影响 TES 性能的因素 ................................................................................................................ 4 分层 ...................................................................................................................................... 4 热损失 ...................................................................................................................................... 6 下降系数 ................................................................................................................................ 6 Ecosizer 计算 ...................................................................................................................... 7 多个 TES 储罐 – 并联管道与串联管道 ............................................................................................. 7 非加压 TES ............................................................................................................................. 8 未来研究 ............................................................................................................................. 10 结论 ............................................................................................................................................. 12 引用文献 ................................................................................................................................ 13
通过在建筑供暖系统中结合使用热泵 (HP) 和局部热能存储 (TES) 设备,可以发现转变电力消耗以适应随机可再生电力发电的巨大潜力。本文模拟了耦合有源相变材料 (PCM) TES 设备和 HP 的建筑供暖系统,以表征其在需求响应 (DR) 应用中的潜力。开发了用于 PCM TES 的控制导向数值模型,并集成了先前验证过的建筑、HP 和热水散热器数值模型,以模拟耦合建筑供暖系统的动态。设计了一种基于遗传算法 (GA) 的控制策略,以根据随时间变化的电价信号优化建筑供暖能耗和运营成本。开发的控制策略已成功实施,利用 PCM 的 TES 能力和建筑物的热惯性,将 HP 的电负荷智能地转移到低价时段,同时满足指定的室内舒适度要求。与使用显热 TES 的参考案例相比,使用主动 PCM TES 可分别节省 40% 和 30% 以上的成本和减少 30% 的消耗。模拟结果表明,与显热 TES 相比,在负载转移灵活性、能源成本和消耗方面,使用主动 PCM TES 为建筑供暖系统中的 DR 应用提供了显着优势。© 2022 作者。由 Elsevier Ltd. 出版。这是一篇根据 CC BY 许可开放获取的文章(http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/)。
* 通信地址:satalebi@aut.ac.ir;Scopus ID:25650802200 摘要:热能系统 (TES) 有助于实现不同能源系统之间更大程度的整合,从而实现更清洁、更可持续地利用能源资源。本文回顾了当前文献,展示了基于 TES 的解决方案在电网连接系统中的开发和部署。这些解决方案整合了能源系统以获得新的能源管理潜力,更好地利用可再生能源 (RES) 资源,实现能源系统基础设施现代化,促进包括能源转换和服务交付在内的网络运营实践。该网络具有成本效益,便于使用。本文对其他关于 TES 和 TES 建筑应用的储能技术和材料以及网络应用的电能存储辅助设备的研究进行了补充。讨论的主要方面是 TES 系统的特性、参数和模型、TES 在可变 RES 系统中的部署、小型网络、多电源网络以及 TES 应用的新兴趋势。关键词:热能存储;储能;综合能源系统;混合可再生能源;TES。© 2020 作者版权所有。本文是一篇开放获取的文章,根据知识共享署名 (CC BY) 许可的条款和条件分发 (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/)。
摘要 热能存储 (TES) 和需求响应 (DR) 通过弥合制冷能源需求与生产之间的差距,为减少电力消耗、碳排放、投资和制冷能源的运营成本提供了独特的优势。为了向政策制定者、系统规划者、投资者、清洁能源倡导者和其他相关方提供全面的指导,以加速 TES 和 DR 技术的发展,本文全面概述了最常见的制冷用途的 TES 和 DR 策略,涵盖了工作原理、优势、发展阶段、技术限制、适用应用和向低碳经济转型的潜在增长机会。还讨论了研究方向和政策建议,以更好地开发和部署 TES 和 DR,特别是在亚洲。能源用户和系统规划者可以选择最合适的 TES 和 DR 技术来减少其能源系统的电力消耗和碳排放,而政策制定者、投资者和清洁能源倡导者可以为消除 TES 和 DR 部署的经济、监管或客户相关障碍做出贡献,这将共同帮助充分释放 TES 和 DR 技术巨大的经济和环境潜力。关键词:热能存储、需求响应、相变材料、低碳、清洁能源 JEL分类:O、O3、O31
