摘要:本综述的目的是介绍远程离网社区混合可再生能源系统的特征和趋势。传统上,遥远的离网社区使用柴油油系统来发电。增加技术选择和较低的成本导致采用了混合可再生能源的系统。2002 - 2019年期间评估的168项研究考虑了亚洲,北欧,非洲和南美的能源发展,其中绝大多数在北半球(n = 152,90.5%)。许多研究的系统位于热带(44.1%)和亚热带地区(31.0%)。我们的评论表明,大多数研究的方法组合了光伏(PV)和风能,并且柴油发电机是首选的备用系统(61.3%),而电池是首选的储能方法(80.4%)。远离海岸的社区还有更多可再生能源(例如沼气)的选择。尽管一半的研究与获得基于海洋的可再生能源资源的社区有关,但它们的使用仅在十五项研究中被提及。在趋势方面,研究表明,独立于纬度的离网混合系统的PV和风能技术的成熟发展,这是被证明且可访问的方法的首选。首选的存储方法是电池,柴油是PV的低效率和风能间歇性特征的首选备用系统。
工厂、核电站的一些放射性废物以及在自然界中的消耗。这个缺点可以通过使用可再生能源发电来克服。单独的可再生能源系统在电力生产中的效率低于两种系统的组合来满足世界需求。混合能源系统是电力系统中任意两种能源的组合,以满足消费者的需求。该系统可以设计为离网和并网,也可以在各种气候条件下提供不间断供电。一些混合发电系统是太阳能-风能、太阳能-柴油、风能-水力和风能-柴油。其中,太阳能-风能混合系统是最环保和最经济的系统。因为太阳能和风能的可用性比其他组合要高。此外,可以在世界任何地方安装该系统。
b' 能源系统 MECH 431:高级流体力学 MECH 442:供暖、通风和空调系统 MECH 443:高级热力学 MECH 444:风力发电系统 MECH 445:低温工程 MECH 446:海洋工程概论 MECH 447:能源系统 MECH 449:燃料电池技术 MECH 452:用于生物医学和能源应用的微流体技术 MECH 459:混合动力电动汽车基础 MECH 493:热流体系统设计 MECH 494:热流体和质量传递简介 MECH 497:绿色汽车技术项目主题、论文或项目课程* 见下页。'
摘要:随着大量可再生能源被引入电力系统,每日运行调度 (DOS) 面临新的挑战。除了运行之外,这些能源的功率变化也导致每小时定价出现问题,这里用位置边际定价 (LMP) 来表示。因此,能源转移等新应用为系统提供了更高的效率,最大限度地减少了风电削减 (WPC) 造成的负面影响。本文展示了水火风光伏发电系统 DOS 中的 LMP 形成,该系统配有电池储能系统和 WPC 的减少。在这里,风力发电厂和光伏发电厂的设计是可调度的,而不是强制性的,以便能够削减发电量,并考虑了分布式发电的插入。此外,为了解决 DOS 问题,使用了内点法。此外,还使用迭代方法对用于表示 DOS 以及电网表示的直流最优功率流进行建模。分析是在 IEEE 24 节点系统中进行的,数据来自巴西。最后,展示并讨论了模拟结果,证明了优化在降低 WPC、总运行成本和提供 LMP 曲线方面的有效性。
能源监管机构区域协会对本出版物中包含的信息或文本中可能保留的任何错误所构成的使用不承担任何责任,尽管他们在准备准备方面都有谨慎的措施。本出版物中表达的所有观点,立场和结论都是作者的观点,不一定反映了Erra及其成员的观点。本文只能用于个人研究目的。出于任何其他目的(无论是在硬拷贝还是电子上)都需要ERRA的同意。如果引用或引用,则应参考作者,标题,年份和出版商的全名。
摘要我们使用 36 年(1980-2015 年)美国本土(CONUS)的每小时天气数据来评估低成本能源存储对仅使用可变可再生能源(VRE;风能和太阳能光伏)的高可靠性电力系统的影响。即使假设 CONUS 上聚集的风能和太阳能发电完美传输,能源存储成本也需要从完全 VRE 电力系统中的当前成本(至 1 美元/千瓦时)降低数百倍,才能在不大量削减 VRE 发电的情况下产生高度可靠的电力。能源存储的作用从高成本存储与削减竞争以填补 VRE 发电和每小时需求之间的短期差距转变为几乎免费的存储,作为 VRE 资源的季节性存储。能源存储在 VRE/存储系统中面临“双重惩罚”:随着容量的增加,(1)额外存储的使用频率降低,(2)每小时电力成本的波动性会降低,从而减少额外存储的价格套利机会。
