社区主导的中型至大型虚拟发电厂 由社区资助、建设、拥有和运营一组 DER。社区所有的零售商管理电力销售,添加其他本地 DER(如住宅太阳能和电池),并在整个社区网络中提供点对点交易。它们通常是非营利性的,由社区资助,旨在满足当地需求,提供更便宜的能源和更低的排放。它们需要最低限度的客户群、由可再生能源项目(如太阳能或风电场)覆盖的基线社区电力负荷,并且与社区电池配合使用效果最佳。例如,古尔本社区能源 (CE4G) 是一家新南威尔士州合作社,拥有、控制、管理和运营一个占地 2.2 公顷的 1.8 兆瓦太阳能发电场。它以固定价格在固定期限(例如 5 年或 10 年)内向机构用户出售能源,这就是所谓的电力购买协议 (PPA)。如果电力项目产生的电力超过当地所需,销售可以仅限于当地人(包括合作社成员)或扩大。
电力服务、面板和线路:转换为全电力系统可能需要对设施的电气面板和线路进行重新设计或升级,尤其是对于最近未进行电气升级的旧建筑。在较小的一端,这可能包括为 HPWH 铺设专用电线。在较大的一端,这可能涉及升级来自公用事业的电力服务线以及升级建筑物内的面板和线路。大多数商业建筑应该有多余的电力容量,特别是如果它们有现有的空间冷却系统,但对新的电力需求和可用电力容量的评估将确认是否需要升级。此外,新的电力负荷可能会改变建筑物的电费等级或每月需求费用,因此应进行评估。如果看起来需要进行大规模升级或公用事业费率变更,团队可以考虑结合现场可再生能源发电、电池存储、建筑围护结构和窗户改进、照明改造和其他节能措施来缓解电力需求的增加。
到 2030 年实现 100% 清洁和可再生能源的途径 3CE 已采取新途径,到 2030 年实现 100% 清洁和可再生能源,加速部署清洁且符合加州标准的可再生能源供应,以进一步实现我们以有意义且经济实惠的方式减少温室气体排放的目标。3CE 致力于到 2025 年实现 60% 的清洁和可再生资源,到 2030 年达到 100%——比加州 SB 100 要求的 2045 年 100% 零碳能源提前 15 年。随着服务区域的扩大,3CE 将其电力负荷从每年 31 亿千瓦时增加到预计的 2021 年 54 亿千瓦时/年,并希望通过与其他加州 CCA 合作签订长时储能合同(可调度的可再生能源储能或可使用 8 小时或更长时间)以可靠的方式增加其可再生能源供应。 3CE 还签订了全天候可用的地热能源合同,其目前的大多数可再生能源合同都包含短期存储部分。
摘要:随着建筑行业越来越多地采用各种光伏 (PV) 和储能系统 (ESS) 来节约能源和减少碳排放,评估这些技术的综合有效性以确保其顺利实施非常重要。本研究以深圳某建筑项目为例,通过能源-环境-经济 (3E) 分析来评估采用光伏和储能的四种策略。此外,还进行了敏感性分析,以进一步比较每种策略的容量效果。虽然光伏和电池系统的集成可以最大程度地降低能耗和生命周期碳排放(高达 44%),但其投资回收期较长(长达 6.8 年),碳成本比率也较高。光伏和冰蓄冷系统的集成在经济上可行,具有良好的能源和环境性能,表明生命周期碳排放量可能减少 30±5%。就电动汽车 (EV) 而言,在建筑物和电动汽车之间采用双向充电可以抵消电动汽车所需的额外电力负荷。本研究对低碳战略的全面评估对于可持续建筑设计和政策制定至关重要。
摘要:使用储能系统削减峰值负荷一直是平滑全球不同行业消费者电力负荷曲线的首选方法。这些系统在非高峰时段储存能量,在高消耗时段释放能量以供使用。目前大多数解决方案都使用太阳能作为电源,使用化学电池作为储能元件。尽管这种策略有明显的好处,但电池储能系统 (BESS) 的使用寿命是经济可行性的驱动因素。本研究工作提出使用基于主动连接电池并由电力电子支持的储能系统。所提出的方案允许对功率流进行个性化控制,从而允许在同一 BESS 中使用具有不同使用年限、技术或退化状态的电池。结果表明,克服被动连接电池组固有的局限性可以将系统的使用寿命和总调度能量延长 50% 以上。对带有电子化电池的台式原型进行了实验测试,以证明所提解决方案的核心概念。使用从光伏电站收集的数据进行的计算机模拟支持了关于所取得的效益的结论和讨论。
