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规划和运营研究中的水电建模差距
本报告为美国政府机构赞助工作的记录。美国政府或其任何机构、巴特尔研究所或其任何雇员或官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，也不承担任何法律责任或义务，也不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对其的认可、推荐或支持。本文表达的文档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、太平洋西北国家实验室或巴特尔研究所的观点和意见。
废弃矿井抽水蓄能水电
摘要：碳中和的追求对各个行业都提出了挑战。煤炭行业去产能是当前的主要问题，废弃矿井数量增加是普遍存在的问题。在废弃矿井中建设抽水蓄能电站，可以将间歇性电能转化为有用能源，但其基础理论和关键技术研究亟待解决。废弃矿井抽水蓄能电站建设面临6个关键科学问题，这些问题与中国国情、现有资源结构以及国内外储能技术的现状相关。提出抽水蓄能研究应向智能化、稳定化、绿色化方向发展，建设发展应逐步实现一体化、配套化、协调化。目标是实现废弃矿井PSH的综合、完整、协调发展，完善国家关于PSH的政策，带动产学研共同发展，实现国家设定的碳中和目标。
改进成本估算以促进抽水蓄能水电建设
现在，NREL 研究人员正与行业专家密切合作，利用案例研究和市场分析的数据来改进 PSH 建设的成本估算。接下来，该团队将利用这些数据来标准化 PSH 成本模型，该模型可以估算项目成本与能源产量——这是衡量设施潜在财务成功的宝贵指标。这些增强的工具可以服务于一系列最终用户，包括潜在的 PSH 开发商、公用事业决策者、区域和独立系统运营商以及行业监管机构。
加压空气增强抽水蓄能水电
这项工作由 UT-Battelle, LLC 运营的橡树岭国家实验室撰写，并由能源部水力发电技术办公室的 HydroWIRES 计划提供支持，合同号为 DE-AC05-00OR22725。美国电力系统正在迅速发展，为水电行业带来了机遇和挑战。虽然风能和太阳能等可变可再生能源的部署不断增加，使美国许多地区都拥有了低成本的清洁能源，但它也需要能够储存能源或快速改变其运营方式的资源，以确保电网的可靠性和弹性。水电（包括 PSH）不仅是大量低成本可再生能源的供应商，而且是电网规模灵活性的来源，也是其他可再生能源发电源的力量倍增器。要实现这一潜力，需要在多个领域进行创新：将新运营纳入规划和许可决策，预测新的运营和管理 (O&M) 模式和成本以防止意外停电，以及设计新的涡轮机和控制系统，以实现快速响应和频繁爬坡，同时保持高效率。 2019 年 4 月，美国能源部水力技术办公室 (WPTO) 启动了 HydroWIRES 计划 1，旨在了解、支持和改善水电和抽水蓄能水电 (PSH) 对快速发展的美国电力系统的可靠性、弹性和整合的贡献。水电（包括 PSH）的独特特性使其非常适合提供一系列存储、发电灵活性和其他电网服务，以支持可变可再生资源的经济高效整合。HydroWIRES 因与美国能源部国家实验室的密切合作而出名。五个国家实验室——阿贡国家实验室、爱达荷国家实验室、国家可再生能源实验室、橡树岭国家实验室和太平洋西北国家实验室——作为一个团队提供战略见解并建立与 HydroWIRES 产品组合以及美国能源部和国家实验室更广泛的工作（如电网现代化计划）之间的联系。 HydroWIRES 计划下的研究工作旨在通过开发数据、分析、模型和技术研发来提高水电业主和运营商、ISO/RTO、监管机构、原始设备制造商和环保组织的能力并为他们的决策提供参考，从而使他们受益。有关 HydroWIRES 的更多信息，请访问 https://energy.gov/hydrowires
湄公河地区的抽水蓄能水电
随着 VRE 在已安装的电力发电容量中所占比例不断增长，对电力储存的需求也将不断增长。PSH 是湄公河地区最具吸引力的大规模储存选择，因为它成熟、成本低、碳排放低，而且已确定了大量潜在地点。通过合理的规划和管理，PSH 可以设计成对环境和社会产生最小（或积极）影响。
美国闭环抽水蓄能系统的生命周期评估
Yves TP、S. Mercier-Blais、JA Harrison、C. Soued、P. del Giorgio、A. Harby、J. Alm、V. Chanudet 和 R. Nahas。2021 年。“评估水库生物源温室气体排放的新建模框架：G-res 工具。”环境建模与软件 143：105117。https://doi.org/10.1016/j.envsoft.2021.105117。Prairie，YT、J. Alm、J. Beaulieu 等人。2018 年。“淡水水库的温室气体排放：大气看到了什么？”生态系统 21：1058–1071。 https://doi.org/10.1007/s10021-017-0198-9 。世界银行。2017 年。生物地球化学过程引起的水库温室气体。华盛顿特区：世界银行。https://documents1.worldbank.org/curated/en/739881515751628436/pdf/Greenhouse-gases-from-reservoirs-caused-by-biogeochemical-processes.pdf 。
先进的水电和 PSH 容量扩展模型：HydroWIRES D1 容量扩展模型改进最终报告
本研究由美国能源部 (DOE) 的可持续能源联盟有限责任公司运营的国家可再生能源实验室 (NREL) 撰写，合同编号为 DE-AC36- 08GO28308；并得到美国能源部水力技术办公室的 HydroWIRES 计划和美国能源部战略重点与影响分析办公室的支持。作者要感谢 NREL 的 Trieu Mai 和 Jaquelin Cochran、美国能源部水力技术办公室的 Kyle DeSomber、电力研究所的 John Bistline 和 OnLocation, Inc. 的 Frances Wood 审阅本报告，以及美国能源部水力技术办公室的 Marisol Bonnet、Kathryn Jackson、Patrick Soltis 和 Samuel Bockenhauer 在整个项目过程中提供的支持和指导。作者还要感谢 Michael Bailey、Erin Foraker、Todd Gaston、Michael Kintner-Meyer、Vladimir Koritarov、Justin Niedzialek、Gia Schneider 和 Brennan Smith 参与这项工作的技术审查委员会。
美国闭环抽水蓄能水电资源评估。HydroWIRES 项目 D1 最终报告：改进容量扩展模型中的水电和 PSH 表示
美国电力系统正在快速发展，为水电行业带来了机遇和挑战。尽管风能和太阳能等可变可再生能源的不断增加已使美国许多地区获得了低成本的清洁能源，但这也带来了对能够储存能源或快速改变其运营方式以确保电网可靠和弹性的资源的需求。水电（包括 PSH）不仅是大量低成本可再生能源的供应商，而且是大规模灵活性的来源，也是其他可再生能源发电源的力量倍增器。要发挥这一潜力，需要在多个领域进行创新，包括了解不断变化的系统条件下水电的价值驱动因素、描述与水电满足系统需求相关的灵活能力和相关权衡、优化水电运营和规划，以及开发使水电能够更灵活运营的创新技术。