由于人口增长和经济繁荣,对能源和饮用水的需求正在迅速增加。随着对能源和水的需求增加,利用能量 - 水联系(EW-N)的发电系统的决策策略的需求变得越来越明显。这些决策策略是复杂的,包括与以下决策有关的决策:(i)建造新的发电厂和储能设备; (ii)现有发电厂的冷却技术的转换; (iii)环境影响。由于发电厂的生成和冷却技术类型直接影响其用水,因此决策策略本质上是多目标的。因此,基于上述问题的决策框架对于开发能够满足能源需求并可持续利用水的发电系统至关重要。在这项工作中,我们提出了一种基于EW-N上层结构的新颖表示,以及具有可再生发电机和大规模储能设备的动力生成系统的基础架构计划和运营计划的多目标优化框架。EW-N问题被视为一个两阶段的随机混合构成线性程序,可最大程度地减少系统的资本支出,运营成本和水的用水。该模型包括计划决策,例如构建其他发电厂,存储单元以及转换现有发电厂的冷却技术的能力。该模型还包括调度决策,这些决策决定了每种工厂产生多少功率,如何在系统中分配能量以及何时将能量存储并从存储设备中释放。该模型被实施到德克萨斯州爱德华兹含水层区域内的案例研究中,用于集中的电力产生实用程序,并确定鉴于系统的当前基础架构,该模型的最佳转换,扩展和操作决策。
对含水量极高的食物垃圾进行碳化和造粒的成功,这在以前是没有开发过的,导致了环境部项目中这项研究成果的发展,以及在这项研究成果开辟了不仅应用于灾区,而且广泛应用于世界各地民用领域的可能性。 另一方面,即使产生的气体含有微量焦油,约1至2g/Nm 3 ,在运行约50小时后,焦油沉积在各种装置上的问题变得明显,这是从未报道过的。气化炉连续运行100小时后首次变得清晰。此外,还首次发现硬质合金球团成型时添加的粘结剂会导致球团气化时焦油生成量增加。今后,我们将明确设备长期稳定运行的对策和问题。完成了。这可以说是一个为未来研发提供指导的重大成果,是短期设备运行所无法看到的。 1.4 研究成果,如论文、专利、会议报告等。该研究成果发表在《Applied Energy》杂志上两篇文章(影响因子=7.182)、《Fuel》杂志上两篇文章(影响因子=4.601)和《Energy》 & Fuels杂志(影响因子=4.601)在著名英文期刊上共发表学术论文5篇,其中影响因子=3.091)。 此外,被聘为博士后的陆丁先生在任职期间发表了三篇学术论文,如今转行其他工作,他仍在根据这项研究成果撰写学术论文,并且参与这项研究项目对年轻研究人员的发展做出了巨大贡献。 此外,作为这项研究的结果,我们已经提交了一项专利申请,如附件 3 所示。
此外,如上所述,在“气化发电系统研究”项目中,该团队成功将水分含量极高的食品垃圾碳化并制成颗粒,这在研究开始时是没有预料到的。这使得该研究成果被扩大为环境省项目,并开启了该研究开发的技术不仅可用于受灾地区,还可用于世界各地的民间领域的可能。 另一方面,即使生成的气体中含有约1至2g/Nm3的微量焦油,这种情况以前从未被报道过,但通过连续运行气化炉100小时首次发现,各设备中的焦油累积问题在运行约50小时后变得明显。此外,还首次发现,炭素颗粒成型时添加的粘合剂会导致颗粒气化时焦油生成量增加,为今后设备长期稳定运行明确了对策和课题。这是一项无法通过设施短期运行来确定的重大成果,并将成为未来研发的指导方针。 1.4 论文、专利、学术演讲等研究成果 本研究成果已在知名英文期刊上发表两篇学术论文(影响因子=7.182),两篇论文(影响因子=4.601),一篇论文(影响因子=3.091)。 另外,曾担任博士后研究员的陆丁博士在任职期间发表了三篇学术论文,目前他已转行,正在根据这项研究的成果撰写学术论文。该研究项目对年轻研究人员的培养做出了很大的贡献。 此外,根据这项研究的结果,我们提交了一份专利申请,如附录 3 所示。