表 1.4 显示了 2023 年开始运营的 35,804 MW 发电容量的燃料类型,其中包括 7,168 MW 的额外储能。2023 年上线的容量比 2022 年多 8,000 多 MW,太阳能和天然气容量显着增加,风能和核能的增加幅度较小。风能和太阳能占新增容量的近三分之二。太阳能继续在新发电容量中占据越来越大的份额。然而,与 2022 年相比,2023 年上线的风能占新增容量的百分比要低得多。天然气占新增容量的 31%。
通过强调现有立法、法规、标准和其他行业指导,本文件应作为 EESS 项目开发商的指南,帮助了解 H&S 形势并确保将 H&S 的相关方面融入其流程。本文件重点关注“电网规模”电池应用,就本报告而言,这些应用是额定功率为 1MW 及以上的系统。该文件适用于任何从事电网规模电池系统生命周期阶段(从设计到退役)的组织,以及电池与其他技术共置等情况。本指南还主要针对锂离子电池的变体,锂离子电池目前是市场上占主导地位的储能解决方案。但是,本指南的性质使得其中的元素将适用于其他电池技术或电网规模储能系统。
印度已设定了一个雄心勃勃的目标,即到 2030 年实现 500 吉瓦的非化石燃料发电容量,其中大部分将来自太阳能和风能等可再生能源。由于供应的变化性和间歇性,这些能源对电网运行提出了挑战。越来越需要平衡可再生能源供应与存储的变化,以便为电网提供 24*7 的稳定电力供应,满足配电公司的电力需求。RE-RTC(全天候可再生能源)是一种将存储系统(例如电池储能系统或 PSP)与太阳能、风能或水力发电相结合的供应形式,以满足所需的可用性和成本。全天候 (RTC) 供应近年来因其提供的各种好处而变得越来越突出;可靠的电力供应、太阳能和风能的互补组合、减少绿色住宅气体 (GHG) 排放等。本文基于可再生能源和存储解决方案的发电概况、投资成本和需求概况等,对 RE-RTC 的不同组合进行了技术经济分析。该研究探讨了 RE-RTC 的可再生能源组合,以满足不同消费者的不同需求。随着存储技术成本的降低,预计 RE-RTC 将与其他独立可再生能源技术具有成本竞争力,并且未来对化石燃料来源的依赖可能会减少。总体而言,实现 RE-RTC 是减少温室气体排放和确保可持续能源未来的关键目标。虽然仍有技术和经济挑战需要克服,但对可再生能源系统的持续投资和创新有助于加快实现这一目标的进程
文件结构 23 缩写和术语 24 1.前言 28 2.执行摘要 32 3.简介 40 4.需求 44 5.发电 74 6.充足性 106 附录 1:需求情景 122 附录 2:需求概况方法 126 附录 3:拍卖结果 128 附录 4:发电厂信息 132 附录 5:充足性方法 138 附录 6:国家资源充足性评估 146
摘要。微电网被视为建筑物中各种分布式能源整合的关键要素。它们能够在并网和孤岛模式下运行,并在吸收可再生能源方面表现出巨大的潜力。然而,间歇性可再生能源的广泛实施,再加上可变电价,大大增加了微电网运行的不确定性。本文分析了一个综合能源系统的运行策略,该系统包括微型燃气轮机、地源热泵、光伏板,旨在满足商业建筑的供暖和电力需求。为了促进这一努力,开发了一个微型燃气轮机的神经网络模型,重点是快速计算时间和高精度地捕捉非设计性能。此外,使用 Modelica 语言开发和验证了地源热泵、光伏板的数学模型。使用 Dymola 优化包来推导系统的日前调度和一小时间隔,目的是最大限度地降低与系统相关的电力和供暖成本。结果表明,在分析期间,总成本可以降低约 51%,这表明在系统运行中节省成本的途径很有希望。
可再生能源发电的渗透率不断提高,导致大容量电力系统惯性下降,发电的间歇性和不确定性增加。储能被认为是帮助管理更高渗透率的可再生能源发电的重要因素。氢气是一种可行的长期储存替代品。本文分析并介绍了利用基于电解器的电转气系统为电网提供支持的用例。本文还讨论了一些电网服务,这些服务可能更倾向于使用基于氢的储存,而不是其他形式,例如电池储能。使用带有 225 千瓦质子交换膜电解器堆栈的功率硬件在环 (PHIL) 装置开发、实施和演示实时控制。这些控制展示了不同可再生能源渗透率水平(0%、25% 和 50%)的电网频率和电压支持。结果比较表明,由于电解器的支持,不同总线上各自的频率和电压发生了变化,并注意到电网支持对氢气生产的影响。最后,本文讨论了使用物理硬件实施测试的实际细节,例如逆变器/电解器效率,以及相关的限制和机会。
摘要:电动汽车充电管理系统存在一些主要问题。这些问题与主要控制有关,例如负载电流分配、电源平衡、电压控制、电能质量和服务可靠性。当前研究的目标是开发一种电动汽车充电系统的控制算法。所提出的控制算法包括集中控制器和本地控制器,可确保两层控制。通过控制本地电源(光伏系统)和储能系统,该算法旨在减轻由于太阳辐照度、云层覆盖或所连接电动汽车的能源消耗变化而可能出现的电网功率波动。能源管理系统应尽可能优先使用光伏系统产生的太阳能为电动汽车充电。通过最大限度地利用太阳能,充电站可以减少对电网电力的依赖并减少碳排放。索引术语 - 电动汽车、能源管理
可穿戴电子系统的快速发展需要一种可持续的能源,这种能源可以从周围环境中获取能量,而不需要频繁充电。压电聚合物薄膜具有柔韧性、良好的压电性,以及由于其固有极化而具有的与环境无关的稳定性能,是制造压电纳米发电机 (PENG) 以从环境中获取机械能的理想选择。然而,由于分子极化和不可拉伸性,它们的大部分应用仅限于基于 3-3 方向压电效应的按压模式能量收集。在本研究中,通过在基于聚合物薄膜的 PENG 上 3D 打印拉胀结构,PENG 的弯曲变形可以转化为良好控制的平面内拉伸变形,从而实现 3-1 方向压电效应。首次将膨胀结构的同向弯曲效应应用于柔性能量收集装置,使以前未开发的薄膜弯曲变形成为一种有价值的能量收集装置,并将 PENG 的弯曲输出电压提高了 8.3 倍。膨胀结构辅助的 PENG 还被证明是一种传感器,可通过安装在人体和软机器人手指的不同关节上来感应弯曲角度并监测运动。
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作者感谢加州能源委员会对本项目的支持,并感谢前项目经理 Prab Sethi 先生在整个项目期间的耐心和周到指导。研究团队还感谢 Kaycee Chang 女士接任该项目并担任项目经理,并在项目最后一年给予宝贵指导。团队还感谢其所在机构的管理部门的支持。大部分工作是由研究生 Cheng Chen 博士和 Amir Sharafi 先生完成的。团队还感谢加州大学默塞德分校机械工程系的本科生在项目期间提供的帮助。他们是 Jason Flores、Ralph Louie Dela Pena、Priscilla Mendoza、Helen Ayala 和 Steven Ortiz-Donato。研究团队对他们对项目的奉献深表感谢。