一些利益相关者建议在两种情景下都提高电气化水平。一位利益相关者认为,电气化并不是实现欧盟目标的唯一途径,应该更好地考虑使用氢气、可再生能源和低碳气体。一些利益相关者建议在分布式能源情景下更多地使用甲烷和氢气来发电,以覆盖极高和长时间的残余负荷。其他利益相关者认为,与 Agora 或 E3G 情景相比,甲烷和氢气的需求过高。一位利益相关者认为,在这两种情景下,所有需求计算的假设都会导致电气化水平很高,并且电网电力基础设施将不足。这位利益相关者没有看到任何对可再生和低碳气体强劲发展的认可。
我们提出了一种多功能能源系统的概念,即储能电厂,作为一种可能的解决方案,用于解决大多数国家在电力部门引入可再生能源后出现的可变残余负荷。储能电厂由一个光伏发电厂、一个带电加热器以转化太阳能的储热系统、一个将储存的热量转化为可调度电能的蒸汽动力循环、一个基于生物质或其他可再生碳氢化合物燃烧的储能备用加热装置,以及一个用于峰值负荷的带废热回收的燃气轮机组成。在解释了储能电厂的概念之后,本文描述了德国电力部门的模拟模型及其从2020年可再生电力份额约为40%到2040年可再生电力份额假设为90%的转变。该时期的多指标基准测试表明,储能电厂可以在实现排放目标和同时维持德国电力部门的全面供应安全方面发挥关键作用。
本文介绍了一种开源工具来表示费城的城市能源基础设施,并比较了不同的可再生能源方案,以最小化残余负荷的标准偏差。可再生能源在应对气候变化的全球持续能源转型中发挥着关键作用。由于城市环境的能源需求密度高,城市能源系统可能对这种转变特别敏感。开放能源分析和建模工具可以提供重要信息,供城市能源规划者、政策制定者和其他利益相关者在转型期间使用。在本研究中,我们将在欧洲背景下开发的开放能源建模工具 FlexiGIS 应用于费城的一个案例研究。由于开放获取能源数据的重要性,我们特别关注开放能源数据源。值得注意的是,OpenStreetMap 的空间覆盖范围不完整,但已确定了替代的开放数据资源。这项工作对可再生能源结构进行了优化,以最大限度地减少残余负荷所需的平衡能源量。我们观察到,费城的可再生能源最佳组合倾向于风能和太阳能占比大致相等,但与德国奥尔登堡的先前案例研究相比,需要在可再生能源渗透水平相当的情况下平衡更多能源。