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。
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。
AC alternating current Ah ampere-hour BESS battery energy storage system BLS U.S. Bureau of Labor Statistics BMS battery management system BOP balance of plant BOS balance of system C&C controls & communication C&I civil and infrastructure CAES compressed-air energy storage DC direct current DOD depth of discharge DOE U.S. Department of Energy E/P energy to power EPC engineering, procurement, and construction EPRI Electric Power Research Institute ESGC Energy Storage Grand Challenge ESS energy storage system EV electric vehicle GW gigawatts HESS hydrogen energy storage system hr hour HVAC heating, ventilation, and air conditioning kW kilowatt kWe kilowatt-electric kWh kilowatt-hour LCOE levelized cost of energy LFP lithium-ion iron phosphate MW megawatt MWh megawatt-hour NHA National Hydropower Association NMC nickel manganese cobalt NRE non-recurring engineering NREL国家可再生能源实验室O&M操作和维护PCS电源转换系统PEM聚合物电解质膜PNNL Pacific Northwest National National Laboratory PSH PSH PSH PSH PSH泵存储Hydro PV光伏R&D研究与开发RFB RFB
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
摘要在电力系统中风和太阳能的大规模渗透,这种可再生能源的统治会增加系统的非线性特征和不确定性,这会导致可再生能源产生和负载需求之间的不匹配,并且会严重影响Bus Bus Bus电压分布网络的电压控制网络的电压控制。在这种情况下,本研究应用了泵存储的水力发电(PSH),该水电(PSH)迅速跟踪负载变量,可靠地操作,以平衡系统的功率以最大程度地减少总线电压偏差。此外,为了获得PSH的最佳控制政策,PSH的最佳加固学习算法(即深层确定性的政策梯度)被用于训练代理商来解决泵送储存水电 - 风能 - 极性(PSHWS)系统的连续转换。在IEEE 30-BUS Power System上评估了训练有素的代理的性能。仿真结果表明,所提出的方法每月累积偏差21.8%,这意味着它可以使系统在安全的电压范围内保持更有效。
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。
现有的法国 PSH 资产已满足了对电网灵活性的需求,而且还需要更多。在 2006 年 11 月的欧洲停电期间,水力发电在恢复和稳定负荷平衡方面发挥了关键作用。在法国,包括 PSH 在内的水电站在 40 分钟内将发电量提高到了 4 吉瓦。在欧洲其他地区,总共有 1.6 吉瓦的 PSH 处于泵送模式,停止了泵送,以快速应对紧急情况并帮助恢复发电和负荷平衡。2 最近,在 2021 年 1 月的欧洲大陆同步区事件中,同步区一分为二,以避免因电压快速崩溃和两个区域频率逐渐差异而导致停电。欧洲各地的水电站,包括抽水蓄能电站,都进行了同步以恢复频率,在法国,RTE“增加了一些加氢发电,使其平衡在一小时内增加了 3,500 兆瓦”,从而稳定了电网的频率 3 。随着我们走向风能和太阳能发电量不断增加的电网,对这种系统灵活性和响应能力的需求只会增加。
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/。