近年来,深入的闭环钻孔热交换器系统已引起了地热能以有效加热建筑物,例如将它们集成到地区供暖系统中。在这项工作中,基于OpenGeosys软件,建立了最近在中国西安市实施的飞行员Deep U型钻孔热交换器(DUBHE)系统的3D数值模型。该模型通过从试点项目中监视数据的2个月进行了充分的验证。然后,进一步耦合了热力学热泵模型,以研究Dubhe对热泵的非设计性能的瞬时热响应。随后,模拟了区域供暖系统中的动态操作,以评估Dubhe-couptle热泵系统的灵活性。首次通过热泵进行热负荷分布的机理以及在地下Dubhe和热泵之间阐明了操作过程中的热负荷重新分布的行为。发现,整个系统的最大可持续加热能力在120天操作中约为780 kW,而工作流体R410A和所需的进料流量温度为65℃,在热泵中为65℃。随着运行时间的增加,由于热泵性能的降低,在120天内分布到DUBHE的热负荷在120天内降低了21%以上。R600热泵在四种不同的工作流体中具有最佳性能和效率,但与R410A热泵相比,DUBHE的流出温度降低了3.4℃。在Dubhe的循环流体温度方面,Dubhe的这种过度提取的性能对其可持续性运行构成了挑战。在整合到地区供暖系统中的两种操作模式中,地下杜布(Dubhe)可以为地区供暖系统提供总热力的70%。平均年度COP高0.2,而低饲料流动温度低于地区供暖系统,并且更频繁地关闭操作,在将Dubhe耦合的热泵系统集成到区域加热系统中时显示出明显的灵活性。
本研究提出了一种新型的能源系统建模方法,用于分析和比较电力部门脱碳的全球能量过渡途径。国际能源机构(IEA)的结果以及Teske/DLR方案均复制。此外,还提出了五个新的能量过渡tra tra Jectories,称为LUT。该研究研究了从2015年到2050年,在具有相同的技术和财务假设的统一建模环境下,在2015年至2050年间以5年的时间间隔检查了每种情况的可行性。跨越:(1)平均发电成本; (2)能源多样性; (3)系统灵活性; (4)能源安全;和(5)过渡动力学。所有LUT和TESKE/DLR方案均过渡到零CO 2排放,并于2050年最迟到2050年的100%可再生能源系统。结果表明,LUT场景是成本最低的途径,而Teske/DLR方案则围绕能量多样性,其LCOE略高于10-20%。IEA就能量多样性而言,与Teske/DLR方案具有相似之处,但取决于继续使用具有碳捕获和储存的化石燃料以及核能。基于当前政府政策的IEA方案呈现出关于CO 2减少,气候变化和整体系统成本的最坏情况。
为了实现公路运输脱碳,欧盟政策制定者在 Fit-for-55 计划中推动电池电动汽车和燃料电池电动汽车的采用,并主张扩大充电和加氢基础设施。然而,基础设施运营商面临着成本密集型运营和低温室气体 (GHG) 氢气供应不足的问题。具有现场制氢、电池和氢能储存以及可再生能源的并网混合加氢和电动汽车充电微电网可以帮助解决这些挑战。我们在一项优化研究中调查了各种微电网设计和运营策略对盈利能力和脱碳贡献的影响。我们在德国的一个真实案例研究中的发现表明,在常见的运营策略和现行的需求费用法规下,设计和运营此类微电网的成本效益无助于公路运输脱碳。我们主张修改德国的需求费用法规,以支持未来充电和加氢微电网的可持续设计和运营。
本文涉及能源过渡,重点介绍要对宇宙指定部分的能量转化能力的变化做出的决定转换能力在这里旨在作为以类型,大小和数字为特征的所有能量转换和存储单元的集合,并与天然气和电网相互作用。目标是通过模拟能够正确描述每种能量转换技术的行为以及与网格的相互作用的模型获得的新设备指南。该模型基于传统的MILNP方法,但文献中包含独特的特征,可以使应用程序的总体有效性获得到非常不同的地理区域,或者在包括非常不同的地区,这些地区相互传播/从国外传播/导入它。这项工作的主要新颖性是根据全球和区域层面的最低成本标准确定能源需求领域的脱糖奖励的最佳计划。适用于意大利案件的结果可以清楚地确定应首先应用新设施的能源需求领域,以最大程度地减少总能源系统的成本,以及必须预见的单位以满足这些能源需求,即能量过渡向100%可再生系统的精确策略。
电力联营已成为西非加速发电能力扩张的一项区域战略,旨在利用丰富的国内能源资源并促进对区域电力基础设施的投资。作为气候行动承诺的一部分,大多数西非国家已承诺增加其发电结构中可变可再生能源 (VRE) 的份额,特别是太阳能光伏和风能。然而,公用事业规模的容量扩张规划方法似乎往往忽视了基于 VRE 的发电固有的时间间歇性和空间可变性。此外,尽管影响电网扩张和离网电气化的技术经济原理,以及高可再生能源供应地区和电网扩张之间的权衡,但需求的空间分布在规划方法中被忽视,导致公用事业规模 VRE 的贡献前景保守且疲软。这种与地区潜力和政策抱负的不一致凸显了西非在设计其电力池时至关重要的一点,即在容量扩展规划中充分考虑 VRE 供应的时空波动,同时利用 VRE 供应和国家电力需求概况之间的互补性。为了解决这个问题,本文将长期发电容量扩展模型 OptGen 软链接到最低成本运营模块 SDDP 工具,并使用开源空间电气化工具 (OnSSET) 进行地理空间电气化分析,应用于西非电力池四个成员国(布基纳法索、科特迪瓦、加纳和马里)的子集,时间范围为 2023 年至 2040 年。结果突出表明,当前的框架导致所有国家错失弥合供需缺口的机会,不仅在 VRE 发电能力方面,而且在跨境电力贸易方面。
本研究提出了一种在考虑削减光伏 (PV) 发电选项的同时,对配电网中的储能系统 (ESS) 进行最优规划(定型和选址)的方法。更具体地说,对于给定的光伏发电安装容量,该方法评估削减光伏发电是否比安装储能系统更经济。事实上,虽然削减过剩的光伏发电可能被视为避免运行期间违反电网规定的最后手段,但它通常在规划阶段被忽视。所提出的方法考虑了电网的约束(即节点电压、线路和变电站变压器限制),这些约束由线性功率流方程建模,以使问题公式易于处理。规划问题考虑了 20 年的规划期限,最小化储能系统的净投资成本以及进口和出口电力成本。结果针对具有不同光伏发电安装容量水平的中压 (MV) 配电网给出,反映了光伏发电发展的未来情景。我们还研究了储能系统的规模和投资成本对电价的敏感性,其中考虑了全球发电结构中不同水平的光伏发电。