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World File Search System电转气
集成压缩空气和电转气储能技术的多载波微电网生态排放分析
摘要：人们对全球温室气体排放的日益关注促使电力系统利用清洁高效的资源。与此同时，可再生能源在全球能源前景中发挥着至关重要的作用。然而，这些资源的随机性增加了对储能系统的需求。另一方面，由于多能源系统比单一能源系统效率更高，因此开发基于不同类型能源载体的此类系统对公用事业公司来说更具吸引力。因此，本文对多载体微电网 (MCMG) 在存在高效技术（包括压缩空气储能 (CAES) 和电转气 (P2G) 系统）的情况下的运行进行了多目标评估。该模型的目标是最大限度地降低运营成本和环境污染。除了充电和放电模式外，CAES 还具有简单循环模式操作，从而为系统提供更大的灵活性。此外，该模型还采用了需求响应程序来缓解峰值。所提出的系统参与电力和天然气市场以满足能源需求。采用加权和方法和基于模糊的决策来折中冲突目标函数的最优解。在样本系统上检验了多目标模型，并讨论了不同情况下的结果。结果表明，耦合 CAES 和 P2G 系统可减轻风电弃风，并将成本和污染分别降至 14.2% 和 9.6%。
考虑电转气存储和风力发电成本的综合电力和天然气系统两阶段随机调度
电转气 (P2G) 设施和天然气发电装置为综合电力和天然气系统 (IENGS) 提供了灵活性，可用于风电调节和爬坡部署。本文提出了一种考虑 P2G 储能和风电爬坡成本的 IENGS 随机协调调度模型。介绍了带有 P2G 的天然气系统的运行模型，并分析了 P2G 集成的优势。为了解决风电和能源负荷的不确定性，生成了多种代表性场景。本文结合并分析了灵活的爬坡要求和成本，发现 P2G 可以提供灵活的爬坡。IENGS 的协调调度模型被表述为一个两阶段随机规划问题，其中第一阶段模型对电力系统的日前调度进行建模，第二阶段模型对天然气系统进行调度。对改进的 PJM 5 总线电力系统（带有 7 节点天然气系统）以及 IEEE 118 总线系统（带有 20 节点比利时天然气系统）进行的数值案例研究验证了 P2G 可以帮助容纳风电、提供额外的灵活爬坡能力并减少来自天然气供应商的天然气供应和天然气负荷削减。
通过电转气技术生成 SNG
摘要：电转气 (PtG) 是一种新兴技术，可以克服间歇性可再生能源 (IRES) 日益广泛使用带来的问题。通过水电解，电网中的剩余电力被转化为氢气或合成天然气 (SNG)，可直接注入天然气网络进行长期储能。电转合成天然气 (PtSNG) 工厂的核心单元是电解器和甲烷化反应器，可再生电解氢在其中通过添加二氧化碳转化为合成天然气。PtSNG 工厂的一个技术问题是电解装置和甲烷化装置的动态不同。使用氢气存储系统可以帮助解耦这两个子系统并管理甲烷化装置，以确保长时间运行并减少停机次数。本文的目的是评估 PtSNG 概念在存储间歇性可再生能源方面的储能潜力和技术可行性。因此，通过改变输送到工厂的可再生电能与基于 12 MW 风电场的可再生能源 (RES) 设施产生的总电能之间的比率，定义并研究了不同规模的工厂（1、3 和 6 MW）。通过开发热化学和电化学模型以及动态模型进行分析。第一个模型可以预测工厂在稳定状态下的性能。第二个模型可以通过实施存储单元的控制策略来预测工厂的年度性能和运行时间。年度总效率在 42–44% 低热值（LHV 基础）范围内。工厂负荷率，即生产的 SNG 的年度化学能与工厂容量之间的比率，对于 1、3 和 6 MW PtSNG 规模分别为 60.0%、46.5% 和 35.4%。
用于可再生能源存储的电转气装置
本文介绍了电转气工作的动态建模。所创建的模型是使用 Aspen Plus Dynamics TM 工具开发的。实施了所需的控制策略和额外的工厂平衡组件，以研究电转气瞬态行为。首先，开发的质子交换膜电解模型经过验证阶段，以突出其在准确描述实际系统中观察到的不同现象方面的能力。然后扩大所创建的模型以满足电解、甲烷化和氧燃烧单元的要求。鉴于其能够代表整个系统、其操作及其不同的动态，所开发的模型适用于不同类型的应用。特别是，分析了一个与完全用于合成天然气生产的风电场耦合的案例研究。这种整合的结果显示了所开发的概念能够吸收电源间歇性。这种应用的局限性尤其在电力生产低迷时期尤为明显，此时应考虑使用过量氢气的缓冲储存解决方案。
提高电转气联合循环的灵活性和经济性
为遵守现有的二氧化碳法规，必须在能源系统中大规模引入可再生能源。考虑到目前的电力池，可再生能源的大量使用意味着化石燃料发电厂的效率和经济损失很高，因为它们主要用于调节系统，预计会经常停机。在此框架下，建议将联合循环发电厂 (CCPP) 与储能技术（如电转气 (PtG)）相结合，通过转移瞬时过剩电力来实际减少其最低投诉负荷。电转气通过水电解产生氢气，然后与二氧化碳结合产生甲烷。本研究的主要创新之处在于通过使用电转气作为减少最低投诉负荷的工具，提高了联合循环的灵活性和经济性。本研究的主要目标是量化不同停机和常规启动情况下的成本降低。案例研究分析了 400 MW 发电总功率的联合循环，最低投诉负荷为 30%，而通过 40 MW 发电转气电厂，该负荷实际上可以降低到 20%。定义了八种场景，以比较热启动、温启动和冷启动下常规运行的参考案例与发电转气辅助运行。此外，还分析了不同负荷（30-50-70%）的发电转气辅助运行场景。这些场景还考虑了在调度低于最低投诉负荷的时期内发生的临时需求高峰。在这种情况下，传统电厂的响应时间非常有限，而发电转气辅助 CCPP 可以快速满足峰值。技术经济模型量化了所需的燃料、总功率和净功率、排放量以及每种情景下的总成本和收入以及每小时的净差额利润。根据所得结果的分析，不建议在热启动、温启动或冷启动时以最低负荷运行 PtG 辅助 CCPP。但是，对于每种类型的启动，采用建议的系统在超过 50% 的部分负荷下运行可实现重要的边际利润，从而避免停机并提高容量系数。
EtoGas 电转气技术将电能转化为可再生气体
| 稳定的能源供应 PtG 是确保可靠能源供应努力的重要组成部分。它通过利用现有天然气基础设施的理想长期存储容量来促进能源转型。使用 PtG 技术，可再生能源产生的电力首先通过电解转化为氢气。这可以在专有催化反应器中与二氧化碳结合产生甲烷，然后可以不受任何限制地输送到现有的天然气基础设施中。
电转气储能 - Treurat 和合作伙伴
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。