摘要。非编程能源的渗透不断增长将在很大程度上有助于加剧可再生能力的问题。提供更高的系统灵活性,即通过采用新的能源计划范式来应对供应和需求方面的能力是应对的主要挑战。在此框架中,必须实施不同的组合策略,目的是有效地整合大量可变RES(VRE)。在近年来,已经引入了智能能源系统(SES)概念来克服单个部门的方法,从而促进整体和综合的视野。通过这种方法,可以利用不同能源部门之间的协同作用,以确定最佳的技术选择,以减少主要的化石能源消耗。从对SES方法的最新国际研究进行定量和定性分析开始,本文的目的是批判性地审查和分析能源计划领域采用的主要潜在灵活性指标的作用。详细考虑了详细的功率对X和需求侧管理(DSM)应用,突出了这些策略的优势和劣势,以实现100%可再生的雄心勃勃的目标。从本文献综述中,它出现了如何采用单个策略是如何不足以保证整个能源系统所需的灵活性水平。的确,可以通过集成匹配所有外部约束的不同选项来实现最佳配置。
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对太空系的抽象当前研究包括它们在空间碎片上的应用,特别是在Chaser Tug执行的一组操纵下,以更改目标物体的轨道参数。目标可以在其生命的尽头是合作的航天器,也可以是未受控制的物体,例如已停用的卫星,而无需清楚地捕获接口。在后一种情况下,连接拖船和目标的链接可能与靶体惯性轴未对准,从而影响了这两个身体的态度。如果存在刚性链接,则在拉扯操作过程中传输的扭矩可能会克服拖船态度控制系统。在非刚性连接(例如Tethers)的情况下,这个问题显然不那么重要。此外,通过这种连接,追逐者可以在整个解析操作期间保持与目标的安全距离。在另一侧,束缚空间碎片去除操作的初始阶段可能会受到瞬态事件的影响,例如突然的系绳张力尖峰,可能会导致纵向和横向振荡,并且在与目标态度态度动力学共鸣的情况下,可能代表了严重的拖船安全问题。在本文中,建议为Tug提供一个能够执行卷轴和卷轴的链球部署机构,从而使载荷向目标进行平滑载荷并抑制振荡。通过在低摩擦表上使用SpaceCraft Test床进行的代表性测试活动来验证此概念。已制造了部署的原型,并证明了薄铝制胶带系绳的部署和倒带。测试结果包括通过直接测量尖峰和振荡的螺纹粘膜弹性特性的验证以及提出的系统阻尼功能的估计。
利用先进的钻井和井眼刺激技术的地热系统有可能在 2050 年前为美国提供数十至数百千兆瓦的清洁电力。由于可变成本接近于零,地热发电厂传统上被设想为提供“基载”电力,始终以最大额定输出发电。然而,随着可变可再生能源 (VRE) 在能源市场上得到更广泛的部署,基载电力相对于灵活、可调度的发电和储能变得越来越没有竞争力。本文,我们分析了未来地热发电厂提供这两种服务的潜力,利用密闭、工程地热储层的自然特性,以累积的加压地流体形式储存能量,并提供灵活的负荷跟踪发电。我们开发了一个基于多物理储层模拟的线性优化模型,该模型可以捕捉密闭、工程地热储层内的瞬态压力和流动行为。然后,我们根据一组历史和建模的未来电价系列,优化利用此类水库的发电厂的投资决策和每小时运营。我们发现,运营灵活性和水库内储能可以显著提高地热发电厂在 VRE 渗透率较高的市场中的价值,与在相同条件下运行的传统基载电厂相比,能源价值可提高高达 60%。在一系列现实的地下和运营条件下,我们的建模表明,受限的工程地热水库可以提供大量且有效的
从石器时代开始,人类使用燃料,将其定义为任何用于能源转化的能源载体(联合国食品和农业组织,2004年;国际标准化组织,2014年)。在公元前790,000年建立了使用驯化火力的第一个证据。(Alperson-Afil和Goren-Inbar,2010年)。因此,生物质一直是人类用于安全,烹饪和供暖的第一个燃料。如今,大多数使用的能源是化石燃料。 在2019年,石油,煤炭和天然气分别占全球主要能源消耗的31%,25%和23%(我们的数据世界,2021年)。 尽管它们的优势很大,能量密度很高,但这些燃料仍有一个主要的缺点:它们的燃烧释放了大量二氧化碳(2019年CO 2的35 GT),主要负责气候变化(国际能源机构,2020b)。 能源过渡的最大挑战是在减少温室气体排放的同时确保能源供应。 实际上,这意味着要找到化石燃料的替代品。 首先,在能源过渡的背景下,燃料将继续在全球能源系统中发挥重要作用(Ahlgren,2012年)。 