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电动卡车水电，山区水电的灵活解决方案
世界正在向以可再生能源为主导的更可持续的能源部门转型。本文提出了一种创新的解决方案，即从高海拔的溪流中取水，装满储水容器，然后将其运下山，利用电动卡车的再生制动系统将水的势能转化为电能，并将其储存在卡车的电池中。电动卡车储存的能量可以卖给电网，也可以被卡车用来运输其他货物。结果表明，电动卡车水电的平准化成本为 30 至 100 美元/兆瓦时，与传统水电 50 至 200 美元/兆瓦时相比，价格便宜。该技术的全球发电潜力估计为每年 1.2 PWh，相当于 2019 年全球能源消耗的 4% 左右。除了是一种低成本和影响发电技术外，电动卡车水电还可以与太阳能和风能资源结合使用，并为电网提供储能服务。© 2022 作者。由 Elsevier Ltd. 出版。这是一篇根据 CC BY 许可协议 ( http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ ) 开放获取的文章。
水电在下一代电网中的作用
PSH 系统使用两个大型水池（或水库），其中一个水池比另一个高。当水从上部水库释放并流向下部水库时，它会旋转涡轮机产生电能。然后，这些电能被输送到电网，再输送给消费者。当电网从风能和太阳能等其他来源获得多余的能量时，这个过程就会逆转。多余的能量将水泵送到山上，在那里储存起来以备后用。NREL 的研究重点是闭环 PSH，它使用与自然水体分离的水库。这些系统比早期的开环 PSH 系统更环保，后者与自然水道相连。
在...
截至2018年，全球范围内总容量约为160 GW的PSH工厂正在运营。中国，日本和美国约占总数的一半，其次是欧洲国家。 这些工厂中的许多是在电力市场自由化之前建造的，他们的概念是在夜间低需求的核和燃煤热力等基本负载供应中泵送剩余电力，白天在高峰时段产生了剩余的热量。 近年来，可变可再生能源的整合一直在发展，使用PSH的机会增加了其波动。 然而，在自由化的电力市场中，很难预测从批发电力市场中套利交易获得的长期盈利能力，以及通过在平衡市场中提供平衡能力，而开发新PSH的情况仍然很严重，因为它需要相当大的建筑成本和时间。 在这种背景下，最近5年（2014年至2018年）在全球范围内大约有17 GW的PSH工厂开始运营，亚洲和欧洲的发展占了其中的大多数。中国，日本和美国约占总数的一半，其次是欧洲国家。这些工厂中的许多是在电力市场自由化之前建造的，他们的概念是在夜间低需求的核和燃煤热力等基本负载供应中泵送剩余电力，白天在高峰时段产生了剩余的热量。近年来，可变可再生能源的整合一直在发展，使用PSH的机会增加了其波动。然而，在自由化的电力市场中，很难预测从批发电力市场中套利交易获得的长期盈利能力，以及通过在平衡市场中提供平衡能力，而开发新PSH的情况仍然很严重，因为它需要相当大的建筑成本和时间。在这种背景下，最近5年（2014年至2018年）在全球范围内大约有17 GW的PSH工厂开始运营，亚洲和欧洲的发展占了其中的大多数。
对水电许可和联邦授权程序的审查
• 联邦能源管理委员会 • 国家海洋和大气管理局渔业 • 国家公园管理局 • 美国陆军工程兵团 • 美国鱼类和野生动物管理局 • 美国森林管理局 • 自然资源保护委员会 • 清洁水管理者协会 • 爱达荷州州长能源和矿产资源办公室 • 鱼类和野生动物机构协会 • 加利福尼亚州水资源控制委员会 • 纽约州环境保护部 • 北卡罗来纳州野生动物资源委员会 • 佩诺布斯科特国家 • 印第安人事务局 • 自然资源保护委员会 • 水电基金会 • 水电改革联盟 • 美国白水 • 水电法律集团 PC • 国家水电协会 • 戈麦斯和沙利文 • 太平洋天然气和电力公司 • 南方公司 • 鹰溪可再生能源 • 莱伊开发公司
水电对电网恢复力的贡献
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，或保证其使用不会侵犯私有权利。本文中对任何特定商业产品、流程或服务的商品名、商标、制造商或其他方面的引用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。本文中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。
2021 年美国水电市场报告更新
• 水力涡轮机和涡轮机部件是唯一可以从 USITC 数据中追踪国际交易的水电设备部件。• 2020 年出口总额约为 4000 万美元，比 2019 年增长 14%，但比 2010-2020 年的平均水平低约 36%。• 2020 年进口总额（4390 万美元）比上一年下降 3.5%，比 2010-2020 年的平均水平低 29%。• 2020 年美国对加拿大和墨西哥的出口是近十年来的最低水平，但对印度尼西亚和巴布亚新几内亚等一些“其他亚洲”国家的出口最高。• 加拿大继续是美国涡轮机和涡轮机部件的重要出口国（2020 年占 29%），其次是巴西和几个欧洲国家。
