气候变化是对沿海地区环境和社会经济可持续性的生存威胁,影响将是复杂而广泛的。来自加利福尼亚州和整个美国的证据表明,气候变化正在影响沿海社区,并用已经存在的大量压力源来挑战经理。可以采取广泛的行动,以维持加利福尼亚的沿海生态系统和社区。从这个角度来看,我们强调了对沿海可持续性的主要威胁:随着持续的气候变化,情节事件的复合效应会给国家带来前所未有的挑战。我们提出了加利福尼亚在沿海地区的可持续发展的两个主要挑战:1)加速海平面上升与风暴的影响相结合,以及2)继续升温海洋和海洋热浪。这些类型的复合事件的级联效应将发生在已经压力的系统的背景下,该系统由于大量开发,资源提取和收获,空间遏制以及其他人类使用压力而经历了广泛的变化。有一些关键组成部分可以用来解决这些直接的问题,包括包括各种团体和组织在内的统一策略,整合大型地区的战略规划,快速实施解决方案以及为加利福尼亚海岸的凝聚力和政策相关的研究议程。这大部分已经开始在该州开始,但是量表可以增加,时间表加速了。此处提供的思想和信息旨在帮助扩大讨论,以增强对如何鼓励加利福尼亚州标志性沿海地区的可持续性的关注。
分布式能源资源(DER)越来越多地渗透到电力系统中,已经改变了能源分配的景观,带来了机会和重大挑战。本研究研究了DER整合对电力系统稳定性的影响,重点是电压稳定性,频率稳定性和瞬态稳定性。利用先进的建模,模拟和经验分析方法,对经过同行评审期刊和著名的会议会议进行了对50项高质量研究的全面审查。调查结果表明,可再生能源的间歇性质(例如太阳能和风)导致电压波动,因此需要采取高级控制策略来维持稳定性。此外,基于逆变器的DER的传统同步发电机的位移减少了系统的惯性,带来了严重的频率稳定性挑战,需要创新的解决方案,例如合成惯性和快速频率响应机制。瞬态稳定性问题也因集成而加剧,突出了对高级逆变器控制和增强的故障乘车功能的需求。储能系统(ESS)被确定为缓冲可再生能源的可变性,提供基本服务,例如频率调节和电压支持。但是,高成本和可伸缩性问题仍然是广泛采用的障碍。这项研究强调了支持性监管和政策框架在促进DER的无缝集成的同时,同时保持电网稳定性的重要性。促进智能电网技术和对智能的法规的有效政策对于确保稳定,弹性和可持续的电网至关重要。这项研究有助于更深入地了解DERS引入的复杂动态,并提供有关制定强大策略来解决现代电力系统稳定挑战的见解。
可再生能源发电占比较高的电力系统容易受到发电量低的时期的影响。保持高可调度发电能力的另一种方法是使用电能存储,这样可以利用剩余电力,电能存储有助于保障供电安全。这种系统可以视为能源受限系统,电能存储的运行必须在最小化当前运营成本与无法满足未来需求的风险之间取得平衡。安全高效的运行需要具有足够远见的随机方法。依赖于运行的存储退化是一个复杂因素。本文提出了一种电池电量退化的线性近似方法,并将其与循环退化相结合,在基于随机对偶动态规划的能源管理模型中实现。本文研究了退化建模对挪威小型微电网日常运行的长期影响,该微电网具有可变可再生能源发电和有限的可调度发电能力,以及电池和氢气存储以平衡供需。我们的结果表明,与简单的随机策略相比,提出的策略可以将预期电池寿命延长四年以上,但可能会导致其他系统资源的退化加剧。
摘要 — 电动汽车 (EV) 的普及率不断上升,需要准确、有效的方法来协调电网运行。通过响应配电网限制和随时间变化的电价,电动汽车充电站可以最大限度地降低充电成本,同时协助电网运行。在本研究中,我们使用来自纽约州的实时价格数据和真实世界的充电网络数据集研究了车辆到电网 (V2G) 的经济效益。我们将非线性电池模型和价格不确定性纳入 V2G 管理设计中,以提供不同 V2G 选项的成本节省的实际估计。所提出的控制方法在扩展到实际应用时在计算上是可处理的。我们表明,与考虑单向充电的不受控制的充电相比,我们提出的算法平均可节省 35% 的充电成本,而与单向智能充电相比,双向 V2G 可额外节省 18% 的成本。我们的结果还表明在 V2G 控制器中使用更精确的非线性电池模型以及评估 V2G 价格不确定性成本的重要性。
