本研究引入了“氢互连系统”(HIS)作为长距离传输电能的一种新方法。该系统从闲置的可再生能源资产中获取电力,在电解厂将其转化为氢气,通过管道将氢气输送到需求中心,在那里,氢气在燃气轮机或燃料电池厂中重新转化为电能。本文评估了该技术与高压直流电(HVDC)系统的竞争力,计算了以下技术经济指标:平准化电力成本(LCOE)和平准化存储成本(LCOS)。结果表明,在所有 1 GW 系统场景中,如果在 2050 年建设距离超过 350 公里的 HVDC,HIS 的平准化电力成本与 HVDC 具有竞争力。在所分析的 12 种情景中,有 6 种情景(包括从 2025 年开始建设的情景)的 LCOS 低于使用大规模氢存储的 HVDC 系统。HIS 还应用于三个案例研究,结果表明,在所有情况下,从 LCOS 角度来看,该系统的性能均优于 HVDC,并且在所分析的两项研究中,投资成本降低了 15%–20%。
a. 平准化能源成本 (LCOE) b. 净现值成本 (NPC) c. 重置成本 (生命周期) d. 运营和维护成本 e. 交钥匙工程成本 f. 设备租赁协议 g. 制造商的财务稳定性 h. EPC/开发商/保修持有人的财务稳定性 i. 保险影响 7. 下列方面的环境考虑因素:
来源:牛津PV,彭博新能源金融(“ BNEF”)注释:C&I:商业和工业; LCOE:电级电费1。代表使用当前技术2。添加牛津PV的钙钛矿层代表额外的成本与硅解决方案,但效率提高了客户的LCOE
要做出明智的投资决策,能源系统利益相关者需要可靠的成本框架来响应(DR)和存储技术。虽然平整的存储成本(LCO)允许在不同的存储技术之间进行全面的成本比较,但存在对DI FF ERENT DR计划的比较的通用成本度量。本文介绍了需求响应的平整成本(LCODR),这与LCO相似,但通过考虑消费者奖励付款而与之至关重要的不同。此外,可再生能源的成本估计值的价值因素适用于DR的可变可用性。估算了四个直接负载控制(DLC)方案(DLC)方案的LCODR和十二个存储应用程序,并与最有竞争力的存储技术的LCOS文献值进行了对比。DLC方案是车辆到网格,智能充电,智能热泵和带有热存储的热泵。结果表明,只有带有热储存的热泵始终如一地胜过基于EV的DR Shemes对某些应用具有竞争力的储存技术。即使使用有限的用户数据,能源系统利益相关者的结果和基础方法也可以评估计划的竞争力。
直接空气碳作为一种负排放技术,对于降低大气中的二氧化碳浓度至关重要。伴随着这项技术的开发和应用,与直接空气碳捕获相关的高能源需求和大量资本成本一直存在。本文旨在分析利用氢氧化物燃料电池的技术和经济可行性,以作为直接空气碳捕获的过程的电力和高级热量的来源。至关重要的是,使用可再生的氢产量的可再生形式是可持续的,因此,对50 MW固体氧化物燃料电池进行了建模,可再生的氢供应50 mW固体氧化物燃料电池,并与直接的空气碳捕获过程集成,从而使系统能够直接从空气中直接删除270 kt/年的碳二氧化碳。该系统的当前捕获成本与可再生氢的价格相差很大,估计范围为314 - 1,505英镑,每吨二氧化碳捕获。随着可再生氢的成本在将来下降,这种过程可能成为天然气饲料直接空气捕获的可行替代品,预计每吨的捕获成本为2050英镑。
开发商和供应商并未强调风机的产能限制,但缺乏制造产能数据来支持这一点。同样值得注意的是,尽管许多风机供应商已宣布投资新工厂,但由于激进的定价、不断增加的投入成本、较短的产品生命周期和可靠性问题,他们在海上和陆上产品组合中面临着巨大的财务挑战,这些挑战是由市场竞争推动的,以实现较低的平准化电力成本 (LCOE)。
新的偏远社区能源系统模型 (EnerSyM-RC) 旨在量化怀特岛能源系统中采用潮汐能、太阳能光伏、海上风电和能源储存的影响。基于可再生能源总发电量与预计年需求(相当于 136 MW 平均功率)相匹配的情景,安装 150 MW 太阳能光伏、150 MW 海上风电和 120 MW 潮汐能容量可增强供需平衡,同时还可降低最大电力盈余幅度,与表现最佳的太阳能+风能系统相比,两者均降低 25%。采用潮汐能还将总陆地/海洋空间减少 33%。采用潮汐能容量的经济可行性在很大程度上取决于储备能源的价格;当储备能源价格超过 2022 年远期交付合同平均价格(250 英镑/MWh)时,采用潮汐能容量可降低全系统能源的平准化成本(相对于太阳能+风能系统)。当潮汐能的溢价被储备能源的节省所抵消时,整个系统的能源平准化成本将达到 92 英镑/兆瓦时,这一临界点就会出现。一般来说,这些由潮汐能采用而产生的系统效益在一系列不同的需求状况下是一致的,并且在年度可再生能源总供应量相对于需求量过大的情况下也是如此。
bw bid bid窗口CAES压缩空气能源存储CCGT封闭循环燃气涡轮机CCS碳捕获和储存鳕鱼商业运营日期DEA环境事务部DMRE矿产资源和能源DTI贸易和行业分布部的矿产和能源部的分布分销用途的系统用途epri电力电力研究所FGD FLUE GAS DESUTUTE FLUE GAS DESULE INSTUTIE Producer IRP Integrated Resource Plan kV Kilovolt kWh Kilowatt hour LAES Liquid Air Energy Storage LCOE Levelised cost of energy/electricity LNG Liquefied Natural Gas LPG Liquefied Petroleum Gas MT Medium Term MYPD4 Fourth Multi-Year Price Determination MW Megawatt NERSA National Energy Regulator of South Africa OCGT Open Cycle Gas Turbine O&M Operating and Maintenance PC Pulverised Coal PV Photovoltaic PPA电力购买协议RFD决定RFI请求RFP请求RFP请求提案
图7显示了这些生产模式的比较,假设有2030年的电解和天然气的成本和效率。在电解途径中,电解工厂的利用率对成本敏感性具有物质影响。在较低的利用率下,由于资本回收率较低而导致的平均成本增加。较高的利用率需要通过网格连接或可再生能源的全天候供应来持续供电。(印度的电网电力很可能涉及从燃煤电厂中汲取电力,因此“绿化”生产过程需要购买可再生能源证书。这使网格电力模式更加昂贵。)
尽管卫星体积巨大,但其结构与传统航天器截然不同。它高度模块化,由几种固态模块组成,每种模块使用数量非常多。因此,模块可以大规模生产,从而大幅降低生产成本。这种模块化方法还提供了良好的弹性和冗余,以防发生损坏或技术故障,因为没有单点故障。这些模块设计为由轨道上的自主机器人组装,最大限度地减少了对载人航天的需求。所有这些特点都使生产和运营成本保持在低位,从而使系统提供具有竞争力的平准化电力成本。