摘要 目的 检查符合最近美国国家神经疾病和中风研究所 (NINDS) 创伤性脑病综合征 (TES) 共识诊断标准的人的特征,并测试他们是否表现出基于 MRI 的区域脑容量、认知领域和某些血浆生物标志物的差异。 方法 纳入 35 岁或以上和/或退役的职业拳击手。参与者被归类为患有 TES(TES+)或不患有 TES(非 TES)。TES+ 参与者根据他们的认知特征进一步细分。多元线性回归模型用于比较 TES- 组和 TES+ 组之间基于 MRI 的区域脑容量、认知表现、血浆 tau 和神经丝轻水平。 结果 176 名参与者(110 名拳击手和 66 名 MMA 运动员)被纳入分析。72(41%)/176 人被归类为患有 TES,患 TES 的可能性随着年龄的增长而增加。 TES+ 参与者往往是拳击手,他们从小就开始打拳,参加过更多职业拳击比赛,而且被击倒的次数也更多。TES+ 组的区域脑容量(包括灰质和白质结构)较低。TES+ 在简单和选择反应时间、心理运动速度和 Trails A 方面的得分也较低。结论新的 TES 标准确实区分了一组脑容量存在差异且认知功能下降的拳击手。我们的研究结果支持使用 NINDS TES 标准进一步研究重复性头部撞击的长期影响。
热能存储 (TES) 技术可加热或冷却存储介质,并在需要时提供存储的热能以满足加热或冷却需求。TES 系统用于商业建筑、工业流程和区域能源设施,以在高峰需求期间提供存储的热能,从而减少峰值能源使用。TES 系统通常与电动或吸收式制冷机集成,以降低峰值电力成本,对于新建建筑,则可通过优化制冷机尺寸来降低资本成本。设备尺寸优化可提高加热或冷却工厂的整体效率,从而减少总能源使用量和二氧化碳 (CO 2 ) 排放量。TES 技术可支持具有可再生能源或化石能源发电的站点,包括热电联产 (CHP) 设施。借助 CHP,TES 可通过降低所需的峰值 CHP 热容量和增加年度 CHP 使用量来帮助优化设备尺寸。TES 还可为 CHP 应用中使用的燃气轮机提供涡轮机入口冷却,从而增加高温环境条件下的发电量。
交易能源系统(TES)结合了经济机制和控制机制,已成为现代电力系统中整合分布式能源(DER)的有前途的解决方案。本文将介绍TES的基本概念,包括其定义、流程、时间尺度和优势,然后从物理系统、信息系统、交易系统和监管系统的角度详细描述TES的配置。交易机制允许参与者(例如客户、发电机、输电运营商、营销商等)在监管政策允许的范围内与任何其他方进行各种交易。交易控制被认为是实现灵活设备的全部响应潜力并尊重最终用户的隐私、偏好和自由意志的最先进方法之一。最后,本文将讨论由于当前设备水平和方法概念的局限性而对TES发展提出的一些挑战。综上所述,TES为参与者提供了更加高效、公平、透明的环境,以促进DER的利用,提高市场效率,增加经济效益。
储能系统是可再生能源系统管理能源供应和需求的重要组成部分之一。本文研究了一种新型混凝土热能存储系统与太阳能驱动的有机朗肯循环的集成。复合抛物面集热器 (CPC) 用于吸收太阳能。然后将太阳能转移到热能存储 (TES) 和有机朗肯循环 (ORC) 进行储热和发电。为了评估所提出系统的性能,对其进行了数值建模,并进行了参数研究,以找到 TES 的最佳参数,从而最大化 ORC 的工作时间。结果表明,TES 管道长度的增加会导致 TES 充电时间和热容量增加到 82 小时和 660 kW,太阳能电池板表面为 1000 m 2。此外,通过使用长度为 2000 m、直径为 0.4 m 的优化 TES 混凝土部分,ORC 的工作时间每天延长 3.10 小时。此外,太阳能驱动的ORC系统中使用TES导致系统发电量减少1.3%,发热量增加0.49%。
在过去的10年中,总能源供应稳步下降,平均每年约1%。石油产品的份额相当稳定,约占TES的32-34%。煤炭在2016年的TES占25%左右;之后,2020年下降到16%;同时,在过去的几年中,煤炭在TES中的份额再次增加到20%。相对较高的对煤炭的依赖与其他欧洲国家的趋势背道而驰。截至2016年,天然气的份额在TES的21%至23%之间也相当稳定; 2016年之后,其份额增加到27%,部分弥补了煤炭的减少。在2022年,与2021年相比,天然气消耗下降了13%,这与俄罗斯在乌克兰的入侵有关,导致天然气的价格飙升,并减少了欧洲对俄罗斯天然气的依赖。核能占TES截至2010年的11-13%;此后,其份额在2013年下降至8%,在2020 - 2021年降至6%。由于核电站关闭,核能的产生减半(降至TES的3.3%)。核能的最后一电力于2023年4月15日进入电网。
热能存储 (TES) 系统在可再生能源有效融入全球能源格局中发挥着关键作用。本文献计量分析深入研究了 TES 系统不断发展的研究格局,重点关注 Scopus 数据库中的近 19,000 篇科学论文,作为主要来源,以确定 2000 年至 2023 年期间塑造该领域的关键研究趋势、有影响力的作者和领先机构。分析显示,由于技术进步和激励措施增加等因素,过去二十年 TES 研究大幅增加。中国已成为该领域的全球领导者,紧随其后的是美国和印度。西安交通大学、德莱里达大学和清华大学是该领域最多产的机构。《能源存储杂志》发表的论文最多,其次是《应用热工程》和《应用能源》。确定的关键研究主题包括热存储系统的开发、设计和优化、TES 系统与可再生能源的集成以及探索相变材料以实现高效储能。分析还强调了该领域杰出研究人员的贡献。Cabeza LF、Li Y 和 Wang Y 被认为是最多产的作者,他们为 TES 技术的进步做出了重大贡献。对可持续高效能源解决方案的需求日益增长,激发了人们对 TES 系统的极大兴趣。随着世界向低碳未来转型,TES 系统为储存过剩可再生能源并确保可靠和可持续的能源供应提供了一种有希望的解决方案。