摘要:岛屿可变可再生能源的整合对于减少其对进口化石燃料的依赖而变得至关重要。这项研究旨在评估一个岛屿向发电,内陆运输和饮用水提供的100%可再生能源系统的能源过渡。将各种化石燃料耗尽的部门(例如运输和饮用水供应系统)连接起来,可能会强烈帮助减少可再生能源的生产和需求之间可能的不匹配,并有助于满足其他系统要求。使用储能技术的使用至关重要,与传统的电力系统不同。随着系统中组件的数量增加,需要准确确定其适当的容量。这项工作采用了使用经过修改的NSGA-II算法的多目标优化评估来描述Porto Santo Island的能量转变。为了评估解决方案,我们考虑了能源成本的主要标准,避免了拟议系统的环境影响(CO 2-等效排放)以及电源损失。帕累托前部在不同的系统配置下包含各种解决方案。结果表明,完全内陆运输电动机(引入3000 evs)可以占岛上避免的CO 2排放量的18%,同时根据拟议系统的组件,共享系统中前期成本的28-40%。电动汽车的成本包括补贴及其更换电池。这表明添加更多安装的风力涡轮机或PV面板可能不一定有助于减少整个系统的排放。优化过程中的另一个有趣的发现是,避免使用的CO 2排放量最高的解决方案涉及保留柴油发电机,以供应该岛总需求的4%,并使用具有280 MWH的水下压缩空气存储。
3 https://netl.doe.gov/node/5828 4 https://www.transportation.gov/sites/dot.gov/files/2022- 10/Promising_Practices_for_Meaningful_Public_Involvement-in-Transportation_Decision-making.pdf 5 https://www.energy.gov/sites/default/files/2022- 06/Solar%20Power%20in%20Your%20Community%20Guidebook.pdf 6 https://www.usdn.org/uploads/cms/documents/workforce-guide_4.12.21_form.pdf 7 根据《关于通过联邦政府促进种族平等和支持服务不足社区的行政命令》——白宫,“服务不足社区”一词是指具有特定特征的人口以及地理社区,他们被系统地剥夺了充分参与各个方面的机会经济、社会和公民生活。社区可能得不到充分服务,但不符合 DOE 和/或 CEJST 对弱势群体的定义(见脚注 20)。8 根据 EJ 2020 词汇表 | 美国环境保护署,负担过重的社区是美国的少数民族、低收入、部落或土著人口或地理位置,由于更容易受到环境危害、缺乏公众参与机会或其他因素的影响,可能遭受不成比例的环境危害和风险......该术语描述了多种因素(包括环境和社会经济压力源)可能累积作用影响健康和环境并导致持续的环境健康差距的情况。社区可能负担过重,但不符合 DOE 和/或 CEJST 对弱势群体的定义(见脚注 20)。9 根据 Justice40 倡议 |能源部,能源部对弱势群体的定义基于累积负担,包括在人口普查区收集的三十六 (36) 项负担指标的数据,这些指标反映了对化石燃料的依赖、能源负担、环境和气候危害以及社会经济脆弱性。气候与经济正义筛查工具 (geoplatform.gov) 将弱势群体定义为在八类负担中的一个或多个方面服务不足且负担过重的群体:气候变化、能源、健康、住房、遗留污染、交通、水和废水以及劳动力发展。弱势群体的两个定义都包括联邦认可的部落。根据这些定义被认定为弱势群体的社区是
在过去20年中,地方,州和联邦政府机构进行了广泛的研究,分析了偏远社区与偏远社区相关的问题。这些报告强调了许多问题,并提供了整个澳大利亚地区和偏远社区面临的问题的详细根本原因分析,包括直接分析北昆士兰州社区的报告。
风能、太阳能等可再生能源的不断增长所带来的不确定性使微能源系统的运行成本难以预测,特别是偏远农村地区的微能源系统。基于此,本文分析了可能出现的运行风险,并引入条件风险价值 (CVaR) 来量化运行风险成本。在此基础上,提出了一种基于随机规划的多能源微电网规划模型,该模型在考虑多能源微电网的物理限制的同时,最小化投资成本、运行成本和运行风险成本。特别地,使用拉丁超立方抽样方法生成风能和太阳能输出场景,并使用基于拥挤度测度的场景缩减方法进行缩减。经过分段线性化和二阶锥松弛后,将本文提出的模型处理为混合整数线性模型,并使用 CPLEX 进行求解。针对经过约简方法处理的典型场景进行仿真表明,提出的配置模型能够均衡投资成本与运营风险成本,有效增强系统应对不确定性和波动的能力;而且,通过调整风险偏好系数,可以相应调整规划方案的保守性。
