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存储未来研究：关键学习内容
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Microsoft PowerPoint - 模拟储能在未来电力系统中的作用
团队：Nate Blair、Paul Denholm、Stuart Cohen、Wesley Cole、Chad Augustine、Wesley Cole、Will Frazier、Madeline Geocaris、Jennie Jorgenson、Kevin McCabe、Kara Podkaminer、Ashreeta Prasanna
部署混合发电机的动机和选择......
风能和太阳能光伏 (PV) 等可变可再生能源 (VRE) 技术在技术改进、成本降低和政策支持的帮助下在美国蓬勃发展。2018 年，全国范围内 VRE 的年均普及率达到约 9%，在某些地区甚至高达两倍（Bolinger 等人，2019 年；EIA，2019 年；Wiser 等人，2018 年）。具有竞争力的 VRE 成本和持续的政策支持表明，美国 VRE 的普及率将继续上升（Barbose，2019 年；Lazard，2018 年）。由于 VRE 发电的多变性和不确定性（ Brouwer 等人，2014 年；Engeland 等人，2017 年），将高水平的 VRE 可靠且经济高效地整合到电网中可能需要提高电网灵活性的策略（Denholm 和 Hand，2011 年；Elliston 等人，2012 年；Mai 等人，2014 年；Shaner 等人，2018 年）。储能是提高电网灵活性和促进大规模 VRE 渗透的一种策略（Braff 等人，2016 年；Paul L Denholm 等人，2019a 年；Shaner 等人，2018 年；Ziegler 等人，2019 年）。尽管存在多种存储技术（Akinyele 和 Rayudu，2014 年），但电池成本的下降有助于激发人们对以前所未有的规模将电池整合到美国电网的兴趣（Cole 和 Frazier，2019 年；Kittner
部署混合发电机的动机和选择......
风能和太阳能光伏 (PV) 等可变可再生能源 (VRE) 技术在技术改进、成本降低和政策支持的帮助下在美国蓬勃发展。2018 年，全国范围内 VRE 的年均普及率达到约 9%，在某些地区甚至高达两倍（Bolinger 等人，2019 年；EIA，2019 年；Wiser 等人，2018 年）。具有竞争力的 VRE 成本和持续的政策支持表明，美国 VRE 的普及率将继续上升（Barbose，2019 年；Lazard，2018 年）。由于 VRE 发电的多变性和不确定性（ Brouwer 等人，2014 年；Engeland 等人，2017 年），将高水平的 VRE 可靠且经济高效地整合到电网中可能需要提高电网灵活性的策略（Denholm 和 Hand，2011 年；Elliston 等人，2012 年；Mai 等人，2014 年；Shaner 等人，2018 年）。储能是提高电网灵活性和促进大规模 VRE 渗透的一种策略（Braff 等人，2016 年；Paul L Denholm 等人，2019a 年；Shaner 等人，2018 年；Ziegler 等人，2019 年）。尽管存在多种存储技术（Akinyele 和 Rayudu，2014 年），但电池成本的下降有助于激发人们对以前所未有的规模将电池整合到美国电网的兴趣（Cole 和 Frazier，2019 年；Kittner
利用分布式太阳能减少伯利兹的......
6 Chaudhari 等人（2004 年）、Denholm 和 Margolis（2008 年）、Frantzis 等人（2007 年）、Paidipati 等人（2000 年）和 Kurdgelashvili 等人（2019 年）估计，适合安装光伏系统的住宅屋顶区域的接入系数为 22% - 27% 7 与 Kurdgelashvili 等人（2019 年）类似，本研究中的最终技术潜力估计代表了在其他条件不变的情况下受到限制的结果，因为太阳能电池板效率和住房存量是静态的，不允许因创新或住房单元扩建而获得效率提高。
能源存储分析-氢能计划
[1] P. Denholm，《可再生能源》130（2019 年）388-399 [2] MR Shaner、SJ Davis、NS Lewis、K. Calderia。“地球物理对美国太阳能和风能可靠性的限制。”《能源与环境科学》11（2018 年）914-925 [3] B. Pierpont。“注意存储缺口：我们需要多少灵活性来实现高可再生能源电网？”Green Tech Media，2017 年 6 月。 [4] B. Pierpont、D. Nelson、A. Goggins、D. Posner。“灵活性：通往低碳、低成本电网的道路。”《气候政策倡议》，2017 年 4 月。 [5] 氢能委员会，2020 年。“通往氢能竞争力的道路：成本视角。”
使用氢燃料电池进行长时储能
[1] P. Denholm，《可再生能源》130（2019 年）388-399 [2] MR Shaner、SJ Davis、NS Lewis、K. Calderia。“地球物理对美国太阳能和风能可靠性的限制。”《能源与环境科学》11（2018 年）914-925 [3] B. Pierpont。“注意存储缺口：我们需要多少灵活性来实现高可再生能源电网？”Green Tech Media，2017 年 6 月。 [4] B. Pierpont、D. Nelson、A. Goggins、D. Posner。“灵活性：通往低碳、低成本电网的道路。”《气候政策倡议》，2017 年 4 月。 [5] 氢能委员会，2020 年。“通往氢能竞争力的道路：成本视角。”
