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水电和抽水蓄能水电设施的非详尽分类
本作品部分由美国国家可再生能源实验室撰写，该实验室由可持续能源联盟有限责任公司运营，为美国能源部 (DOE) 服务，合同编号为 DE-AC36- 08GO28308。资金由美国能源部政策办公室提供。本文表达的观点不一定代表美国能源部或美国政府的观点。美国政府保留，而出版商在接受发表本文时，即承认美国政府保留非独占、已付费、不可撤销的全球许可，可出于美国政府目的出版或复制本作品的已出版形式，或允许他人这样做。
水电混合动力入门补充水力发电...
目的 2020 年，美国陆军部（通过美国陆军工程兵团）、美国能源部（通过水力技术办公室）和美国内政部（通过垦务局）签署了《联邦水电谅解备忘录》。备忘录概述了各机构未来合作的愿景，由此产生的《水电计划行动计划》（于 2021 年完成）明确阐述了水电混合动力研究的主题，以改善下游环境结果。本报告是水电混合动力概念的入门读物——将电池储能系统 (BESS) 与水力发电设施配对。它直接或间接地解决了《水电计划行动计划》中列出的所有三个目标。
抽水蓄能水电站组件级自下而上的成本模型
本报告最初于 2023 年 9 月发布，并于 2024 年 3 月进行了修订，以改进和纠正水管组件技术规格和成本的计算，使模型与报告中引用的 1990 年 EPRI 抽水蓄能规划和评估指南更加一致。我们现在分别计算或假设压力水管、尾水管和其他隧道的最大流速，这些值可告知隧道直径、排放速率和成本。隧道直径现在反映了所有水管组件的隧道数量。现在，每个水管的成本取决于该特定组件的长度，并且估算水管长度的方法已更新，以更好地匹配 EPRI 报告中的指导。水管成本现在还包含单位数量或隧道数量（如适用）。当选择地面压力水管时，其长度的估算方式与地下压力水管相同。
利用仿射变换扩大树形结构的帕累托优化：评估亚马逊地区的混合浮动太阳能水电系统
可持续性挑战本质上涉及对多个相互竞争的目标的考虑。帕累托边界（即所有最优解的集合，这些解不能针对一个目标进行改进，否则会对另一个目标产生负面影响）是应对可持续性挑战的关键决策工具，因为它强调了相互冲突的目标之间的内在权衡。我们的研究动机是亚马逊河流域水电战略规划，亚马逊河流域是地球上最大、生物多样性最丰富的河流系统之一，增加能源生产的需求与最大限度地减少有害环境影响的迫切要求不谋而合。我们研究了一种将水电与浮动光伏太阳能电池板 (FPV) 配对的创新战略。我们提供了一种新的扩展多树网络公式，可以考虑多种水坝配置。为了应对扩大帕累托优化框架以解决整个亚马逊河流域的多个目标的计算挑战，我们通过两项改进进一步增强了树形结构网络中帕累托边界的最先进的算法。我们引入了由子边界引起的仿射变换来计算帕累托优势，并提供了合并子树的策略，从而显著提高了优势解决方案的修剪率。我们的实验表明，在保持最优性保证的同时，速度显著提高，在某些情况下甚至提高了一个数量级以上，从而使我们能够更有效地近似帕累托边界。此外，我们的研究结果表明，当将混合水电与 FPV 解决方案配对时，帕累托边界的能量值会显著向更高的方向转变，从而有可能在减轻不利影响的同时扩大能源生产。
协议下抽水蓄能水电的机遇...