摘要 - 当今的挑战是打造一个更加清洁的地球,降低运营成本并节省能源。从另一个角度来看,平衡能源三难范式方面,即经济、环境和安全性能,对于任何有效的能源系统都至关重要。因此,混合能源系统被认为是实现上述目标的有效方法;然而,它们的成本主要取决于它建立的位置,尤其是在偏远地区。为了降低此类系统的成本,从长远来看,可再生能源被整合到系统中。风能和太阳能在每日、年度和区域基础上是互补的;因此,风力涡轮机和光伏提供的能源已成为独立的一种主要可再生能源。然而,存储资源和柴油发电机也被用来克服风能和太阳能的间歇性。因此,研究的主要重点是在选定的偏远社区中对可持续生产环境混合可再生能源系统进行建模和管理。这种可持续经济能源模式与埃及政府 2030 年发展计划相一致。此外,这个可持续发展的社区被认为是偏远社区的一个有前途的模式,它依靠自身的力量来生产粮食和能源,这对埃及国民经济产生了影响。
物联网和大数据市场预计将呈指数级增长。2020 年,物联网连接设备数量约为 87 亿台,预计到 2030 年这一数字将增至 254 亿台。我们日益互联的世界将需要覆盖提供物联网通信的传感器。然而,目前地球表面约 80% 的区域尚未提供任何连接,这对农业、能源、物流、海事和许多其他行业来说是一个重大挑战,它们需要监控位于偏远或恶劣环境地区的资产。此外,随着地面攻击的增加,公共、工业或商业系统被黑客入侵的例子也呈指数级增长,造成数十亿美元的损失和其他危险。因此,确保生成、交换和处理的数据准确且可信变得越来越重要。这需要为每个传感器提供可信的数字身份,并启用具有强大硬件和软件安全功能的生态系统
由于大型工厂的结构具有室内和室外设施,很难建立使用有线或无线局域网的通信环境,并且还存在由于数字化延迟而导致运营效率下降的问题。存在。 Ø 在偏远海岛工厂搭建本地5G环境,通过共享大量数据提高机器巡检工作效率,利用无人机确定原材料数量,利用4K摄像头检测非法入侵者,并自动判断非法入侵者使用人工智能进行精炼产品的粒度演示。 Ø 通过本地制造数字化提高生产力和运营效率。
2.3 运行约束 储能电站的规划与运行决策存在强耦合关 系。在不同位置接入储能电站将对系统运行的安 全性、经济性与可靠性造成不同影响。为了支持网 侧储能选址定容方案的科学决策,需充分考虑储能 充放电特性、有功 / 无功综合潮流、电压偏移限制、供 电可靠性要求等关键因素,进行精细化的运行建 模。故引入运行约束如下。 2.3.1 功率平衡约束
摘要:当前自主能源系统发展阶段的特点是可再生能源装机容量快速增加。这种增长在集中式和孤立式能源系统中都有所体现。可再生能源在世界各地偏远农村地区电气化方面表现出高效率。这种电力综合体的功率从几千瓦到几十兆瓦不等。在解决偏远农村地区电气化问题时,优化设备组成和能源系统结构的主要问题起着极其重要的作用。此外,根据所解决问题的规格,评估效率的标准也不同。例如,以下用作目标函数:最小化能源和化石燃料消耗的平准成本;最大化人民生活水平和可靠性指标;项目的回收期和其他指标。可以采用各种目标函数组合和多标准优化问题的解决方案。此外,偏远农村地区可再生能源发展的一个重要阶段是提供新的机制来支持环保发电。这些机制可用于解决优化偏远电力系统中能源设备结构和组成的问题。本文的主要目的是展示孤立能源系统优化设计的世界实践。评论既包括解决此类问题时出现的主要问题,也包括需要对研究对象进行更详细分析的具体问题。
摘要:由于微电网中的系统惯性低,频率可能会迅速偏离标称值,导致系统完全停电,除非有足够的旋转备用来平衡供电和需求负载。孤岛运行下微电网的不稳定问题最近引起了特别的关注。柴油发电机被认为是理想的旋转备用,可在孤岛系统中为负载提供备用电源以及可再生能源。然而,柴油发电机的高维护成本和二氧化碳排放量是有害因素,这促使人们寻求更具成本效益和更清洁的技术。在孤岛系统中,将储能系统 (ESS) 与发电机集成不仅可以降低发电机的维护成本,还可以通过限制其运行时间来减少二氧化碳排放。本文提出了一种孤岛光伏混合微电网系统 (PVHMS),利用飞轮储能系统 (FESS) 作为电池技术的替代方案,以支持光伏系统并满足拥有 100 户住宅的小型住宅镇的峰值需求。当光伏系统和飞轮储能无法满足负载需求时,柴油发电机在孤岛系统中用作旋转备用,以维持孤岛系统的稳定性。对此类系统的分析结果表明,适当规模的飞轮储能技术为支持独立光伏系统的运行提供了可行的解决方案。此外,与飞轮储能系统(意味着柴油发电机始终在运行)的情况相比,二氧化碳排放量和燃料消耗的减少量已经量化。