能源系统分析是规划向可再生能源系统过渡的综合要素。这是由于可变可再生能源 (VRES) 的更广泛利用以及对行业整合作为时间能源系统整合的推动因素的日益依赖而导致的复杂性日益增加,但它要求考虑建模工具的有效性。本文通过从文献计量和案例地理的角度分析其使用情况,并通过回顾使用 EnergyPLAN 所解决的问题和获得的结果的演变,综合了 EnergyPLAN 的应用。提供此综合是为了解决基于 EnergyPLAN 的研究的有效性和贡献。截至 2022 年 7 月 1 日,EnergyPLAN 已应用于 315 篇同行评审文章,我们认为非常高的应用是推断的内部验证。此外,该评论还表明,能源系统分析的复杂性随着时间的推移而增加,早期研究侧重于风力发电和热电联产的作用,后来的研究则着眼于当代新问题,例如在完全集成的可再生能源系统中使用 power-to-x 提供的部门整合。通过应用 EnergyPLAN 得出的重要结论包括区域供热在能源系统中的价值、区域供热对 VRES 整合的价值,以及更广泛地说,部门整合对资源高效的可再生能源能源系统的重要性。跨系统和开发阶段的广泛应用被解释为通过分布式逐步复制进行的推断验证。
能源系统分析是规划向可再生能源系统过渡的综合要素。这是由于可变可再生能源 (VRES) 的更广泛利用以及对行业整合作为时间能源系统整合的推动因素的日益依赖而导致的复杂性日益增加,但它要求考虑建模工具的有效性。本文通过从文献计量和案例地理的角度分析其使用情况,并通过回顾使用 EnergyPLAN 所解决的问题和获得的结果的演变,综合了 EnergyPLAN 的应用。提供此综合是为了解决基于 EnergyPLAN 的研究的有效性和贡献。截至 2022 年 7 月 1 日,EnergyPLAN 已应用于 315 篇同行评审文章,我们认为非常高的应用是推断的内部验证。此外,该评论还表明,能源系统分析的复杂性随着时间的推移而增加,早期研究侧重于风力发电和热电联产的作用,后来的研究则着眼于当代新问题,例如在完全集成的可再生能源系统中使用 power-to-x 提供的部门整合。通过应用 EnergyPLAN 得出的重要结论包括区域供热在能源系统中的价值、区域供热对 VRES 整合的价值,以及更广泛地说,部门整合对资源高效的可再生能源能源系统的重要性。跨系统和开发阶段的广泛应用被解释为通过分布式逐步复制进行的推断验证。
本文回顾了在岛一级应用的现有自下而上的能源系统模型。本文的目的是回答以下研究问题:i)哪些能源系统模型主要在岛一级使用?ii)国家规模模型还用于岛屿应用吗?如果是,则实施哪种类型的其他约束或改编?iii)本文将提供这些约束的分类。iv)哪些是在岛上应用的能源系统模型的主要挑战?大多数使用的自下而上的能源系统模型是能量计划,单位承诺模型和本垒打。几乎37%的分析研究介绍了专门为岛屿应用设计的模型。其余部分利用最初为国家 /地区设计的模型(47%)或微网格(16%)级别的应用程序。已确定岛上应用所需的其他约束是:电网的可靠性和鲁棒性,水的脱盐,电网的车辆,需求响应和海上运输。结果表明,已确定的其他约束更常见于专门为Insular应用程序设计的模型实现。尤其是单位承诺模型能够直接考虑电网范围的可靠性和鲁棒性,而诸如Energy Pllan,Homer和H 2 Res之类的模型必须根据使用指标来考虑它们的替代方法。
部门耦合和系统集成是从化石燃料到基于可再生能源的完全脱碳能系统的能量过渡中的关键概念。智能使用扇区耦合(例如在智能能源系统概念中表达的耦合)可容纳识别更节能和负担得起的绿色过渡。但是,这些好处在场景建模中通常并未完全识别,原因是并非所有能源系统分析工具都配备了这样做的简单原因。在这里,我们使用能量计划工具来复制欧盟基线和1.5个报告“所有人的干净星球”的技术场景,然后我们将其与欧洲的智能能源系统场景进行比较。由于其专注于扇区耦合,我们展示了这种智能的能源欧洲场景如何比其他方案更能有效,更实惠。
摘要:中型到大型应用的能源存储是平衡需求和供应周期的重要方面。水力发电与抽水蓄能相结合是一种古老但有效的供需缓冲,它取决于淡水资源的可用性和建造高架水库的能力。本文回顾了水力发电和抽水蓄能的技术可行性及其在世界各地的地理分布。本文还重点介绍了中东和北非 (MENA) 的可用容量以及过去和未来的发展和扩张。本文讨论了阿拉伯联合酋长国 (UAE) 哈塔地区正在进行的一个项目,该项目有一个适合用于抽水蓄能应用的水库。一旦该项目于 2024 年投入使用,预计将每年提供 2.06 TWh 的电力,帮助阿联酋实现到 2030 年能源结构中可再生能源占 25% 的目标。这些结果是通过使用 EnergyPLAN 软件预测利用各种能源资源来应对 2030 年预期约 38 TWh 的需求的效果而获得的。
