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使用生物质(植物、玉米和废弃物)能源有可能大大减少温室气体排放。燃烧生物质释放的二氧化碳量与燃烧化石燃料的量大致相同。然而,化石燃料释放的二氧化碳是数百万年前光合作用捕获的——本质上是一种“新”温室气体。另一方面,生物质释放的二氧化碳在很大程度上被其自身生长捕获的二氧化碳所抵消(取决于种植、收获和加工燃料所用的能量)。因此,正是生物质能源的净环境效益及其可从当地资源中再生的特性吸引了我们的注意。此外,开发新的环保能源可以减少对化石燃料和煤炭的依赖,而这些燃料和煤炭在小岛屿上并不普遍。
对每个 CHP 单元进行评估,选择“无销售”选项,即不将多余的电力卖回给公用事业公司;选择“销售”选项,即将电力卖回给电力公司。选择 0.055 美元/千瓦时的销售价格作为可能的批发价。与西北能源的讨论表明,他们必须进行一项研究,以确定购电协议 (PPA) 内的电力回购价格。“无销售”选项还有进一步的惩罚:由于没有 PPA,任何电力都不允许回流到电网,因此需要在实际校园电力需求和 CHP 电厂的发电量之间提供缓冲。CTA 认为这个缓冲应该大约为 75 千瓦,以便 CHP 电厂的负荷控制能够对大型设备关闭时可能出现的校园瞬时电力减少做出反应。75 kW 缓冲器减少了热电联产电厂的潜在发电量,以防止电力回流到电网。
项目目标:确定如何有效整合和增强城市区域能源系统 (DES) 的发电和储能组件,以影响弹性、可靠性、脆弱性和投资回报率 - 以 GWU DES 为例。
摘要 — 本综述文章全面分析了热能存储 (TES) 在热电联产 (CHP) 电厂中的热力学应用。TES 技术在 CHP 系统中的集成已引起越来越多的关注,成为提高能源效率、提高系统灵活性和优化热电资源利用的一种手段。通过对现有文献的全面审查,本综述重点介绍了该领域的主要发现、挑战和机遇。本综述首先讨论了 TES 和 CHP 系统的原理,概述了它们在储能和同时进行热电联产方面的各自优势。然后,它深入研究了适合与 CHP 电厂集成的各种 TES 技术,包括显热存储、潜热存储和热化学存储。在 CHP 应用的背景下分析了每种技术的优势和局限性。本综述的很大一部分重点介绍了通过在 CHP 电厂中集成 TES 实现的性能增强。对评估 TES 对 CHP 系统的效率、负载平衡和操作灵活性的影响的研究进行了严格审查。分析强调了 TES 缓解可再生能源间歇性挑战的潜力,以及它在支持电网稳定性和需求响应计划方面的作用。此外,审查还涉及热电联产厂实施 TES 的技术经济方面。讨论了各种研究集成系统的成本效益投资回报和总体经济可行性的研究。此外,它强调了生命周期评估在评估 TES 集成热电联产的环境效益和可持续性影响方面的重要性。审查了几个实际案例研究和试点项目,以深入了解 TES 在现有热电联产厂的实际应用。这些案例研究提供了有关系统设计考虑、性能优化和实施经验教训的宝贵信息。关键词:可再生能源、储能、液态空气、热力学
与战略最终用户合作,利用热电联产作为一种经济高效且有弹性的方式来推进技术解决方案,以确保美国的竞争力、利用当地燃料并增强能源安全。热电联产 TAP 为制造业、商业、机构和联邦设施及校园提供基于事实、公正的工程支持。• 利益相关者参与
