图 1 有机光电突触器件 . (a) 人类视网膜和大脑系统示意图 ; (b) 储池计算结构 ; (c) 提拉法制备有机薄膜示意图 ; (d) C 8 -BTBT 薄膜的光学显微镜图像 ( 标尺 : 100 μm); (e) PDIF-CN 2 薄膜的光学显微镜图像 ( 标尺 : 100 μm); (f) C 8 -BTBT 薄膜的 AFM 图像 ( 标 尺 : 1.6 μm); (g) PDIF-CN 2 薄膜的 AFM 图像 ( 标尺 : 1.6 μm); (h) 具有非对称金属电极的有机光电突触晶体管器件结构 ; (i) 器件 配置为光感知型突触 ; (j) 器件配置为计算型晶体管 ( 网络版彩图 ) Figure 1 Organic optoelectronic synaptic devices. (a) The schematic diagram of human retina and brain system. (b) The architecture of a reservoir computing. (c) The preparation of organic thin films by dip coating method. (d) The optical microscope image of C 8 -BTBT film. Scale bar: 100 μm. (e) The optical microscope image of PDIF-CN 2 film. Scale bar: 100 μm. (f) The AFM image of C 8 -BTBT film. Scale bar: 1.6 μm. (g) The AFM image of PDIF-CN 2 film. Scale bar: 1.6 μm. (h) The schematic diagram of organic optoelectronic synaptic transistor with asymmetric metal electrodes. (i) The device is configured as a light-aware synapse. (j) The device is configured as a computational transistor (color online).
伏消纳的主要手段,在电力网中合理配置能源储存 的位置和容量,可以改变负荷和风力发电的时空特 性,进而改变电网的传输性能,解决输电线路阻塞 和过负荷的问题。文献 [7] 考虑储能和可再生能源 之间的互补性,以综合成本最低为目标构建输储规 划模型;文献 [8] 引入了一种自适应最小 - 最大 - 最小 成本模型,以找到新线路和储能的鲁棒最佳扩建规 划;文献 [9] 则从储能带来的效益出发,将商业储能 的选址、定容问题和线路扩展规划集成起来,构建 输储规划模型;文献 [10] 针对输电线路和储能系统 的综合规划,提出了一种连续时间混合随机 / 鲁棒优 化方法;文献 [11] 针对输电工程的扩建落后于风力 装机容量的发展,提出了一种考虑低压侧直供潜力 的协调规划方法;文献 [12] 总结了能源互联网的基 本概念和特点,对其基本结构框架进行了详细分 析,通过高通滤波的控制策略来平抑新能源功率的 波动;文献 [13] 提出依据风电预测误差,利用储能的 快速调节能力,提出考虑预测误差的储能控制策 略,从而进行平抑风电功率波动;文献 [14] 研究了多 区域电力系统储能优化配置问题,采用迭代算法将 原问题进行分解为多个子系统储能配置问题;文献 [15] 综合考虑多种经济因素,为追求最低经济成本, 建立一种分阶段的输储规划模型。需要指出的是, 输电网络约束的引入增加了输储规划模型的求解 难度,并且现有的输储协同规划研究主要集中于储 能和线路的扩建,考虑风光互补的输储联合规划的 研究很少。 面对大规模风光并网的输电网规划问题,本文 首先综合考虑风光互补特性和储能的运行特性,进 行输电线路规划,使储能成本、年弃风弃光成本和 输电线路成本最小化,其次提出 3 个评价指标来评
1)随着分布式光伏统筹上网电价逐年下降以及储能系统成本降低,建设分布式+储能系统实现 分布式电源全部就地消纳具有较好的经济效益,同时利用储能系统每天“两充两放”的特性, 合理利用阶梯电价,提高系统效益。With the distributed PV grid prices and the energy storage system cost decreasing every year, there is good economic benefit to build the distributed + energy storage system to achieve all the local power consumption, and because the energy storage system charges and discharges twice every day, the step tariff , if well employed, can increase the system benefit. 2)通过能量管理系统控制分布式电源+储能系统平滑输出,减小外部气象条件对分布式电源输 出的影响,提高供电电能质量。Achieving smooth output from the distributed power supply + energy storage system by the energy management system, reducing the impact to the distributed power output from the external weather conditions and improving the quality of power supply. 3)通过分布式电源+储能系统组成并网型微电网系统,当电网故障时,自动切换至独立运行模 式,保持重要负荷连续供电/或者利用储能系统代替企业原有设计起到后备电源(UPS)的作 用。When the grid breaks down, the microgrid system that is composed of the distributed power supply + energy storage system automatically switches to stand-alone mode, which maintains continuous power supply or uses energy storage system to replace the UPS in the original design.
