1 大写术语定义见表 1。斜体术语定义见 NER。2 如果拟议的性能标准适用于双向能源系统,请将发电系统替换为储能系统,将发电机组替换为储能单元。如果拟议的性能标准适用于混合系统,请指定每个聚合发电单元或储能单元的性能以及混合系统的性能(如适用)。
1 大写术语定义见表 1。斜体术语具有 NER 中给出的含义。2 如果拟议的性能标准适用于双向能源系统,请将发电系统替换为储能系统,将发电机组替换为储能单元。如果拟议的性能标准适用于混合系统,请指定每个聚合发电单元或储能单元的性能以及混合系统的性能(如适用)。
摘要:可再生能源是减少二氧化碳排放和提供可靠电力的最佳解决方案。本研究旨在综合考虑经济、环境和技术因素,找到各种组件的最佳组合。最重要的考虑因素是由于土地限制而限制使用光伏电池板,以及在柴油发电机和电网发电时施加二氧化碳惩罚。研究结果表明,即使在电网供电充足、停电次数最少的地区,混合系统供电也是有用的。对于负载需求为 890 kWh/天、峰值负载为 167.2 kW 的案例研究区域,建议组件(包括光伏、生物发电机、柴油发电机、电池和电网)的最佳组合是包括光伏、生物发电机、柴油发电机和电池的离网混合系统。优化结果显示,NPC(系统生命周期内投资和运营成本的现值)为 102 万美元,COE(系统产生的有用电力的人均平均成本)为 0.188 美元/千瓦时。最后,由于显示了不同条件对优化结果的影响,并使该研究可用于案例研究区域的其他情况,因此进行了一些敏感性分析。
目前,世界正在经历从现有的传统能源向优化和创新能源的未来转变。如今,世界越来越倾向于使用可再生能源来减少传统能源(特别是燃料能源)的消耗。此外,使用可再生能源还可以减少传统能源对环境的影响。出于所有这些原因,研究人员目前正专注于实施和创新方法的研究,以优化和提高现有可再生能源的效率。所提出的方法包括混合系统。这些系统适用于住宅和工业部门。然而,混合系统可以应用于可再生能源、风能、燃料电池、海水淡化、供暖、通风和空调、发动机、电动汽车、热泵、再干燥、光伏电池、发动机、太阳能电池和许多其他系统。在此背景下,本文的目的是提供一份简短的最新评论,重点介绍应用于工业和住宅部门的混合可再生能源系统和混合回收能源系统的类型和应用。此外,还将介绍和讨论环境影响、成本和效率。© 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/)。
摘要:本研究量化了使用潮汐流或风力涡轮机的混合系统的技术,经济和环境性能,以及短期电池存储和备用油发电机。该系统旨在部分位于位于英国海峡群岛的奥尔德尼岛上的石油发生器。每天每天提供每天四个发电周期的潮汐涡轮机。这种相对较高的频率循环将油发电机的使用限制为1.6 GWH/年。相比之下,较低的风能时期可以持续数天,迫使风混合动力系统长期依靠备用油发电机,总计2.4 gwh/年(高50%)。因此,假设在此期间,潮汐混合动力系统的燃油量减少了25万英镑/年,或者在25年的运营寿命中取代了640万英镑,则假设此期间的石油成本耗资成本。潮汐和风杂交系统的机油位移分别为78%和67%(与碳排放的减少相同)。对于风混合动力系统,要取代与潮汐混合动力系统相同数量的油,需要另外两个风力涡轮机。电池在高潮汐/风资源时期内存储多余的涡轮能量的能力取决于机会定期排放存储的能量。潮汐混合系统在松弛潮中实现了这一点。高风资资源的时期超过了高潮汐资源的时期,导致电池经常保持充满电,并限制过多的风力。因此,风混合动力系统会减少1.9 GWH/年,而潮汐涡轮机减少了0.2 gwh/年。如果这些利益超过其相对较高的资本和运营支出,那么潮汐型涡轮机减少缩减,燃料成本和碳排放的能力可能会提供在混合系统中实施的案例。
摘要 可再生能源在发电方面的应用仍在不断进步,其中最重要的是聚光太阳能,它在过去几年的发电中发挥了突出的作用。然而,关注经济方面仍然对确保这些项目的实施很重要,因为许多国家关注的是投资项目的必要成本和这些现代技术产生的电力成本。在本研究中,我们将对两种技术系统中聚光太阳能发电进行调查和经济分析:斯特林碟式发电和电力塔,并使用一种先进的电力存储系统,即氢气的生产和储存。我们将计算平准化电力成本 (LCOE),以了解该混合系统中生产和储存电力的总电力成本,该成本与投资成本 I t、运营和维护成本 (O&M)、利息价格和发电量有关。该系统在成本方面显示出了以低价生产电力的可能性,因为这种混合系统生产的电力成本在0.112至0.172美元/千瓦时之间,这是一个具有竞争力的成本,确保了除了以可持续和环保的方式生产电力之外,应用和投资的可能性。
摘要 非洲农村地区的社会经济发展离不开适当的基础设施。而其中的关键就是电气化。尽管有各种国家和国际活动和扩展计划,以及各种各样的参与者,但这些活动的实施进展缓慢。为了向偏远地区供电,近年来离网系统技术变得越来越普遍。在本文中,我们将介绍使用光伏系统与 85kWh 二次锂离子电池 (LIB) 结合作为离网混合系统为坦桑尼亚维多利亚湖的一个岛屿供电作为社会经济案例研究。该离网混合系统每天平均能够提供 42.31kWh 的能源,项目中成功连接的关键基础设施(如当地医院和学校)的每日需求量为 18.75kWh。规模年产量为 15,443.16kWh,足以为私人家庭以及当地渔业提供电力供应。假设预期寿命为 15 年,所述系统从第 4 年开始摊销。此外,考虑到全球电动汽车的快速发展和二手锂离子电池的预期回报,该项目还应成为电池的二次生命场景。与传统柴油发电机解决方案相比,经济和生态评估表明使用二次生命锂离子电池是一种解决方案。评估中包括对健康方面的考虑。
2030 年,电网将拥有 3,000 多家公用事业公司和数十万条输电线路和配电馈线,因此电网设计必然会千差万别。人们越来越感兴趣的是将可再生资源(如风能、太阳能)与储能相结合,使其可调度,这通常被称为“混合可再生能源系统”。这些系统在美国电力结构中所占的份额越来越大(美国能源信息署,2021 年)。这些混合系统具有多种配置,例如共置与独立、虚拟发电厂、完全混合与部分混合等,并具有特定的网络安全挑战,例如子组件之间的快速通信、混合系统与电网之间的快速通信、增加的攻击面、旧设备和新设备的互操作性以及可能使用具有不安全供应链的第三方组件(美国能源部,2021 年)。为了支持包括风能、太阳能和储能在内的混合可再生能源系统的安全发展,美国能源部网络安全、能源安全和应急响应办公室启动了可再生能源和储能网络安全研究项目(RESCue)试点,这是一项由国家可再生能源实验室牵头的多实验室合作,旨在分析和解决包括风能、太阳能和储能在内的混合能源系统的网络安全问题。