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考虑水头部效果的泵送水电厂的最佳调度
抽水储存水力发电厂（PSHP）是一种有价值的储能系统，并且具有可再生能源整合的越来越多的现代电力系统的灵活资源。作为独立的市场参与者，PSHP可以参与能源市场和频率调节市场，以最大程度地提高其对电力系统安全和经济运营的收入和贡献。在某些PSHP中，安装了固定速度和可变速度单元以提高灵活性，尤其是在泵送模式下运行时。但是，在抽水和产生模式中处理功率，流量和水头之间的非线性关系很难。本文提出了迭代解决方案方法，用于通过考虑不同类型的单元在不同水头的功率和流量之间的关系来安排PSHP。通过考虑PSHP参与能源市场和频率调节市场，将调度问题确定为基于方案的优化公式。在每次迭代中，最佳调度模型被配制为混合整数线性编程（MILP）问题。案例研究，并验证模型和迭代溶液方法的有效性。
海洋热能转换与抽水蓄能的整合：系统设计、非设计和 LCOS 评估
增加可变可再生能源 (VRE) 在发电系统中的渗透率是减少温室气体排放的基本目标。为了减少电网中的电力波动并避免削减，大规模储能是最有前途的解决方案之一。热集成泵送热能存储 (TI-PTES) 系统是一项有趣的技术，如果用于热集成的热源可以提供大量的热能，则可以用于此范围。热带地区的海洋温度梯度是一种有吸引力的热源，可以与 PTES 系统结合使用，以便在与海洋热能转换 (OTEC) 系统集成时实现高效的电力存储。在这项研究中，由温暖的热带地表水冷却的热泵使用 VRE 的剩余电力来加热作为水存储的报废货船中的一定量的水。当 VRE 产量较低时，系统通过由冷深海水冷却的 ORC 循环释放存储的能量。通过详细的系统建模提出了对存储大小和温度的初步敏感性分析，以确定最佳设计和布局。因此，对系统的部分负荷分析进行了评估，以描述非设计性能并评估该系统在包括 VRE 发电和电力需求概况的合理案例研究中的潜力。最后，评估了平准化储能成本 (LCOS) 并与其他储能技术进行了比较。结果表明，往返效率可以达到 60% 以上的值，并且使用报废船舶作为储能器可以实现 20 MWh 的等效电池容量。相比之下，获得的 388 欧元/MWh 的 LCOS 在能源市场上仍然没有竞争力。但是，由于热带地区的能源价格高昂，考虑将此应用用于偏远岛屿电气化可能是一个有趣的解决方案。
风光水电抽水蓄能混合能源系统两阶段稳健优化容量配置
水电、抽水蓄能与可再生能源混合能源系统已成为现代电力系统发展的新课题方向，实现不同能源容量的合理、高效配置至关重要，但现有研究与混合能源系统进一步发展的要求之间仍然存在差距。本文重点研究风电、光伏、水电、抽水蓄能电力系统的最优容量配置，推导了风电、光伏、水电、抽水蓄能电力系统最优容量配置的双层规划模型。为了对抽水蓄能电站的运行模式进行建模，引入了两个 0-1 变量。为了处理由两个 0-1 变量引起的非线性、非凸的下层规划问题，建议将 0-1 变量视为一些不确定参数。另外，通过将 0-1 变量视为一些不确定参数，最终引入两阶段稳健优化问题，将原始双层规划问题分解为主问题和子问题。然后应用 Karush-Kuhn-Tucker (KKT) 条件来简化和线性化主问题中的最小-最大问题和非线性项。这使得主问题和子问题都被表述为混合整数线性规划 (MILP) 问题。通过利用强大的列和约束生成 (C&CG) 算法，两阶段稳健优化模型被分解为依次解决主问题和子问题的迭代过程。这种方法消除了混合能源系统现有双层规划问题中常用的复杂优化算法的需要。最后，通过案例研究的数值结果验证了所提出模型的有效性和优势。
废弃煤矿改建地下抽水蓄能系统概述：重点关注地下水库
面对日益增加的间歇性能源，地下抽水蓄能系统 (UPSP) 的使用满足了日益增长的能源储存需求。同时，采矿活动的关闭也使得广阔的地下空间有可能被用于其他用途。本文探讨了将废弃矿井（特别是煤矿）重新用作 UPSP 下部储层的可能性。将废弃矿井用作下部储层所面临的挑战是多方面的。最大的挑战来自于对矿井现状的了解有限，这是由于采矿后的过程造成的，例如风化、溶解、水化、浸出、膨胀、松弛、下沉、沿断层蠕变、气体迁移和沉淀，以及支撑元件的腐蚀和劣化。本研究记录并讨论了 UPSP 背景下与周期性抽水和排放相关的各种过程，包括水力排放过程、周期性载荷、干湿过程以及疲劳和热应力。这些过程对下部储层的安全性、生产力和稳定性有重大影响。为了应对这些挑战，本文提出了不同的数值解，以理解和缓解废弃矿井中的周期性过程。最后，本文探讨了将矿井重新用作下部储层的经济可行性，并研究了所需的条件，包括良好的岩体特性、降低的土地征用成本、永久抽水的必要性，以及在进行新挖掘的情况下，挖掘岩石作为收入来源的潜在收入。这项研究有助于理解将废弃矿井用于 UPSP，强调了将煤矿用作下部储层所面临的挑战，并提出了几个防止安全和生产力问题的主要过程。
泵作为泵送水力储能系统的涡轮机
