水力发电(HP)是瑞士元素系统的骨干,可提供每年平均每年产生的总电量的60%(36 TWH/A)。随着核电站计划的逐步淘汰,HP和其他可再生能源(RES)将需要填补国内电力的巨大差距,尤其是在冬季。由于RES发电的间歇性质(主要是太阳能光伏和风)及其在冬季的产量通常较低,因此储存的需求最高至海洋时间尺度。这样的大规模存储主要由存储HP提供。但是,维持HP基础设施将构成重大挑战,这主要是由于市场和法律条件。对于后者,根据瑞士立法的部分利益需要同时完成。一方面,HP应该在2050年能源战略范围内扩展,并通过减少温室气体排放来保持气候目标。另一方面,主要是较旧的HP基础设施对水生态生态学的负面影响,需要根据《瑞士保护法》来补充水生生态学,以实现实现生物多样性目标。实现所有这些目标将需要系统地翻新现有的瑞士HP频率,以智能的方式扩展它,并优先考虑大型存储HP,以在关键的冬季促进发电,并再次构建新的HP计划,再次重点关注冬季的发电。目前,环境立法以及经济和市场状况都阻碍了HP基础设施的投资。关于新的HP设施,撤退的冰川为高空存储厂开放了新的机会,这些储存厂除了产生准Co 2的无用电力外,还具有其他好处,例如防止自然危害和灌溉供水。通过增强大坝来扩展储藏湖是一种补充选择,可以创建额外的存储空间,并以较低的环境影响和可能更高的公众接受。关于法律条件,
利害关系 水电是第二大可再生能源,在 2020 年前 11 个月提供了美国近 7% 的电力(以及 18% 的无碳电力)。3 抽水蓄能水电占美国电网规模电力存储的 90% 以上,远远超过锂离子电池。4 但是,常规水电和抽水蓄能水电的装机容量已停滞在 100 吉瓦 (GW) 左右,需要创新来推动增长。美国能源部 2016 年水电愿景报告指出,通过升级和现代化现有水电厂、在无动力水坝上安装发电机组以及开发新的小型水电和抽水蓄能技术,可以获得多达 50 GW 的新水电容量。到 2030 年,水力发电的近期增长潜力估计为 9.4 吉瓦,而到 2030 年,新的抽水蓄能水电也可能达到约 16.2 吉瓦。5 美国能源部最近启动了“弹性电力系统水电和水资源创新”(HydroWIRES),以改善传统和抽水蓄能水电对电网的贡献,并规划未来的研究方向。6
第二份白皮书解决了可变可再生能源(VRE)资源的快速扩展,结合了热生成的退休,可以提高功能系统中的发射,分配和个人资源水平的灵活性的增加。与VRE集成和相应的电力系统灵活性需求相关的基本挑战在世界范围内相似。正在开发许多不同的解决方案,以应对这些挑战,从灵活发电,增加传输,能源存储和需求响应等基础设施投资到增强预测,计划和运营的算法以及改进的电力市场设计。因此,重要的教训可以并且应该在国家和地区之间学习,这是持续向具有较低碳足迹和更多可变资源的更清洁电力系统转变的一部分。
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太阳能资源具有丰富,清洁,可再生和易于开发和使用的优点。光伏发电技术具有柔性量表,没有污染和简单维护的优点,但与此同时,光伏发电的输出受地理和气象学因素的影响,导致某些缺点,例如间歇性和波动。直接进入电网的大规模访问将对网格的安全和稳定的运行[1]产生许多负面影响,这种不可控制性严重阻碍了太阳能的发展,太阳能的发展可以通过水力局的快速启动单位和能源存储系统进行优化,而水力发电的可调节性使其成为重要的互补电源的重要链接。水力 - 光伏型互补性的关键是如何使用水力发电站的可控能力来平滑光伏生成曲线图,以及能量存储系统,以移动峰值并填充山谷,并根据光伏发电的产生特征,以使光伏生成可以安全地连接到端子上,以使grid curde curde culid culid and Culive culid and Indin []端子[端子] [端子]终端[端子] [端子] [端子]均可满足。
VAASA技术与创新部门作者:Akseli Juslin的论文名称:用电池储能补充Kaplan水力发电涡轮机:用于共享的FCR-N市场参与和重新打击涡轮控制 - 涡轮控制 - diplomi的大小电气工程讲师:汉努·拉克森(Hannu Laaksonen)完成年份:2021年:60摘要:北欧电气系统在近几十年来降低了电力质量,同时花费在正常频率区域之外的同时增加了电力。将来,该网络将包括越来越多的可再生能源的发电厂,这些发电厂本质上是不规则的。这项工作的目的是调查与卡普拉水力发电涡轮机一起安装储能。因此,在工作中探讨了为存储不同技术以存储能源的工作。为此,选择了这些技术之一。Energy Warehouse的技术。在使用中使用的水电工厂的使用中,卡普兰涡轮机进行了几次测试。这些测试的目的是尺寸尺寸的储能,测试和对涡轮控制参数进行细调的尺寸。电池的能量存储可以通过参与频率控制的储备贸易来减少涡轮控制需求。一个新的控制器负责分配储能和涡轮机之间的负载,正在开发VEO。据估计,本文提出的解决方案估计在投资的还款时间约5年。
这些问题的答案并不明显。其他低碳能源(例如太阳能和风能)的重要性正在增长。水电结构并不容易或直接,尤其是在印度库什喜马拉雅山中。关于环境和气候变化对水力发电的影响也存在问题,相反,水电开发对环境的影响。对于这些环境成本是否很大,还有一些疑问,如果有足够的努力和计划减轻这些负面影响 - 某些负面影响,例如洪水和沉积,可能会因气候变化而加剧。在某些政治背景下,关于社会公平的水电发展受到质疑。有声称,水力发电的开发措施比承受直接环境后果的当地人更受益于城市和下游人口。
电力系统 (EPS) 作为生产设施具有许多特点,其中最重要的是电力生产过程与任何其他生产过程有着根本的不同。这种不同之处在于,在能源领域,能源生产、分配和消费的循环是同时进行的。因此,如果没有消费者对电力的需求的相应变化、高压电线和配电网为消费者提供电力的准备就绪,就无法改变电力生产。EPS 运行面临的最重要挑战是最大限度地高效地重新分配所生产的能量,即协调不同时间间隔的发电和消费计划。消费过程 (负荷计划) 是不均匀的,这取决于人们的生活节奏、消费性质等。提高 EPS 可靠性和模式可控性的最重要方法之一是高效地重新分配和积累所生产的能量。在全球大型电力供应站的运行实践中,解决电力消耗不均的问题,是通过建立专门的可机动电力设备(调峰电厂、燃气轮机电厂),或者利用在高峰时段消耗电力的储能系统(核电站)来实现的。