能源系统可细分为相互连接的结构层次,每个层次的边界条件和目标都不同。对于热电生产,这些层次可能是:电价区(区域);热价区(城市);和生产基地(发电厂)。本文提出了一种多系统建模方法,用于分析热电联产 (CHP) 电厂的投资和运营,并在区域、城市或生产基地能源系统层面进行优化。该建模框架包含三个各自层次的能源系统优化模型,应用于瑞典电价区 SE3 的案例研究。建模层次分别进行优化,但通过电价和热价联系起来。结果表明,根据条件的不同,三个层次上优化的热电联产电厂投资和运营既可以一致,也可以不同。在生物质价格低且输往城市的输电能力中等拥堵的情况下,三个层次的结果通常是一致的。如果生物质价格上涨,就会出现差异,影响该地区热电联产厂的竞争力,而城市级热电联产投资主要由当地热能需求决定,对外部变化不太敏感。这些差异表明系统级别之间预期存在分歧的风险。© 2022 作者。由 Elsevier Ltd. 出版。这是一篇根据 CC BY 许可证开放获取的文章(http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/)。
背景 2018 年弗吉尼亚能源计划 (VEP) 建议弗吉尼亚联邦到 2030 年实现 750 MW 的额外热电联产 (CHP) 技术。它指示 DMME 制定路线图,通过公用事业赞助的计划、公共建筑和私人市场实现这一部署水平。为了实现该指令,本路线图报告是与能源部和环境保护署官员合作创建的。该报告旨在介绍 CHP 技术的背景,并考虑如何通过增加对该技术的投资来支持有关能源效率、应急准备和恢复力的公共政策战略。该报告还研究了弗吉尼亚州 CHP 政策的现状,以及阻碍该技术进一步发展的障碍。报告最后提出了实现 2018 年弗吉尼亚能源计划中提出的 CHP 目标的建议。
摘要:能源系统向 100% 可再生能源 (RES) 转型的趋势正在开始显现其影响,并越来越受到人们的接受。在这种情况下,大型光伏和风力发电厂将发挥主导作用。同时,随着电力运输、热泵和电转气技术的日益普及,能源消费的电气化预计将进一步发展。RES 的不可完全预测性是其众所周知的缺点,考虑到能源转型,它将需要使用储能技术,特别是大规模的电能到化学转化和化学能到电能的再转化。尽管如此,在这种情景下,关于中小型 CCHP 技术的潜在作用的分析文献还很少。因此,本文的目的是探讨在上述情景下,由废热驱动的热电联产 (CHP) 和/或冷热电联产 (CCHP) 技术可能发挥的作用。首先,本文对可能由低温余热源供电的中小型热电联产技术进行了回顾。然后,对拉彭兰塔理工大学研究人员研究的 100% 可再生能源情景进行了回顾(通过所谓的“LUT 模型”),以确定可以为中小型热电联产技术供电的潜在低温余热源。其次,通过从双方收集的交叉数据,介绍了上述余热源和所回顾的热电联产技术之间的一些可能的相互作用。结果表明,最适合所选热电联产技术的余热源是与燃气轮机(热回收蒸汽发生器)、蒸汽轮机和内燃机相关的余热源。还进行了初步的经济分析,结果表明,在电力和热力生产方面,所考虑的热电联产技术每单位安装千瓦的潜在年节约额分别可达 255.00 欧元和 207.00 欧元。最后,讨论了 100% 可再生能源情景中热电联产/冷电联产集成的碳足迹前景。
热电联产 (CHP) 系统发电并利用发电产生的热能进行加热和冷却应用(通常燃烧天然气 1 发电并捕获废气以产生蒸汽热)。2 结合这两个过程意味着一些 CHP 系统可以实现 60-80% 的热效率,是传统发电效率的两倍。3 人们越来越认识到 CHP 是一种高效且有弹性的资源,可以作为通往零碳排放未来的桥梁。4 随着人们对 CHP 的兴趣日益浓厚,各州都在探索消除障碍或鼓励其部署的方法,人们认识到,任何认真推广 CHP 的努力都必须在公平、基于成本的备用费率设计方法的背景下进行。当备用费率过高、不灵活、不可预测或客户难以适应时,这些强加给客户的额外成本意味着 CHP 系统的经济效益将无法提供所需的投资回报,潜在项目将无法成功。
