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。
____ 15. 在以下情况下,电容器极板之间的电荷积累会停止: a. 极板上没有净电荷。 b. 极板上积累的电荷量不等。 c. 极板之间的电位差等于电池端子之间的电位差。 d. 两个极板上的电荷相同。 ____ 16. 将充电电容器的净电荷与同一电容器不充电时的净电荷进行比较, 则净电荷为: a. 充电电容器中的净电荷较大。 b. 充电电容器中的净电荷较少。 c. 两个电容器中的净电荷相等。 d. 充电电容器中的净电荷或多或少,但永远不会相等。 ____ 17. 电容器放电时, a. 必须将其连接到电池上。 b. 电荷通过电路从一个极板移回另一个极板,直到两个极板都没有电荷。 c. 电荷从一个极板移动到另一个极板,直到极板上积累大小相等且方向相反的电荷。 d. 不能将其连接到导电材料上。
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。
1. 引言 目前,电能存储系统 (EESS) 被广泛用于解决电力工业的各种问题。近几十年来,储能技术的密集发展导致了具有特性 (功率、能量强度、效率系数、速度) 的 EESS 的诞生,这些特性 (功率、能量强度、效率系数、速度) 使项目能够以技术和经济效率实施。2017 年,俄罗斯联邦能源部批准了《俄罗斯联邦电力存储系统市场发展构想》[1]。此外,能源计划还指出了在俄罗斯联邦能源领域引入储能系统的具体任务,该计划是国家技术倡议的长期综合计划的一部分,旨在到 2035 年形成全新的市场并为俄罗斯在全球技术领导地位创造条件 [2]。现代快速 EESS 是一种全新的能源电力设备,旨在与电力系统进行受控的能量交换,以组织所需的模式或控制动态过程。EESS 能够根据任何给定的算法几乎立即控制有功功率平衡。根据给定的任务,EESS 可用作无功功率补偿装置、高次谐波有源滤波器以及三相网络不对称补偿手段。由于 EESS 技术的新颖性,其在俄罗斯电力工业实践中的开发和实施始于相对较小的额定功率和能量强度。俄罗斯联邦的自主能源系统中有许多 EESS 项目可供实施,这些项目具有较高的经济和技术效率。受控能量交换过程中的功率变化速度由 EESS 的功能目的决定。目前最相关的储能设备类型是:锂离子电池和超级电容器。第一种类型对于相对较慢的过程最有效,而第二种类型对于较慢的过程最有效。
抽象本文旨在设计,建立和测试微生物燃料电池,这些微生物燃料电池是从有机废物中采购燃料的,使用微生物燃料电池为LED供电。研究得出的结论是,微生物燃料是所有消费者都可以生产和使用的未来电力的前瞻性能源。使用容易获得的材料,即浆料,在市场上,即其他微生物燃料电池。微生物燃料电池是一种生物电气化学系统,可将化学能从有机化合物/可再生能源转化为在厌氧条件下通过阳极的微生物催化,从有机化合物/可再生能源转化为电能/生物电气能量。该过程已成为发电的一种有吸引力的替代方法。基于测试,单个室MFC的寿命最小两个半寿命,可产生超过500 mV的最大电压。,其中18个(产生稳定且增加的电压)在框架内串联链接。五个红色LED灯成功地由整个布置供电。这表明已安装的更多MFC可能会产生更多的电力来运行控制系统。
摘要 — 电池储能 (BESS) 技术的快速发展促使人们以最优成本将其用于辅助服务。本文讨论了一种在给定网络中 BESS 放置的优化工具,以减少有功/无功功率损耗。该策略基于基于实际数据的网络进行测试,并使用损耗灵敏度因子方法来选择最佳总线以容纳 BESS,从而使相关参数保持最佳状态。据观察,由于所选总线上的 BESS 本地发电,电网性能在功率损耗方面有所改善,该总线具有最高的损耗灵敏度因子指数,可以量化总线性能的严重程度。索引术语 — 有功功率损耗;电池储能;损耗灵敏度因子;电力网络
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。
本研究引入了“氢互连系统”(HIS)作为长距离传输电能的一种新方法。该系统从闲置的可再生能源资产中获取电力,在电解厂将其转化为氢气,通过管道将氢气输送到需求中心,在那里,氢气在燃气轮机或燃料电池厂中重新转化为电能。本文评估了该技术与高压直流电(HVDC)系统的竞争力,计算了以下技术经济指标:平准化电力成本(LCOE)和平准化存储成本(LCOS)。结果表明,在所有 1 GW 系统场景中,如果在 2050 年建设距离超过 350 公里的 HVDC,HIS 的平准化电力成本与 HVDC 具有竞争力。在所分析的 12 种情景中,有 6 种情景(包括从 2025 年开始建设的情景)的 LCOS 低于使用大规模氢存储的 HVDC 系统。HIS 还应用于三个案例研究,结果表明,在所有情况下,从 LCOS 角度来看,该系统的性能均优于 HVDC,并且在所分析的两项研究中,投资成本降低了 15%–20%。
摘要:振动产生的机械能广泛存在于周围环境中。可以使用摩擦发电机有效地收集这些能量。然而,由于带宽有限,收集器的效率受到限制。为此,本文对变频能量收集器进行了全面的理论和实验研究,该收集器集成了基于振动冲击摩擦电的收集器和磁非线性,以增加工作带宽并提高传统摩擦电收集器的效率。带有尖端磁铁的悬臂梁与另一个极性相同的固定磁铁对齐,以产生非线性磁排斥力。通过利用尖端磁铁的下表面作为收集器的顶部电极,将摩擦电收集器集成到系统中,而将附有聚二甲基硅氧烷绝缘体的底部电极放置在下方。进行了数值模拟以检查磁体形成的势阱的影响。讨论了结构在不同激励水平、分离距离和表面电荷密度下的静态和动态行为。为了开发具有宽带宽的变频系统,通过改变两个磁体之间的距离来改变系统的固有频率,以减小或放大磁力,从而实现单稳态或双稳态振荡。当系统受到振动激励时,梁会振动,从而导致摩擦电层之间产生撞击。收集器电极之间的周期性接触-分离运动会产生交变电信号。我们的理论发现得到了实验验证。本研究的结果有可能为开发有效的能量收集器铺平道路,该收集器能够在广泛的激励频率范围内从环境振动中获取能量。与传统能量收集器相比,在阈值距离处发现频率带宽增加了 120%。非线性冲击驱动的摩擦电能量收集器可以有效拓宽工作频率带宽并增强收集的能量。
摘要:本文探讨了在包含电力存储系统的电网中保持发电和消耗电能流动相等的问题。对平衡能量和功率的方法进行了分析,并评估了在电网中使用电力存储系统的优势。使用 Power Factory 程序进行模拟时,我们注意到,在接通负载后,会发生一个瞬态过程,其特征是有功功率的跳跃,这是由于需要时间启动电能存储系统造成的。然而,在此之后,立即开始向电网释放累积的能量并补偿能耗的过程。此外,当断开负载时,有功功率曲线会出现一定程度的下降,消耗会进一步增加。这是由于电力存储系统向能量存储和电池充电模式的转变造成的。通过此模拟,获得了有关电力存储系统充电和放电时间的数据。研究表明,电网中使用储能系统可以保证所有主发电机的稳定运行,从而提高整个系统的安全性和可靠性。