美国国际开发署为政策制定者提供的能源存储决策指南
作者非常感谢几位个人的支持和指导。我们要感谢美国国际开发署 (USAID) 的 Sarah Lawson、Andrew Fang 和 Sarah Dimson 的深思熟虑的评论。我们还要感谢国际能源署的 Peerapat Vithayasrichareon、Jacques Warichet、Enrique Gutierrez Tavarez 和 Luis Lopez、伦敦帝国理工学院格兰瑟姆气候变化研究所的 Ajay Gambhir 博士以及利兹大学可持续性研究所的 Sheridan Few 博士的评论。我们还要感谢美国国家可再生能源实验室 (NREL) 的 Paul Denholm、Nate Blair、Amy Rose、Alexandra Aznar 和 Jennie Jorgenson 对本报告的评论、思想领导和指导。我们还要感谢 Isabel McCan、Christopher Schwing 和 Liz Breazeale 在通讯、设计和编辑方面的支持。任何错误或遗漏均由作者独自负责。
利用水能Nexus通过供水和废水领域的需求侧管理来获得电网的利益
主要是供应方发电资源，以响应负载波动，可变能量生成和网格不可稳定性（Alizadeh，Parsa Moghaddam，Amjady，Siano，Siano和Sheikh-el- Eslami，2016年； Jordehi，2019; Jordehi，2019; Kondziella＆Bruckella＆Bruckella＆Bruckella＆Bruckella＆Bruckella＆Bruckella＆Bruckella＆Bruckella＆Bruckella＆Bruckella＆Bruckselnernerne。需求方的能源管理策略，使载荷的灵活性成为一种重要的干预措施，以应对维持网格可靠性的一些新出现的挑战，而没有具有成本效益的大型大型电池（Brouwer，van den Brok，Zappa，Zappa，Turkenburg，Turkenburg和Faaij，＆Faaij，＆Faaij，＆Faaij，2016; Denholm＆Mai＆Mai＆Mai＆Mai，2019）。随着风能和太阳能等可变能源的产生，也需要更灵活的资源，包括需求侧资源来备份间歇性发电机，并帮助管理中午的过度发生问题，这可能是由于在网格的燃料混合物中，可变能量的高渗透率引起的（Denholm＆Handholm＆Handholm＆Mai，2011; Denholm＆Mai＆Mai＆Mai＆Mai＆Mai，2011年）。较大的水部门负载柔韧性潜力得到了较大的水存储能力（可以用作潜在的能量存储），高电能需求，可观的现场能源生产以及控制系统和数字化的进步。水系统需要能量才能为最终用途的行业提供饮用水供应（Carlson＆Walburger，2007; Epri，2013; Molinos-Senante＆Sala-Garrido，2017; Plappally＆Lienhard V，2012; Sanders＆Webber＆Webber＆Weakel＆Weakel＆Wakeel，2012; wakeel，chen，hayat，als＆ahmad，＆ahmad＆ahmad＆ahmade。大量能量也用于将废水处理为可接受的标准，以释放回环境或重用（图1）。高能源成本是水公用事业在日常运营中包括能源管理策略的主要动机。通常，能源成本是水部门的第二高运营成本，仅次于人工成本（Copeland＆Carter，2017年）。总共，美国消耗的年度电力中超过3％发生在水部门（Sanders＆Webber，2012年）；然而，由于人口增长，替代供水源的利用率增加（通常是能量密集型）以及更严格的水质调查（Cutter，Cutter，Haley，Williams，＆Woo，2014; Epri，2013; Porte等，Porte等，2020）。此外，由于水的消耗行为，供水系统中的高峰用电能通常与许多电网（通常在早晨和晚上）的高峰用电量使用，夏季的峰值较高（Adamowski，2008; Deoreo et al。，2011; House，2006; House et al。 Adamowski，2015年）。本文审查了水部门的需求侧管理机会，特别是当它们与需求响应有关（即，在高批发市场价格高批发市场价格或网络可靠性问题损害网格问题时，暂时修改电力消耗的模式和幅度以减少电力使用的活动[FERC，2018]）。首先，介绍了不同的DR类型和程序的概述，以及对其他补充需求端管理机会的简要说明。最后，几个障碍接下来，对水和废水领域的最新研究工作以及DR应用进行了审查，然后讨论了需求侧的管理资源，包括能源效率，能源生产和储存机会，这些资源是补充DR的。
请不要引用或引用。 1有效的简单模型...
产能市场的目的是通过补偿资源来提高电网的可靠性，以便在需要时提供电力，从而确保总体资源充足性。同样，资源充足性要求旨在通过需要在需要时提供资源来确保可靠性。但是，并不总是很清楚，如何衡量供应资源对整体系统容量和可靠性的贡献（Madaeni，Sioshansi和Denholm 2012，2）。并非系统中的所有容量都同等地贡献可靠性。总体系统容量，因此可靠性不仅取决于供应资源在运行时可以对系统贡献的功率量，还取决于其他因素，例如在系统稀缺时，资源可能会在运行时运行。理想的容量市场或资源充足性要求将准确地说明这些因素计算资源的能力。随着产能市场的可用收入的增长，诸如风能和太阳能等可变发电的可用收入增加，人们对具有潜在不安全燃料来源的天然气工厂的可用性引起了人们的担忧。