成本下降带来了希望,即电池很快就能管理数小时甚至数天的风能和太阳能间歇性问题。 1 随着可再生能源份额的增长,更大的挑战将是如何平滑数周和数月时间尺度上的可再生能源产出变化。如图 1 中加利福尼亚州的情况所示,风能和太阳能的季节性变化将需要比电池更具成本效益的技术来进行长期储能。迫切的需求似乎来自加利福尼亚州等富裕地区,该州的目标是在 2026 年实现 50% 的可再生能源发电量,在 2030 年实现 60% 的可再生能源发电量。然而,由于发展中国家的电网建设基础较低,可再生能源的高份额会更快到来。一些快速增长的非洲和亚洲国家已经不得不推迟一些可再生能源的发展,因为它们的电网无法处理产出的变化。
Electrochaea 是电网规模碳和储能技术的领先开发商。我们的生物电转气 (P2G) 技术的核心是一种选择性进化的微生物,它凭借前所未有的催化能力、可扩展性和工业稳健性而出类拔萃。我们的 BioCat 工艺利用低成本或闲置电力将二氧化碳和氢气转化为可再生甲烷,满足天然气电网注入的规格。
摘要:由于可再生能源在电网中的大规模渗透,储能(ES)设备的利用(ES)设备促进可再生能源消耗并降低用户成本已逐渐成为发展趋势。彻底探索了ES在用户方面的经济利益,并建立了ES的全面好处模型。此外,还建立了共享ES容量配置的投资决策模型。基于每日负载概况的相似性,提出了一种基于高和低相似性的用户选择方法,以提高共享ES的收入。一个示例用于分析和比较用户在高和低负载概况相似性下共享的ES的收入。给出了投资决策的共享能力配置,以实现更大的共享经济利益,这与用户数量呈正相关。
摘要 — 通过收集和整理历史数据和典型模型特征,使用 Simulink 开发了基于氢能存储系统 (HESS) 的电转气 (P2G) 和气转电系统。详细研究了所提出系统的能量转换机制和数值建模方法。提出的集成 HESS 模型涵盖以下系统组件:碱性电解槽 (AE)、带压缩机的高压储氢罐 (CM 和 H 2 罐) 和质子交换膜燃料电池 (PEMFC) 电堆。基于典型的 UI 曲线和等效电路模型建立了 HESS 中的单元模型,用于分析典型 AE、理想 CM 和 H 2 罐和 PEMFC 电堆的运行特性和充电/放电行为。在配备风力发电系统、光伏发电系统和辅助电池储能系统 (BESS) 单元的微电网系统中模拟和验证了这些模型的有效性。 MATLAB/Simulink 仿真结果表明电解器电堆、燃料电池电堆及系统集成模型能够在不同工况下工作。通过测试不同工况下 HESS 的仿真结果,分析了氢气产出流量、电堆电压、BESS 的荷电状态 (SOC)、HESS 的氢气压力状态 (SOHP) 以及 HESS 能量流动路径。仿真结果与预期一致,表明集成 HESS 模型能够有效吸收风电和光伏电能。随着风电和光伏发电量的增加,HESS 电流增加,从而增加氢气产出量来吸收剩余电量。结果表明 HESS 比微电网中传统 BESS 响应速度更快,为后期风电-光伏-HESS-BESS 集成提供了坚实的理论基础。
摘要:太阳能是一种无限的可再生能源,其开发对于支持用可再生能源替代化石燃料至关重要。太阳能可通过聚光太阳能发电 (CSP) 与热化学能储存 (TCES) 相结合的方式利用,通过可逆固气反应转换和储存聚光太阳能,从而实现全天候运行和连续生产。目前,人们正在研究高效、经济且具有长期耐久性和性能稳定性的高温 TCES 系统。事实上,人们追求的是材料在多次充放电循环中容量损失减少或没有损失的循环稳定性。目前研究的主要热化学系统包括金属氧化物氧化还原对 (MO x / MO x − 1 )、非化学计量钙钛矿 (ABO 3 / ABO 3 − δ )、碱土金属碳酸盐和氢氧化物 (MCO 3 / MO、M(OH) 2 / MO,其中 M = Ca、Sr、Ba)。金属氧化物/钙钛矿可以在开环中以空气作为传热流体运行,而碳酸盐和氢氧化物通常需要闭环操作并储存流体(H 2 O 或 CO 2 )。天然成分的替代来源也引起了人们的兴趣,例如丰富且低成本的矿石矿物或回收废物。例如,正在研究石灰石和白云石以提供最有前途的系统之一,CaCO 3 / CaO。基于氢氧化物的系统也在取得进展,尽管最近的大多数研究都集中在 Ca(OH) 2 / CaO 上。混合金属氧化物和钙钛矿也是广泛开发和有吸引力的材料,这要归功于它们的工作温度和储能容量的可能调整。材料的形状及其稳定性对于使材料适应其在反应器(例如填料床和流化床反应器)中的集成以及确保商业使用和开发的顺利过渡至关重要。回顾了自 2016 年以来 TCES 系统的最新进展,并特别强调了它们在太阳能过程中的集成以实现连续运行。
摘要 枯竭油气藏应用储能技术,可提高产能的同时降低发电成本,是实现“碳达峰—碳中和”与“地下资源利用”协同发展的最佳途径之一。从压缩空气储能(CAES)技术发展入手,综述了枯竭油气藏CAES的选址、储层动态封闭性演化机理、高流量CAES及注入技术等。重点分析了CAES项目特点、关键设备、储层建设、应用场景及成本分析,梳理了CAES技术关键点及存在的难点,提出了CAES技术的发展趋势,展望了未来的发展路径,旨在为枯竭油气藏CAES项目研究提供参考。