商业建筑需求响应策略 David S. Watson、Sila Kiliccote、Naoya Motegi 和 Mary Ann Piette 劳伦斯伯克利国家实验室 摘要 本文介绍了可用于商业建筑的策略,这些策略可用于暂时减少电力负荷,以应对电网紧急情况(供应有限)或应对不采用这些策略时产生的高价格。本文讨论的需求响应策略基于三年自动需求响应现场测试的结果,其中测试了 28 个商业设施,总占用面积超过 1100 万平方英尺。虽然现场测试中的需求响应事件是远程启动并自动执行的,但如果需要,所使用的策略也可以由现场建筑操作员启动并手动执行。虽然可以在正常的建筑运行期间使用节能措施,但需求响应措施是暂时的;它们用于暂时减少需求。需求响应策略通过暂时降低设施的服务水平来实现电力需求的减少。供暖、通风和空调 (HVAC) 和照明是商业建筑中最常见的针对需求响应进行调整的系统。需求响应策略的目标是满足电力节约目标,同时尽量减少对建筑物居住者或
设计一个混合风能/光伏太阳能发电系统,为利比亚太阳能研究中心 (LCSERS) 提供所需的能源,并研究其技术和经济可行性。HOMER 模拟程序用于设计离网系统并评估可行解决方案和经济成本。电力系统根据电力负荷、气候数据源、电力组件的经济性和其他参数进行优化,其中必须最小化总净现值成本 (NPC) 以选择经济可行的电力系统。此外,还考虑了其他参数,如可再生能源比例、容量短缺、能源成本 (COE) 和过剩电力,以检查技术能力。在四种容量短缺情景中,考虑了最有影响力的变量的敏感性分析。在离网混合系统中,最佳方案是第四种情况,其中容量短缺为 60,385.6 kWh/年电力负荷的 5%,峰值为 43.45 千瓦,因为最低 COE 为 0.222 美元,NPC 为 168,173 美元。该系统由一个 20 千瓦的光伏系统、一个 25 千瓦的涡轮机和 72 个 1500.Ah 的 Hoppecke 电池组成。风能年占比为 77%,太阳能占比为 22.9%。预计电力过剩为 58.3%。
每年,美国有超过20% 的电力用于满足住宅和商业建筑的热需求(例如空间制冷、空间供暖和水加热)。将热能储存(TES)与建筑的HVAC 系统相结合有可能重塑建筑的电力负荷状况,并缓解可再生能源发电与建筑需求之间的不匹配。一种新型地源热泵(GSHP)系统与地下热能储存(UTES)相结合的方案已被提出,以平衡建筑的电力需求,同时仍满足其热需求。本研究采用自下而上的方法评估了拟议系统的潜在影响。并量化了对不同电力市场电力需求的影响。结果表明,在现有电网容量范围内,拟议系统在不同批发市场的最大渗透率可能在51% 到100% 之间。总体而言,大约 4600 万户独栋住宅可以改造成拟议的系统,而不会增加相应市场的年度峰值需求。通过以最大渗透率实施拟议的系统,电网级夏季峰值需求可减少 9.1% 至 18.2%。同时,在电网层面,年用电量将变化 -12% 至 2%。全国总用电量将减少 9%。[DOI:10.1115/1.4051992]
摘要:本研究开发了一种混合整数线性规划 (MILP) 模型,用于智能建筑的最优随机运行调度。本研究的目的是将电力需求与间歇性太阳能可再生资源状况相匹配,并最大限度地降低能源成本。该模型的主要贡献是通过考虑热水、供暖和通风负荷等详细负荷类型来解决智能建筑热负荷的不确定性。在智能电网中,建筑不再是被动消费者。它们是可控负荷,可用于需求侧能源管理。智能家居作为物联网 (IoT) 的一个领域,使建筑的能源系统能够作为智能电网中的主动负荷运行。所提出的公式被设计为 24 小时范围内的随机 MILP 模型,以最大限度地降低总能源成本。在本研究中,蒙特卡罗模拟技术用于为两个环境因素生成 1000 个随机场景:室外温度和太阳辐射。因此,在所提出的模型中,热负荷、光伏板输出功率、太阳能集热器发电量和电力负荷成为随机参数。所提出的模型可节省 20% 的能源成本,并将峰值电力需求从 7.6 KWh 降低到 4.2 KWh。
结果 上一个 CDM 计划中最重要的成果是成功实现了 2020 年碳排放量减少 35% 的目标,正如我们的气候行动计划中所述。现在,大学将注意力转向 2030 年的目标,并继续进行电力、水和天然气需求管理。在第二个 CDM 计划 (2019-2024) 涵盖的期间,尽管入学人数增加且建筑面积显着增加,但女王大学仍能够保持总能源成本相对稳定。通过结合节能项目、行为措施和战略能源采购来实现成本控制。电力峰值需求削减一直是公用事业成本控制的基石。在过去的两年里,我们与建筑控制供应商一起开发了一种新的需求管理系统,使我们的控制人员能够通过对建筑温度设定点进行微小的、通常不引人注意的更改来预先计划和执行电力负荷减少。这种峰值响应有助于减少电网层面的温室气体排放,方法是减少天然气峰值电厂等温室气体密集型发电的负荷。项目自 2019 年以来,已在保护项目上投资了数百万美元。在 2019 年 CDM 计划中提出的 8 项技术措施中,有 4 项已经实施或正在进行中,还有几个在