摘要。泵送的水电存储（PHES）技术自1890年代初以来一直使用，如今，是一种合并和商业成熟的技术。PHES系统允许通过将水从低层储存到更高级别的储层来存储。随后，可以通过放置在连接两个储层的甲板上的涡轮机释放这种能量，以产生能量。尽管这些植物历史上已经在大功率尺度上使用（按数百兆瓦的顺序使用），但近年来，由于它们有可能与自主岛网格中使用的可再生能源系统（RES）整合在一起，因此微型和小型植物变得越来越有趣。与PHES系统中使用的液压机相关的资本成本代表了最关键的经济因素，可以通过在反向模式下（泵作为涡轮机，pats）代替小型水电涡轮机来减轻这种因素。在每个特定案例研究中必须权衡这些预期的经济利益，其中一些缺点与使用PAT相关，这主要与特定设计的泵和涡轮机相对于较低的圆形旅行效率而言。在这项工作中，已经研究了一个小规模的PHES工厂与存在的光伏系统，以在意大利南部一个小岛的电网中进行整合。根据技术经济的考虑，已经比较了两个不同的PHE大纲。前者是由泵和涡轮机组成的典型PHES系统，而后者仅使用一系列平行泵，这些泵也可以在反向模式下工作。分析证明了整合光伏和PHES工厂的可行性，这会导致电力生产成本较低，而PAT基于PAT的轮廓结果的PHES性能则受PAT相对于液压涡轮机的较低效率而受到惩罚。
与网格连接的可再生电厂集成的抽水储存的最佳调度和管理
泵送的水力能源存储将在未来几年内通过为电力生产和供应链中的每个链接增加价值而成为电力系统的基本要素。这些系统的增长对于改善可再生能源的整合并避免依赖化石燃料来源（例如天然气或石油）至关重要。本文介绍了与可逆的泵浦涡轮单元集成的网格连接光伏和风力发电厂的最佳小时管理模型的建模和应用，以最大程度地利用能量系统的每月运营利润并满足电力需求。技术经济调度模型被提出为混合成员优化问题。为了评估所提出的模型，它应用于西班牙案例研究系统，并获得了整整一年的结果。与没有存储的系统相比，可再生能源和泵送水力储能的组合通过将能源成本降低27％来降低能量依赖性，以满足所需的电力需求。调查结果证实，存储在能源过渡中起关键作用，以确保具有更高可再生能源生成份额的电力系统的安全性和稳定性。
利用农业水库进行微型抽水蓄能的大陆规模评估
向低碳电力系统的过渡需要具有成本效益的能源存储解决方案。本研究首次对大陆规模的微型抽水蓄能进行了评估，并建议使用农业水库（农场水坝）来大幅降低建设成本。澳大利亚大陆是国际上其他干旱和温带地区的代表性案例研究。通过对澳大利亚 170 万座农场水坝的新调查，我们确定了 30,295 个有前景的抽水蓄能站点，这些站点的水坝与水坝和水坝与河流水库的配置方式相同。平均每个站点附近的水库（132 米）水头高度较高（32 米），排水量较大（52 千瓦时）。然后，我们将代表性的微型抽水蓄能站点与商用锂离子电池进行了对比，以用于太阳能灌溉系统。尽管抽水蓄能的放电效率较低（68%），但由于其存储容量高，对于较大的单周期负荷（约 41 千瓦时/天），其成本降低了 30%（0.215 美元/千瓦时）。通过利用现有的农场水坝，微型抽水蓄能可能支持农业社区采用可靠的低碳电力系统。
单模电泵浦太赫兹激光器... - DR-NTU
© 2023 Wiley‑VCH GmbH。保留所有权利。这是以下文章的同行评审版本：Cui, J., Chua, Y., Han, S., Wang, C., Jin, Y., Li, J., Zeng, Y., Wang, Q., Ye, M., Chen, W., Zhu, S., Sun, F., Li, L., Davies, A. G., Linfield, E. H., Tan, C. S. & Wang, Q. J. (2023). Single-mode electrical pumped terahertz laser in an ultracompact chamber via merging bound states in the continuum. Laser and Photonics Reviews，最终版本已发布于 https://doi.org/10.1002/lpor.202300350。本文可用于非商业用途，符合 Wiley 自存档版本使用条款和条件。
太阳能抽水蓄能电站水泵机组最优参数的确定
摘要。本文介绍了 0.1...10 MW 容量水力发电站在能源系统中的重要性及其优势。基于有关此问题的已发表资料，分析了混合可再生模块化闭环可扩展 (h-mcs-PSH) 和壳牌能源北美公司 (SENA) 提出的小型抽水蓄能电站的参数，该电站采用波纹钢上水库和浮动膜下水库，并考虑到乌兹别克斯坦共和国的条件，指出了它们的使用效果。提出了一种基于最大限度利用光电厂功率和最小化消耗能量的标准来确定抽水机组最佳参数和运行模式的图分析方法，以向小容量水电站的抽水机组提供太阳能电池板电力。给出了基于该方法的计算结果。
抽水蓄能电站与电力、水利系统协调运行
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