鉴于意大利氢路线图的目标,需要重新定义2030年的全国性安装目标。这项工作旨在通过与绿色氢生产目标相匹配,提出更合适的RES安装部署。采用的方法设想了绿色氢生产的权力链价值链的优先级,作为平衡系统的一种手段。因此,已经对2030年意大利能源系统进行了建模,并通过EnergyPlan软件模拟了几种RES安装方案。模拟输出已与符合意大利系统的PV调度优先级的过度代理RES共享检测的分解模型集成在一起。因此,基于绿色氢的产生,额外的安装成本,关键能量过量以及氢气的水平成本(LCOH),通过多目标优化模型检测到了最佳的安装解决方案。较高的风技术装置可提供更具竞争力的能源和氢成本。最合适的方案表明,最佳的LoCH和氢生产值分别等于3.6€ /kg和223 kton H2,这是由国家目标顶部的35 GW的额外PV /风力安装产生的。
葡萄牙的当前能源系统非常依赖化石燃料,该化石燃料占2021年初级能源消耗的65.4%。可再生能源在工业,运输和供暖和冷却部门中的低份额是造成这种依赖性的主要原因。为了达到碳中立性并确保成功的能源过渡,葡萄牙政府引入了“碳中立性路线图2050”,这是一项完全使能源系统脱碳的战略计划。本研究根据葡萄牙政府计划的准则提出了技术解决方案,以实现整体能源领域的碳中立性,并假设工业和运输部门中绿色氢利用率很高。使用Energy Plans软件计算了小时的能量平衡,该软件揭示了新的可再生电源所需的大量投资,以实现工业和运输部门的脱碳。该研究的发现强调了迫切需要过渡到低碳能源系统,并向决策者和能源专家提供了开发有效策略来实现碳中立性的策略。
可再生能源社区 (REC) 代表了推广分布式可再生能源发电的新方案,必须对其进行管理以最大限度地提高本地能源自用率。本文旨在通过比较分析住宅 REC 中小规模部门耦合策略的应用,评估和讨论其优缺点。不同的电转X策略已应用于二十七种 REC 配置。这些系统已通过 EnergyPLAN 软件分别进行了模拟。电转热策略被证明是整合可再生能源过剩最具成本效益的解决方案,然而,其潜力往往不足以完全容纳它。电转汽车的基础设施成本低,但其限制取决于电动汽车的普及率和公民的参与度。利用电动汽车电池总是比安装固定电池更具成本效益。电转电的竞争力与 REC 电气化水平密切相关。电转气在高可再生能源过剩条件下很有前景,但由于目前电解器成本高,很少代表最佳解决方案。实施储能系统对于提高当地的自我消费至关重要,跨部门整合在能源、经济和环境方面比仅仅关注电力部门是更好的解决方案。
摘要:可以在许多方面取决于当地的可能性,在能源系统中的可再生能源(RE)集成。在有限的岛屿背景下对此进行评估,本文在两倍的技术分析中介绍了多能系统过渡到100%的份额。使用Energy Pllan建模工具对马德拉岛进行的案例研究用于一方面显示出岛上的所有运输和供暖需求的优势和劣势,同时剩余的需求与生物量一起提供,另一方面,另一方面,额外的智能充电,车辆到车辆,热收集器,热收集器和仓库以及电力和电气产品以及电力型和Electerofages以及Electrofuel和Electerogages。技术结果表明第二种方法的潜力和优势,与第一个削减生产量的第一个相比,生物量降低了50%,成本降低了1-3%。技术分析得到了制度分析的支持,该机构分析通过能源系统中的其他灵活性和相互作用来强调平衡需求。对于需求和电网的最大灵活性,以及成功实施100%的RE,投资激励措施和动态性tari效应,要求更具动态的消费者参与和战略能源计划。
可再生能源技术在电力领域的快速发展为电力系统带来了新的重大挑战,因为它们具有很强的间歇性。因此,需要更大的灵活性来确保系统能够在大量可变可再生能源 (RES) 的情况下可靠且经济高效地运行。电力存储和跨境互联被视为进一步整合这些能源的两个关键组成部分。因此,本研究的目的是以哥伦比亚电力系统为例,分析电网规模电力存储和互联在整合可变可再生能源方面的技术经济效应。EnergyPLAN 工具用于构建参考系统模型和未来场景。首先,研究了电力存储和互联对电力系统的技术影响。随后,应用多目标进化算法 (MOEA) 进行技术经济优化并确定一组最佳配置。结果表明,提高储能和互联水平可以进一步促进可变可再生能源的渗透,实现年总发电量约 96.8%。此外,燃料消耗和二氧化碳排放量的大幅减少可能使电力部门的排放因子达到约 26.5 gCO 2e /kWh。© 2021 作者。由 Elsevier Ltd. 出版。这是一篇根据 CC BY-NC-ND 许可协议开放获取的文章(http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/)。