本博士论文研究了通过实施服务堆叠将储能系统用于多种服务的可能性,特别强调配电网中的拥塞管理。可再生能源份额增加的转变与社会的持续电气化相结合,将给电力系统的所有部分带来挑战。为了确保整个电力系统具有足够的灵活性,储能应该成为讨论的一部分,作为支持平衡和稳定性的重要工具,同时也有助于或解决当地和区域挑战。储能集成发展的一个重要步骤是形成更复杂的商业模式,其中使用相同的存储单元提供多种服务,这被称为服务堆叠。这增加了存储容量对电力系统的可用性,可以在本地、区域和系统层面产生价值。尽管如此,储能投资的主要障碍之一是高昂的投资和运营成本。通过实施服务堆叠,创造有利可图的商业案例的机会增加了,应该在储能实施的所有情况下都加以考虑。目标研究问题集中在绘制全球服务堆叠实施的现状、比较实施调度优化工具的不同方法以及评估不同服务组合的技术和经济绩效。根据所附论文结果的趋势,能源存储系统有可能将服务堆叠为大规模集中式单元以及小规模分布式单元,并且可以应用于所有存储技术。存储单元的利用率越高,由于循环老化导致的退化程度就越高,但这种增加的幅度在很大程度上取决于服务组合的组成和允许的循环强度。未来的工作可以集中在多目标优化、扩展服务组合和多个时间尺度的调度上,包括季节性存储和日内交易。
• “电力系统的设计始终是实时地持续平衡发电量和需求量,因为目前还没有一种可行的方法在使用点储存电能。这在很大程度上增加了现代电力系统的复杂性、风险和成本。”
3. 风力涡轮机模型和轮毂高度对估计输出和容量信用有重大影响。了解合同风力的物理属性对于有效的全系统规划至关重要。例如,对安装在 110 米轮毂高度的转子直径为 110 米的风力涡轮机进行建模,其年发电量比安装在 80 米高度的转子直径为 80 米的涡轮机高出 72%。此外,对安装在 110 米高度的转子直径为 110 米的风力涡轮机进行容量信用分析,其容量信用为 68%,而对安装在 80 米高度的转子直径为 80 米的涡轮机进行分析,其容量信用约为 45%。这相当于需要 57 兆瓦的固定容量变化来填补 BYPL 的容量规划储备金缺口。由于这一差异大于其中一个风力发电厂的标称容量,因此确定这些参数对于在未来的分析中产生精确的结果是必不可少的。
未来的电力系统将由小规模发电和配电组成,最终用户将成为本地化能源管理系统的积极参与者,这些系统能够在自由能源市场上互动。软件代理很可能会控制电力资产并共同互动,以决定电网系统的最佳和最安全配置。本文介绍了一种可实时部署的代理设计,其功能包括资源优化、密集计算和适当决策。Jordan 51 总线系统已用于模拟,总发电容量为 4050 MW,其中 230 MW 代表可再生能源。经济分析证明了智能电网技术的使用,并根据 2016 年发电负荷曲线进行了标称液化气 (NLG) 价格和±20% 灵敏度分析。结果显示,采用智能电网技术后,MWh 价格的变化范围在 1% 左右。这些变化主要是由于代理将发电转移到可再生能源发电厂以在高峰时段产生最大电力。因此,由于代理协调以更好地用可再生能源取代昂贵的火力发电,因此在 NLG ± 20% 敏感性分析中都存在积极的经济影响。显然,可再生资源在高峰时段补偿电力并提供经济效益和节约。关键词
电网在能源转型中一直处于“落后”状态——适应新需求的速度很慢。提高电网建设速度需要许多国家做出重大改变,特别是发达经济体,这些国家的电网建设速度近年来一直保持稳定或下降。然而,如果电网建设速度不能达到要求的速度,世界将面临失去大量廉价可再生能源用于清洁电力的风险。2022 年新增的太阳能光伏和风能发电量是现在的五倍,正在等待电网连接队列。1 此外,拥堵费——电网运营商向可再生能源发电厂支付费用,使其因电网容量不足而停止生产——正在迅速增加。至关重要的是,国际能源署 (IEA) 估计,在电网延迟的情况下,到 2050 年,世界可能会错失 58 Gt CO2 的累计减排量,相当于过去四年全球电力部门的 CO2 排放量和 1.5°C 情景下剩余碳预算的近 30%。2
由于其分散的计算能力,该多合一解决方案通过将其组件虚拟化到Edge应用程序中执行所有主要功能。QED解决了网格的主要挑战,例如自动化和DER集成,预防和减少,IoT传感器集成,计量,远程监视和控制。
实现英国的净零目标需要多方面的方法。必须实施智能网格技术,以改善能量流并减少效率低下。储能系统(例如锂离子电池)需要缩放以管理可再生的可变性。分散的能源系统(包括微电网)可以为偏远地区带来清洁能源,同时增强整体电网弹性。根据国家电网倡议,例如东部链接和智能仪表的推广,已经在朝着更具弹性和高效的能源系统迈进了进步。
●SIPA教师顾问,Christine Capilouto教授对Capstone项目的指导和监督。●尼日利亚的农村电气化机构(REA)在我们在尼日利亚逗留期间的热情款待 - 安排对Petti和Toto的现场访问,提供他们对迷你网格的见解,并将团队与其他利益相关者联系起来。特别感谢David Otu的勤奋努力和与REA的有效沟通,以确保富有成效的国内访问。●哥伦比亚大学的国际公共事务学院(SIPA)提供了有关旅行物流的财务支持和指导●尼日利亚政府的专家和从业人员,非营利组织,公司和多边组织以及学术界,并咨询了学术界,以分享他们的宝贵知识和专业知识。
1.0 简介 1 1.1 范围 1 1.2 IST-118 团队介绍 1 1.3 本报告的范围和结构 1 2.0 方法 2 2.1 目的 2 2.2 螺旋方法 3 2.3 场景 4 2.4 网络类型 4 2.5 测试和评估 6 3.0 服务 6 3.1 NATO 核心服务 6 3.1.1 技术背景 7 3.1.2 W3C 的 Web 服务 – NATO 的选择 7 3.2 选定的核心服务 8 4.0 核心服务建议 8 4.1 跨层适配 10 4.1.1 哪些优化是可能的? 10 4.1.2 IST-118 在跨层适配领域的贡献 10 4.1.3 前进的方向是什么? 11 4.2 消息服务 11 4.2.1 请求/响应服务 11 4.2.2 发布/订阅服务 13 4.3 CIS 安全服务 15 4.3.1 使用哪些标准? 15 4.3.2 这项服务在战术领域面临的主要挑战是什么? 16 4.3.3 可以进行哪些优化? 16 4.3.4 IST-118 在 CIS 安全服务领域的贡献 16 4.3.5 CIS 安全服务建议 17