即使电力通过能源需求的电力获得了份额,它也不会完全置换燃料,这是出于三个主要原因:存储,基础设施兼容性和跨部门链接。 由于经济惯性及其基础设施遗产(Ahlgren,2012),燃料仍然是需要高能量密度的部门的最合适解决方案(例如 Contino等。如今,大多数使用的能源是化石燃料。在2019年,石油,煤炭和天然气分别占全球主要能源消耗的31%,25%和23%(我们的数据世界,2021年)。尽管它们的优势很大,能量密度很高,但这些燃料仍有一个主要的缺点:它们的燃烧释放了大量二氧化碳(2019年CO 2的35 GT),主要负责气候变化(国际能源机构,2020b)。能源过渡的最大挑战是在减少温室气体排放的同时确保能源供应。实际上,这意味着要找到化石燃料的替代品。首先,在能源过渡的背景下,燃料将继续在全球能源系统中发挥重要作用(Ahlgren,2012年)。即使电力通过能源需求的电力获得了份额,它也不会完全置换燃料,这是出于三个主要原因:存储,基础设施兼容性和跨部门链接。由于经济惯性及其基础设施遗产(Ahlgren,2012),燃料仍然是需要高能量密度的部门的最合适解决方案(例如Contino等。由于它们的间歇性和空间差异,可变可再生能源(VRE)的更深入整合需要存储和运输,以便在正确的时间和正确的位置提供能源需求(Hall and Bain,2008; Evans等,Evans等,2012; Brouwer等,2016; Gallo等,2016; Gallo等,2016; Rosa; Rosa; Rosa,2017; Rosa,2017)。,如果典型的电池容器在存储容量(最高10兆瓦时)和目前的显着成本和自我释放损失方面有限,那么能源转换为燃料为更高的存储容量(从100 GWH)(从100 GWH)和更长的存储时间尺度(几个月至年度)提供了更便宜的解决方案(Rosa,2017年)。重型运输,运输,航空或化学工业)(Zeman和Keith,2008; Pearson等,2012; Rosa,2017; Rosa,2017; Goede,2018; Trieb等,2018; Decker et al。,2019; Albrecht and Nguyen and Nguyen,2020; Stan ˇCin等,2020年)。(2020)指出,能源转变是跨学科的努力,而不仅仅是电力部门。后者仅代表全球能源消耗的五分之一(国际能源机构,2020a)。也,Goede(2018)在2018年表明,荷兰的CO 2排放量在不同类型的最终用途中同样分配(即功率,热量,流动性和非能量)。这强调了考虑每个能源部门的必要性,而不是将所有精力集中在电力系统上,甚至更多地转向朝着多向量相互联系的能源系统转移。鉴于将可再生能源转化为燃料的途径的越来越多,需要进行清晰的分类和术语(Bailera等,2017)。在这种跨部门方法中,从增加VRE的份额的角度来看,燃料是有希望的能源载体,以最大程度地提高整体系统的效率(Mathiesen等,2015; Stan ˇCin等,2020)。如Ridjan等人所预测的。(Ridjan等,2016),现在有必要通过使用更全面和定量的术语来支持正确的燃料技术开发(例如指定生物质在能量中的份额
在2015年巴黎协定之后,很明显,各国必须面临实质性快速的能源过渡,以减少环境影响和不可持续的不可再生自然资源的消耗。尤其是,电力生产应从基于化石燃料的集中式配置转变为基于RES的分布式系统,其中太阳能和风应该起主要作用。同时,即使间歇性地渗透到不直接控制的生成来源,也应保证电网的高安全性和可靠性。1因此,将从VRES部门询问新服务,以更好的生产预测和分配性,例如,通过安装存储系统以及积极参与电力市场。2,由于空气和环境质量的改善以及新的业务部门和工作的潜在创造,预期的能源转变将为环境和社会带来无疑的好处。3然而,由于新一代能力,网格基础架构和数字化的投资对于适应这种特征和快速变化是必要的,因此需要为当前的能源系统增加成本。1本研究重点是如何将这些额外成本包括在未来的技术评估中,以避免社区完全社交和支付。通常,将LCOE计算为发电厂产生的总成本除以生命周期中产生的总能量。电厂的技术经济评估是基于电平的电平成本(LCOE),这相当于与选定类型的发电厂生产千瓦时的成本。成本通常包括初始投资,运营和维护(O&M)支出,燃料和易消耗成本(如果适用),而考虑到发电厂及其组件的降解率,可以调整产生的能源量。该定义在参考文献4中描述。对于PV系统,参考文献5-7提出了其他LCOE伪造。基本公式可以像参考5中的5次扩展,并提供有关计算年度电力生产的更多详细信息,并用WACC(加权平均资本成本)代替折现率。在这里给出了公式,就像经典LCOE的示例:
