摘要:由于可再生能源在电网中的大规模渗透,储能(ES)设备的利用(ES)设备促进可再生能源消耗并降低用户成本已逐渐成为发展趋势。彻底探索了ES在用户方面的经济利益,并建立了ES的全面好处模型。此外,还建立了共享ES容量配置的投资决策模型。基于每日负载概况的相似性,提出了一种基于高和低相似性的用户选择方法,以提高共享ES的收入。一个示例用于分析和比较用户在高和低负载概况相似性下共享的ES的收入。给出了投资决策的共享能力配置,以实现更大的共享经济利益,这与用户数量呈正相关。
建筑物的供暖和制冷需求需要电网提供大量能源。极端温度或其他天气事件可能会增加建筑物的供暖或制冷需求,以维持宜居的室内环境,从而进一步给电网带来压力。当这种能源需求的增加蔓延到整个电网时,电网运营商需要增加能源供应,通常是通过使用所谓的峰值发电厂。这些发电厂通常是燃烧天然气或柴油的燃气轮机。因此,与这些发电厂相关的排放量高于大多数基载电网能源发电排放量。建筑物对电网的峰值能源需求可以通过使用储能系统来降低,这些储能系统在建筑物能源需求高涨的时期启动,以替代或补充电网能源。供暖和制冷可以从热能储存 (TES) 中受益。集成到热泵 (HP) 系统中的 TES 可以降低建筑物在极端温度条件下的峰值能源需求。大规模部署时,HP-TES 的累积效应可能会在关键时刻减少电网需求并减少对峰值发电厂的需求。本研究建立了一个框架,可以在此框架内大规模研究干预技术(如 TES)对电网排放(CO 2 、NO x 和 SO x )的影响。作为案例研究,分析了美国南部选定家庭的住宅 HP-TES。
卡尔斯鲁厄液态金属实验室 (KALLA) 研究了基于熔融金属(即液态金属)的储热系统传热。液态金属可在很宽的范围内储存热量,最高温度可达 100°C 至 1000°C。液态金属的高导热性确保了传热效果比传统液体(如油、液态盐和气体)高出 100 倍。因此,热交换器和储热系统可以设计得更紧凑,从而为高效地将储存的高温热量引入工艺或从工艺中回收热量开辟了创新的可能性。
2.2 供热管道传热动力学模型供热管道动态特性是指同一管道内热水入口温度和出口温度与时间的耦合关系,是描述热网蓄热特性的关键。在管道内,入口处的水温变化会缓慢延伸到出口,温度传递的延时基本与热水流过管道的时间相同。另外,由于管道内热水温度与环境温度存在差异,在流动过程中会有热量损失,导致水温下降。供热管道横截面积如图3所示,其中Δt为调度周期长度。
使用储能设备对于零能耗结构的开发和维护至关重要。它们是可再生能源的最佳利用和管理能源供应和需求的间歇性所必需的。许多不同类型的存储系统(电化学、热、机械等)要么已在商业上可用,要么即将开发用于建筑规模。不同的技术具有不同的功能和特性,因此在深入进行技术经济研究之前,找到一个评估您的可能性的系统非常重要。当前和新兴储能技术的所有方面,以及它们的用途、未来前景和历史背景,都将接受严格的评估。电化学和电池存储、热存储、热化学存储、飞轮存储、压缩空气存储、抽水蓄能、磁存储、化学和氢存储以及氧化还原流存储等储能技术都包括在内。还讨论了替代储能方法的新研究,以及该领域的重大进展和发现。
2.3 运行约束 储能电站的规划与运行决策存在强耦合关 系。在不同位置接入储能电站将对系统运行的安 全性、经济性与可靠性造成不同影响。为了支持网 侧储能选址定容方案的科学决策,需充分考虑储能 充放电特性、有功 / 无功综合潮流、电压偏移限制、供 电可靠性要求等关键因素,进行精细化的运行建 模。故引入运行约束如下。 2.3.1 功率平衡约束
hibit降低了渗透性,因此需要建立有效的地热系统(EGS)以利用深度地热能。在EGS中,用于液压压裂用于储层刺激,以人为增强的地热储层具有较高的渗透性。当前的深地热储量刺激技术主要是从石油和天然气部门采用的液压压裂过程中借来的,对刺激性能,地震风险控制和有效的地热储层的热萃取产生了限制。这项研究总结了深度地热能的液压压裂的特征:(1)剪切机理主导着断裂诱导的损伤。(2)冷水注入诱导的差分温度所产生的拉伸应力鼓励裂缝进一步传播。(3)连续的水注入使孔压力保持高于地层压力,从而为裂缝保持良好的条件保持开放。因此,EGS中的液压压裂不需要支撑剂。这与石油和天然气井的液压破裂完全不同,这在很大程度上依赖于支撑剂。此外,这项研究系统地分析了EGS的四个主要挑战:低发电能力,注入和生产井之间的连通性差,诱发破坏性地震的风险以及在没有补贴的情况下获得利润的困难。这项研究通过数值模拟研究了Regs的优势。根据创新的破裂和能量回收的各个方面,本研究提出了一种与能源存储相结合的创新增强的开发模式,称为再生工程的地热系统(REGS)。结果表明,与水平井以及不等的间距,区域和注射水的体积的多阶段分裂可以增强注入和生产井之间的连通性。破裂过程在Regs中进行了优化。具体来说,采用了多阶段裂纹。在每个阶段,早期的水注射率迅速增加,并在晚期逐渐下降。这可以防止在井眼压力下突然波动,从而控制诱发地震的幅度并防止破坏性地震。Regs整合了可再生能源的大规模地下存储,实现了多能补充并增强了Regs项目的生产寿命和盈利能力。这项研究的最终成员将为试点项目和标准化促进技术的标准化奠定基础,用于融合的热量和发电,与储能集成在一起,用于中国深地热能。
能源存储是有效利用可再生能源以及可再生能源在电网格中的重要元素。压缩的空气储能(CAE)(CAES)在提出的各种能源存储技术中,可以在艰巨的任务中发挥重要作用,即在大规模和长时间内(例如,对于大多数电池技术来说,相对)存储电能的艰巨任务。CAE在许多方面都像泵送的水电存储(PHS)一样,它是全球安装容量最大的,由Perez-Diaz等人引用为130 GW。(2015)。在pHS中,当有多余的电力时,将水泵入高架存储库,然后在需要电力时通过重力向下流动,并通过涡轮发电机向下流动。对于非常大的功率能力,pHS需要大型的自然土地来容纳水,而凯斯需要大型的地下可密封洞穴,这些洞穴可以容纳高压空气。
碳酸钾 K 2 CO 3 被认为是建筑环境中最有前途的热化学存储材料之一。尽管人们对大气(开放系统)条件下的水合/脱水行为已经有很多了解,但对纯水蒸气条件下(封闭真空系统)的这一过程知之甚少。本文首次研究了纯水蒸气条件下 K 2 CO 3 复合材料的平衡行为和反应动力学,如封闭真空系统中的平衡行为和反应动力学。本文研究了真空条件下 K 2 CO 3 复合材料的亚稳态行为,并将其与大气条件下的亚稳态行为进行了比较。研究发现,亚稳态区也存在于真空条件下,但亚稳态区的诱导时间要短得多,这表明真空条件下的成核速率更快。此外,研究了封闭系统中惰性气体的影响,并表明去除所有不凝性气体源至关重要。最后,在循环测量中,结果表明 K 2 CO 3 在多循环实验中是稳定的,得出结论,它是一种适合基于封闭反应堆概念的热电池材料。© 2020 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/)。