本报告是由美国政府某个机构资助的工作报告。美国政府及其任何机构、巴特尔纪念研究所或其任何雇员均不对所披露的任何信息、设备、产品或流程的准确性、完整性或实用性做任何明示或暗示的保证，或承担任何法律责任或义务，或表示其使用不会侵犯私有权利。本文以商品名、商标、制造商或其他方式提及任何特定的商业产品、流程或服务并不一定构成或暗示美国政府或其任何机构或巴特尔纪念研究所对其的认可、推荐或支持。本文表达的作者的观点和意见不一定代表或反映美国政府或其任何机构的观点和意见。
水电投资与公私生态系统评估
ACORE 美国可再生能源委员会 CAISO 加州独立系统运营商 CCA 社区选择聚合器 CPUC 加州公用事业委员会 CWIFP 军团 水基础设施融资计划 DOE 美国能源部 EERE 能源效率和可再生能源办公室 EIA 美国能源信息署 ELCC 有效负荷承载能力 EPAct 能源政策法案 EPC 工程、采购和施工 ERCOT 德克萨斯州电力可靠性委员会 ESG 环境、社会和治理 FDIC 联邦存款保险公司 FERC 联邦能源管理委员会 GDO 电网部署办公室 GW 吉瓦 IIJA 基础设施投资和就业法案 INL 爱达荷国家实验室 IPP 独立电力生产商 IRA 通货膨胀削减法案 IRS 美国国税局 ISO 独立系统运营商 ISO-NE 新英格兰独立系统运营商 ITC 投资税收抵免 kW 千瓦 kWh 千瓦时 LCOE 平准化能源成本 LMP 位置边际定价 LPO 贷款计划办公室 MISO 中大陆独立系统运营商 MOU 谅解备忘录 MW 兆瓦 MWh兆瓦时 MYPP 多年期规划 NHA 国家水电协会 NPD 无动力大坝 NPR 拟议规则制定通知 NREL 国家可再生能源实验室 NYISO 纽约独立系统运营商 OCED 清洁能源示范办公室 ORNL 橡树岭国家实验室 PE 私募股权 PJM 宾夕法尼亚州-新泽西州-马里兰州互联互通 PPA 电力购买协议
水电投资与公共政策重点...
如今，美国能源部和其他联邦机构通过水电技术办公室 (WPTO) 和其他办公室在推动水电行业发展方面发挥着关键作用。2021 年 11 月通过的《基础设施投资与就业法案》和 2022 年 8 月通过的《通货膨胀削减法案》为联邦资金带来了根本性转变，其中包括数十亿美元的拨款，水电和 PSH 开发符合条件。这些举措为水电技术带来了前所未有的机遇。WPTO 制作了一套广泛的资源 7，旨在支持水电和 PSH 市场的增长，包括资源分析报告、技术指导文件和交互式工具包。WPTO 还提供了专注于低影响水电、8 网络安全、鱼类通道和其他主题的融资机会。
水电战略的先进制造和材料
先进制造和材料 (AMM) 已显示出巨大的潜力，可以促进美国制造业的发展、提高美国的竞争力、恢复制造能力并彻底改变能源行业。然而，水电行业仍然严重依赖传统的制造方法和材料，而 AMM 应用对水电开发的潜在好处仍未得到充分开发。美国能源部 (DOE) 水电技术办公室 (WPTO) 致力于支持现有和未来美国水电的可持续发展，并将 AMM 视为实现其使命的关键机会。该战略的目的是在 WPTO 的使命中建立利益相关者知情的高优先级目标，以便 WPTO 在未来的研究和开发 (R&D) 投资中实现这些目标。
用于动态频率调节系统中的异常检测和缓解水电系统中的动态频率调节：预印本
摘要 - 由独立系统操作员（例如PJM互连）提供的激励措施驱动的频率调节服务越来越感兴趣。然而，这种跨性别在现代化和快速数字化的电网的背景下展开，使综合的遗产基础设施暴露于许多网络安全威胁。这项工作提出了一种方法，用于开发一种异常检测和缓解系统，以应对在频率调节市场中水力集成电池储能系统（BESS）参与期间的网络安全挑战。应用的异常检测器利用机器学习算法来提供网络物理事件的详细分类。后来，应用缓解系统触发了预定义的纠正措施，以最大程度地减少数据完整性攻击对调节市场和系统稳定性的影响。我们评估了在水力发电集成的BES拓扑上提出的方法，专门分析了来自PJM市场的缓慢调节信号（REG A）。我们的仿真结果表明，所提出的方法在检测分配的时间范围内的数据完整性攻击方面表现良好，并在Hydroledower和Bess参与监管市场期间，还可以最大程度地减少系统的短暂不稳定性。索引项 - 电源储能系统，水电，调节市场，网络安全，机器学习。例如，PJM市场利用其他分布式能量I.我的传统电网包括集中的发电设施，可提供足够的电力和相关服务以满足电网需求。然而，随着网格的发展，尤其是风和太阳装置，尤其是较小规模的功率来源，越来越需要额外的资源来增强灵活性并满足辅助服务要求。许多水电所有者和能源存储提供商都有兴趣参与调节服务市场，因为独立系统运营商提供的其他激励措施。