缩写 解释 AEL 碱性水电解器 AVGAS 航空汽油(航空级燃料) BE 电池电动 BEIS 商业、能源和工业战略部 BESS 电池储能系统 BEV 电池电动汽车 CCGT 联合循环燃气轮机 CCUS 碳捕获利用与储存 CCS 碳捕获与储存 COMAH 重大事故危害控制 CO 2 二氧化碳 CO 2e 二氧化碳当量 DNV 挪威船级社。开展此项研究的咨询公司 EFR 增强频率响应 ESG 环境、社会和治理 ETO DNV 的能源转型展望 EV 电动汽车 FC 燃料电池 FCEV 燃料电池电动汽车 GHG 温室气体 Gp km 千兆客公里 Gt km 千兆吨公里 H 2 氢气 HFO 重质燃料油 HICE 氢燃料内燃机 ICE 内燃机 IEA 国际能源署 LCO 钴酸锂 LFP 磷酸铁锂 LOHC 液态有机氢载体 LPG 液化石油气 Li-ion 锂离子电池 Li-S 锂硫电池 MGO 船用燃气油 MtCO2e 百万吨二氧化碳当量 NCA 锂镍钴氧化铝 NMC 锂镍锰钴氧化物 OCGT 开式循环燃气轮机 PEM 聚合物电解质膜电解器PHEV 插电式混合动力汽车 Pkm 铁路客运公里数(一名铁路旅客乘坐铁路行驶一公里的距离) PM 颗粒物 RPM 每分钟转数 RTE 往返效率 SAF 合成航空燃料 SIB 钠离子电池 SMR 蒸汽甲烷重整 SOEC 固体氧化物电解器 SOH 健康状态 SSB 固态电池 SUV 运动型多用途车 Tkm 吨公里数(一吨货物运输一公里的距离) TRL 技术就绪水平 VTOL(eVTOL) 垂直起降(电动垂直起降) VRES 可变可再生能源
摘要:由于电力市场,环境问题,传输限制和可变可再生能源(VRE),需求响应(DR)和电池储能系统(BESS)的协调运行变得至关重要。反过来,实体对DR和BES的最佳协调操作会影响整体电力市场成果和传输网络条件。对寻求实践实体的协调操作是可取的,但它可能会对其他市场参与者的成本和收入产生不利影响或导致系统拥塞。尽管很少有协调的操作模型,但我们在这项研究中的目的是为DR和BESS的协调运营提供一种新型的基于多物镜优化的方法,以增强市场利益。此外,另一个目标是第一次同时研究这种协调模型对传输网络和电力市场的综合影响。本文提出了一种通过负载服务实体(LSE)提高其利用的新方法,以协调DR和BESS利用。此外,它还采用了基于代理的电力系统建模(AMES)来测试我们在日益市场和传输系统条件下协调的DR和BESS方法。案例研究的仿真结果表明,所有LSE的运营成本都下降了,而部署LSE1的BESS节省了多达98,260美元/天的成本。尽管廉价的公司(Gencos)的收入减少了,但昂贵的Gencos的收入增加或显示出不同的趋势。例如,Genco 3的收入为25%的贝斯容量的收入下降了8765美元,而收入为6328美元,收入增加了37.5%,贝斯容量为37.5%。LMP的差异被广泛用作风险指数,使用协调方法的LSE大大降低了,其他LSE的差异有所下降,但对于较便宜的GENCOS而言,在本地节点没有LSE,则增加了。由于LSE的BESS部署决策可以在整个系统或市场范围内产生后果,因此部署前的模拟分析可以帮助减少市场扭曲或系统拥塞。
1 简介 质量单位千克是国际单位制 (SI) 中唯一的基本单位,仍然以实物来定义。其定义是: “质量”和“重量”的区别在于,质量是物体所含物质的量度,而重量是作用于物体的引力。然而,在交易过程中,重量通常被认为与质量相同。 千克的国际原器保存在位于巴黎塞夫勒的国际度量衡局 BIPM。它由 90% 的铂和 10% 的铱合金制成,呈圆柱体,高 39 毫米,直径 39 毫米。它存储在专门设计的三重钟罩中,在常压下运行。约有 60 个国家拥有 BIPM 千克 (K) 的铂铱合金复制品,其值直接由 K 确定。英国国家物理实验室 (NPL) 拥有英国复制品 (18 号),称为国家千克原型,或简称为 18 号千克,是英国整个质量标度的基础。NPL 参与了广泛的国际比对,以确保英国的测量结果与世界其他地方的测量结果相同。过去,一个国家的组织不接受除本国以外的任何 NMI 的可追溯性,这存在一些问题。随着通过 M 实现国际等效性的结构化方法的出现,这种情况已得到解决