微电网来研究在极端条件下系统的弹性。考虑到预防前预防和污染后恢复,该模型由一个高级优化模型组成,以实现用户满意度,以及寻求最佳经济运行和弹性的低级优化模型。提出了一种结合各种策略(例如惯性重量和Lévy飞行)的混合鹈鹕算法。与测试功能的数值比较已经证实了所提出的算法具有更好的解决方案准确性和收敛速度。对概率低但损害较高的方案的仿真实验已经进行了高度损害,并与其他算法进行了比较,这表明了拟议算法在解决微网络中最佳的经济运行和弹性问题方面的优势。对概率低但损害较高的方案的仿真实验已经进行了高度损害,并与其他算法进行了比较,这表明了拟议算法在解决微网络中最佳的经济运行和弹性问题方面的优势。
摘要 — 能源存储很可能在主要依赖可再生能源发电的未来电力系统中发挥关键作用。适当确定能源存储系统的规模对于可靠的未来电力系统至关重要。目前存在多种能源存储技术,每种技术都适合在不同的时间尺度上存储能源。有必要共同优化所有能源存储技术,以确保有足够的发电量来利用所有设备。这需要同时考虑短期和长期尺度。本文提出了一种随机优化算法,用于确定在各种时间尺度上运行的能源存储技术组合的规模。其应用以英国输电水平需求为例进行了演示,但可再生能源的规模已扩大到满足大部分能源需求。索引术语 — 能源存储、优化、电力系统规划、电力系统可靠性、随机系统
摘要 — 可再生能源发电占比较高的电力系统容易受到发电量低的时期的影响。保持高可调度发电能力的另一种方法是使用电能存储,这样可以利用剩余电力,电能存储有助于保障供电安全。这种系统可以视为能源受限系统,电能存储的运行必须在运营成本最小化和稀缺风险之间取得平衡。在这方面,依赖于操作的存储特性(如储能退化)是一个复杂因素。本文提出了一种电池充电状态退化的线性近似方法,并将其与循环退化相结合,在基于随机对偶动态规划的能源管理模型中实现。研究了退化建模对挪威小型微电网的影响,该微电网具有可变可再生能源发电和有限的可调度发电能力,以及电池和氢气存储以平衡供需。我们的结果表明,与简单的随机策略相比,所提出的策略可以将预期电池寿命延长四年以上,但可能会导致其他系统资源的退化加剧。显然,随机策略对于在能源受限的系统中保持较低的稀缺风险至关重要。
摘要:随着可再生能源和行业耦合技术的份额不断增加,需要采用新方法来研究、规划和控制现代能源系统。这种新结构可能会给电网增加额外的压力,就像热泵和电动汽车一样。因此,必须考虑到不同行业施加的约束来估计系统的最佳性能。在本研究中,采用了能源系统调度优化模型。它包括一种用于生成电网约束的迭代方法,该方法与线性单元承诺问题分离。在考虑物理电网限制的同时,优化了系统中所有能源载体的调度。从所考虑的情景中发现,在一个典型的德国社区中,每个家庭约 5 kW p 的光伏渗透率可能导致每年因线路负荷而减少约 60 MWh 的电力。此外,所提出的方法消除了由于增加新部门而导致的电网违规,并将能源削减率降低至 45%。通过优化热泵运行,自耗量增加了 7%,电池系统和电动汽车的组合也取得了类似的效果。总之,实现了复杂能源系统的安全、最佳运行。从这项工作中可以得出有效的控制策略和更准确的工厂规模。
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