创新抽水蓄能水电配置和用途
国际抽水蓄能水电论坛 (IFPSH) 于 2020 年启动，由美国能源部和国际水电协会 (IHA) 联合主持，是一个多利益相关方平台，汇集了政府、水电行业、金融机构、学术界和非政府组织的专业知识，旨在塑造和加强抽水蓄能水电 (PSH) 在未来电力系统中的作用。IFPSH 指导委员会由政府、政府间组织和多边开发银行组成，成立了三个工作组 (WG)，涵盖“政策和市场框架”、“可持续性”以及“能力、成本和创新”，以帮助应对 PSH 发展面临的共同挑战。由 GE 可再生能源领导的政策和市场框架 WG 制定了一份全球立场文件，以确定 PSH 发展的当前市场和投资障碍和机会，以及降低投资风险的建议。在 20 多个支持组织的帮助下，我们为美国、英国、非洲、澳大利亚、巴西、拉丁美洲和加勒比地区、欧洲、东南亚、印度和中国制定了针对国家和地区的建议。由 EDF 领导的可持续发展工作组旨在提供指导和建议，以减轻 PSH 开发过程中可能产生的不利影响，确保它能够以最可持续的方式最好地支持清洁能源转型。由 Voith Hydro 领导的成本、能力和创新工作组旨在提高人们对 PSH 在满足未来电力系统需求方面的作用的认识，并加深对其潜力、能力、成本和创新的理解。免责声明
抽水蓄能水电容量和成本
关于国际抽水蓄能水电论坛 国际抽水蓄能水电论坛 (IFPSH) 于 2020 年启动，由美国能源部和国际水电协会 (IHA) 联合主持，是一个多利益相关方平台，汇集了政府、水电行业、金融机构、学术界和非政府组织的专业知识，旨在塑造和加强抽水蓄能水电 (PSH) 在未来电力系统中的作用。 IFPSH 指导委员会由政府、政府间组织和多边开发银行组成，成立了三个工作组 (WG)，涵盖“政策和市场框架”、“可持续性”以及“能力、成本和创新”，以帮助应对 PSH 发展面临的共同挑战。 由 GE 可再生能源领导的政策和市场框架 WG 制定了一份全球立场文件，以确定 PSH 发展的当前市场和投资障碍和机会，以及降低投资风险的建议。在 20 多个支持组织的帮助下，我们为美国、英国、非洲、澳大利亚、巴西、拉丁美洲和加勒比地区、欧洲、东南亚、印度和中国制定了针对国家和地区的建议。由 EDF 领导的可持续发展工作组旨在提供指导和建议，以减轻 PSH 开发中可能产生的不利影响，确保它能够以最可持续的方式最好地支持清洁能源转型。由 Voith Hydro 领导的成本、能力和创新工作组旨在提高人们对 PSH 在满足未来电力系统需求方面的作用的认识，并加深对其潜力、能力、成本和创新的理解。免责声明 每份报告中的信息、观点和结论均为作者的观点，并不一定代表国际抽水蓄能水电论坛 (IFPSH)、其合作组织或指导委员会成员的官方意见。尽管已采取一切合理的预防措施，但国际抽水蓄能水电论坛和国际水电协会均不能保证所含数据和信息的准确性。国际抽水蓄能水电论坛、国际水电协会及其代表均不对本文所含信息的使用负责。有关国际抽水蓄能水电论坛的更多信息，请访问 https://pumped-storage- forum.hydropower.org/。
瑞士产生水力发电的潜力
水力发电（HP）是瑞士元素系统的骨干，可提供每年平均每年产生的总电量的60％（36 TWH/A）。随着核电站计划的逐步淘汰，HP和其他可再生能源（RES）将需要填补国内电力的巨大差距，尤其是在冬季。由于RES发电的间歇性质（主要是太阳能光伏和风）及其在冬季的产量通常较低，因此储存的需求最高至海洋时间尺度。这样的大规模存储主要由存储HP提供。但是，维持HP基础设施将构成重大挑战，这主要是由于市场和法律条件。对于后者，根据瑞士立法的部分利益需要同时完成。一方面，HP应该在2050年能源战略范围内扩展，并通过减少温室气体排放来保持气候目标。另一方面，主要是较旧的HP基础设施对水生态生态学的负面影响，需要根据《瑞士保护法》来补充水生生态学，以实现实现生物多样性目标。实现所有这些目标将需要系统地翻新现有的瑞士HP频率，以智能的方式扩展它，并优先考虑大型存储HP，以在关键的冬季促进发电，并再次构建新的HP计划，再次重点关注冬季的发电。目前，环境立法以及经济和市场状况都阻碍了HP基础设施的投资。关于新的HP设施，撤退的冰川为高空存储厂开放了新的机会，这些储存厂除了产生准Co 2的无用电力外，还具有其他好处，例如防止自然危害和灌溉供水。通过增强大坝来扩展储藏湖是一种补充选择，可以创建额外的存储空间，并以较低的环境影响和可能更高的公众接受。关于法律条件，