节的阵痛中。
“能源一直让我着迷。它驱动着我们周围的世界，”戴雷森说道。 “的 我们作为一个社会如何利用不同的能源、管理 生产和分销对环境的影响，并分享社会效益和 危害具有广泛的影响。作为一名工程师，这意味着我永远不会缺乏兴趣 或者有意义的工作！”
一系列能源可能性
戴瑞森 (Dyreson) 经常在足球比赛结果主校区以北 10 英里的宽阔砾石路上行走 一排排不同类型的农场，其中一个农场的两侧有数百块太阳能电池板 美国能源部 (DOE) 最北端.
位于技术中心霍顿县纪念机场附近根据正在进行的研究项目安装在各种配置中 由中心合作伙伴提供。有些包含固定面板，而其他面板则在单轴上移动 跟踪器，旋转跟随太阳从东到西。 Dyreson 团队专注于 在追踪器上。他们正在研究寒冷气候下的光伏（PV）性能， 重点是了解和减少积雪。
“来自该地区无疑让这项工作变得个性化。”
能源部在此设立中心的原因非常清楚。在 基威诺河寒冷季节从 10 月持续到 5 月底 半岛上，研究人员需要穿雪鞋才能到达阵列。
“雪对能源部很有吸引力，”戴雷森说。 “光伏系统正在部署中 在北方气候下更常见。我们在这里从大雪中学到的经验教训将会有所帮助 前往其他地点，甚至是那些降雪量适中的地点。”
积雪或面板上的其他阴影的影响是不言而喻的：光线减少， 电子较少，电流较小，功率较小。但有无数细微差别需要考虑 包括雪的数量和质地。蓬松的雪与坚硬的雪的行为不同 或泥泞的雪。 Dyreson 的项目解决了单轴最优控制问题 跟踪系统以及广泛的光伏发电对电网的影响。
太阳能电池板在多雪的气候下能工作吗？跟随五大湖现在访问地区 新兴太阳能技术测试中心了解有关 Dyreson 研究的更多信息 团队的发现。
“人们可能会认为，预计在八小时的降雪中，转动面板可能是明智之举 到更高的角度。最佳控制决策取决于多种因素，包括 风和温度。跟踪器的设计方式以及面板的材料 也是因素，”Dyreson 解释道。
除了太阳能光伏发电的遮雪工作之外，她还从事各种广泛的工作 的研究集中在气候和能源变化的十字路口。她的专业知识 包括湖泊效应气候、供暖服务电气化以及能源生产 湖泊本身的风和波浪的潜力。其他现任成员的工作 五大湖能源集团反映了一系列以 北部社区的能源需求。
更多新能源前沿的先驱
了解如何设计光伏系统以最大限度地缩短积雪停留时间是其中一部分 占据五大湖能源集团成员的太阳能研究难题 阿尤什·楚塔尼。博士生安装了雪传感器，用于新的 智能控制，允许在之前、期间和之后调整跟踪系统 降雪事件。
“Ayush 是第一个加入我小组的学生。他是一位积极主动的工程师 应对气候危机并出席联合国COP（联合国会议） 气候变化）多次，”戴雷森说。
“我很幸运能与一群才华横溢且多元化的学生一起工作，”她补充道。 “每个 对区域气候和气候变化问题的关注点略有不同 在电力领域。”
小组成员 Jonathan Aurand 来自明尼苏达州，他的研究重点是自然 燃气联合循环发电厂，通过捕获和路由来提高效率 废热。 “他正在制作通用模型来研究它们在不断变化的情况下的运作 气候，”戴雷森说。 “这项工作与他作为咨询工程师的背景密切相关 在电力领域。”
在华盛顿工作的 Shelbie Wickett 也借鉴了她在电力行业的经验。 “谢尔比的研究旨在了解广泛的降雪事件可能如何影响光伏发电能力， 尤其是在未来，当我们预计电力系统将越来越依赖 戴雷森说，他为奥兰德和威克特“管理太阳能”提供了支持 认真地平衡工作与生活。”他们也是其他工程的全职讲师 学校。
