水电是可再生能源行业的重要参与者。它不仅是最古老的可再生能源形式,也是最大的可再生能源,占世界总发电量的 17%。这比其他可再生能源的总和还要多。每千瓦时 0.05 美元的成本也是其他可再生能源中最低的 [1]。因此,尽管水电对附近的生态系统和水质有一些环境缺陷,但它是一种经济实惠且可靠的传统化石燃料替代品。在现代,水电可分为三类:水库、河流和抽水蓄能 [2]。无论哪种类型,水电都依靠涡轮机和发电机将水流的动能转化为电能 [3]。水库系统通常以水坝的形式存在,它使用压力水管储存水流并将其重新导向涡轮机。水流过并产生能量后,到达较低的水库。该系统可以控制释放到涡轮机的水量,使能源生产能够适应不断变化的需求 [2]。另一方面,径流式蓄水系统最低限度地储存水并使用压力水管,这意味着释放的水量不受控制。在河流或溪流中,自然的水流会推动涡轮机发电。流经的水在使用后会继续流动。与传统的水库系统相比,该系统产生的电力较少,而且其能源生产也因地点和时间的不同而不一致 [4]。
摘要:泵送水力储存(PHS)是一项完善的技术,可在长时间内储存能量。斯里兰卡(Sri Lanka)是一个拥有水力发电资源的国家,具有巨大的PHS开发潜力。该国主要水电厂所在的中央高地,由于其有利的地形,高降雨和大型水库提供了许多合适的PHS开发地点。PHS可以提供可靠的能源,减少该国对化石燃料的依赖,并减轻常规能源的负面影响。尽管具有潜力,但斯里兰卡的PHS发展仍面临着几个挑战,包括高资本成本,征用土地问题和环境问题。本文回顾了斯里兰卡电力部门的当前状态,评估了斯里兰卡的PHS潜力,并检查了斯里兰卡的PHS开发的好处。
摘要 那些希望减少对外国能源的依赖并防止破坏自然的国家正在增加对可再生能源的投资。随着对绿色能源发电的需求不断增加,世界各地的专家都在尝试用更好的方法发电。雨水收集也可以是一种非传统能源,就像风能和太阳能一样。即使是小规模发电,也可以减少对环境有害且成本高昂的能源生产方法。到目前为止,人们已经做出了各种努力来利用雨水发电,雨水是世界上最丰富的资源之一;然而,这可能是最引人注目的研究之一。这项研究的目标是在降雨量大但电力稀少的地区利用雨水发电。就发电量而言,雨滴永远无法与水力发电站竞争。然而,它们有一个显著的优势——它们是免费的。随着能源价格的上涨和新技术的发展,雨能的商业化利用似乎并不遥远。太阳能电池和泵电-雨水系统产生的能量减少了 572 美元的可变电力成本。在研究中以抽水雨水库为代表的能源存储维度中,经济效益潜力非常低。建议尽量减少运营成本,最大限度地提高存储容量和效率,并将填充和卸载时间控制在大约一小时。关键词可再生能源;雨水;抽水蓄能;太阳能光伏;能源存储;优化
•在Argonne国家实验室开发的综合国家规模的电力系统模拟框架,用于分析与国家电力系统进化有关的各种问题。•最低成本的生成和传输扩展,单位承诺和经济调度模型的套件•确定系统最佳生成投资组合,以及在一系列用户定义的技术特征和系统/市场需求的用户定义的输入假设下,每小时或次小时的单位调度
摘要:欧洲燃煤电厂的计划退役需要创新的技术和经济战略,以支持煤炭地区走向气候适应型未来。将露天矿改造为混合抽水蓄能 (HPHS),利用电网和可再生能源的过剩能源,将有助于欧盟绿色协议,提高经济价值,稳定区域就业市场,并有助于欧盟能源供应安全。本研究旨在通过在 Kardia 褐煤露天矿 (希腊西马其顿) 的 HPHS 跨学科可行性研究中实施多标准决策 (MCDM) 技术和先进的地理信息系统 (GIS),介绍用于评估土地适用性的地理空间工作流程的初步阶段。引入的地理空间分析基于在废弃矿井边界内利用特定的地形和邻近度标准的限制和排名标准。所应用的标准是从文献中选出的,而对于这些标准的权重,则通过实施层次分析法 (AHP) 引入专家判断,这是 ATLANTIS 研究计划的框架。根据结果,七个地区被认定为适宜,其潜在储能容量为 1.09 至 5.16 GWh。具体而言,本研究的结果表明,9.27% (212,884 m 2 ) 的面积适合建造上水库的面积非常低,15.83% (363,599 m 2 ) 的面积适合建造下水库的面积低,23.99% (550,998 m 2 ) 的面积适合建造上水库的面积中等,24.99% (573,813 m 2 ) 的面积适合建造上水库的面积高,25.92% (595,125 m 2 ) 的面积非常适合建造上水库。所提出的半自动地理空间工作流程引入了一种创新工具,该工具可应用于全球露天矿,以根据现有下部水库确定 HPHS 系统的最佳设计。
摘要:为了将大量可再生能源整合到电网中,必须使用大规模和长时间(4-8 小时以上)的电能存储技术。这种有前途的存储技术是基于布雷顿循环的泵送热电存储。本文的创新之处在于对这种存储技术的两种替代配置进行了技术经济比较。从技术经济的角度研究和比较了基于液体和基于固体的泵送热电存储。评估了工作流体(空气、氮气和氩气)、额定功率和标称容量的成本影响。根据考虑的配置,空气是这两种技术最合适的工作流体,它简化了工厂管理,与氩气相比,成本降低了 1% 至 7%。尽管布局更复杂,热存储材料更昂贵,但基于液体的系统是最便宜的,尤其是对于大型应用而言。这是因为它们的工作压力较低,从而降低了涡轮机和热能存储材料容器的成本。液体系统每千瓦时的成本比固体系统低 50% 至 75%。相反,每千瓦成本使固体系统受益,最高可达 50 MW 的额定功率,而对于更大的额定功率,液体系统的功率转换装置再次更便宜。这是由于涡轮机对总成本的影响。涡轮机约占固体系统总成本的 70%,而液体系统约占 31%。由于与其他部件相比,涡轮机的成本与尺寸的相关性较差,因此固体系统不太适合大型应用。