在五大湖能源集团实验室现场，博士生 Adnan Hilal 正在了解 电力供应和需求的演变。 “他的主要项目是电气化 在北方农村。他专注于对家庭能源消耗进行建模，特别是 了解热泵在北部农村（那里有房屋）的采用如何进行 通常没有很好的风化能力，”Dyreson 说道。
该北部农村的电气化项目由 Alfred P. Sloan 基金会资助，主要研究供暖和制冷 密歇根州、明尼苏达州和威斯康星州农村地区的住房需求。
“我们正在研究的一个问题是北部农村地区的家庭准备情况如何 为热泵。在考虑热泵之前，有多少家庭会受益于防风雨？” 戴瑞森说。
在该项目中，工程师和社会科学家联手将居民的 观念并决定社会和技术因素如何发挥作用。 “我们是 通过社区咨询委员会建立关系并最终进行调查 个人收集他们对可再生能源发展的偏好和看法 关于农村土地和热泵的采用，”Dyreson 说。
五大湖能源集团成员雅各布·奇泽克 (Jacob Chizek)，一位硕士生，同时也持有 一份兼职工程工作，正在研究空气质量和家庭能源消耗 在巴拉加县。 “这项工作考虑了热泵采用的潜力，但也 考虑了空气质量和能源的影响在巴拉加县，”戴雷森说。
最新的小组成员是博士生 Keith Holliday，在科罗拉多州工作。 “他是 全职软件工程师在他的日常工作中，现在寻求通过成为一名机械师来为他的工具箱添加工具 工程师，”戴雷森说。“基思正在研究电力系统模型如何结合 气候变化的影响。”
除了温暖的家和热水淋浴之外，另一个工作领域是区域性的 背景：交通系统的电气化。 Dyreson 从事一个项目 评估了潜力渡轮电气化评估麦基诺海峡的流体动能，目前正在与 Native Sun 社区电力开发解决交通能源公平问题 过渡。
“考虑到北部农村和原住民社区，电动汽车如何 基础设施覆盖社区并使其受益，而不仅仅是追随最高流量 路线？”她问。目标是围绕需求和偏好设计电动汽车基础设施 在北部农村的不同土著社区。
Dyreson 也是 Tech 新气候适应中心的一部分，该中心被称为C-魅力—气候驱动的灾害适应、复原力和缓解中心—其中 她领导该项目的能源基础设施部分。
“通过解决该地区独特的气候和地质灾害，我们希望能够定位 社区——包括我们居住的社区！——更好地规划未来的影响 该地区的气候，”戴雷森说。 “C-CHARM 是我们工作方式的一个很好的例子 已经在这个领域所做的事情可以得到扩展。”
与 Dyreson 参与的所有能源转型项目一样， 社区的合作和指导仍然至关重要。如果没有输入，则 输出无法成功。达成共识，特别是在考虑公用事业规模时 项目，倾听和工程一样重要。
“我对自己长大的土地有一种强烈的联系，我可以同情 人们对于在自家后院看到大规模能源开发犹豫不决，” 戴瑞森说。 “虽然最终我个人更喜欢拥有清洁的空气并减少污染 新的清洁能源发展所产生的二氧化碳排放，了解这一点很重要 所有与这片土地有联系并权衡多种因素的人的声音。”
足球比赛结果是一所 R1 公立研究型大学，成立于 1885 年，位于霍顿，拥有来自全球 60 多个国家的近 7,500 名学生。密歇根州旗舰科技大学的投资回报率一直名列全美最佳大学之列，提供超过 185 个本科和毕业生科学技术、工程、计算机、林业、商业、健康专业、人文、数学、社会科学和艺术领域的学位课程。乡村校园距离密歇根州上半岛的苏必利尔湖仅数英里，提供全年户外探险的机会。
