𝑪𝑪 临界点矩阵 𝑛𝑛 !具有 𝑖𝑖 级需求的公司数量 𝐶𝐶 “# 太阳能光伏系统容量(MW) 𝜂𝜂 $ 存储充电效率 𝐶𝐶 “#%&' 最大太阳能光伏系统容量(MW) 𝜂𝜂 (存储放电效率 𝐶𝐶 )存储系统容量(MWh) 𝑛𝑛 “# 太阳能光伏系统寿命(年) 𝐷𝐷 电力需求(MW) 𝑛𝑛 * 存储系统寿命(年) 𝐷𝐷 ! 𝑖𝑖 级电力需求(MW) 𝑁𝑁 公司总数 𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷 放电深度(%) 𝑂𝑂 “# 太阳能光伏系统 O&M 成本(EUR/MW/年) 𝐸𝐸 存储系统规模 (MWh) 𝑂𝑂 * 存储系统 O&M 成本 (EUR/MWh/年) 𝑓𝑓 !类别 𝑖𝑖 校正系数 𝑃𝑃 + 电力批发价 (EUR/MWh) 𝐹𝐹 太阳能发电容量系数 (MW/MW) 𝑟𝑟 折扣率 (%) 𝐺𝐺 太阳能发电量 (MW) 𝑆𝑆 存储水平 (MWh) 𝐼𝐼 "# 太阳能光伏系统安装成本 (EUR/MW) 𝑆𝑆 ,-&. 实际存储水平 (MWh) 𝐼𝐼 * 存储系统安装成本 (EUR/MWh) 𝑆𝑆 )/)0&!1 可持续起始存储水平 (MWh) 𝑳𝑳 下三角矩阵 𝑡𝑡 时间 (小时) 𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿𝐿 平准化电力成本(EUR/MWh) 𝛥𝛥𝛥𝛥𝛥 时间步长(小时)𝑴𝑴 差异矩阵𝑡𝑡 1 在第 n 个临界存储级别(小时)𝑚𝑚 ! 𝑖𝑖 级电表数量𝑇𝑇 时间范围(小时)𝑀𝑀 电表总数
随着可再生能源的大规模开发,例如风能和太阳能,可再生能源的网格连接对电力系统的安全性和稳定性构成了一定的威胁,并且对分销网络的经济调度带来了巨大的挑战。传统和单一调度方法,例如负载需求响应或网络重新配置,无法满足分销网络安全和经济运作的需求。本文提出了一种经济调度方法,用于考虑网络重新构造的风力发电的分配网络,并建立了一个经济调度模型,其客观功能是最小化分配网络运营成本,重新配置成本和总系统网络损失。基于分销网络中能源存储和反应性电源补偿设备的最佳调度以及需求响应的全面利用,提出了一种与多目标协作优化的混合整数二阶锥体编程(MISOCP)方法。使用IEEEE33节点系统的测试结果验证了本文中提出的方法的可行性和适用性。
这项工作的目的是提高我们对风力和太阳能光伏(PV)如何以经济高效的方式集成到欧洲电力系统中的理解。为此,用于多项案例研究的电力系统的技术经济,成本最少的模型被完善了。案例研究涵盖了不同的地理范围,从具有不同的风能和太阳能条件的孤立区域到欧洲较大地区,并采用各种策略进行变异管理。可以通过电力系统内部的策略(例如基于生物的生物发电,电池存储和贸易)以及可从行业的电气化,运输和供暖部门提供的措施来提供变化管理。
3.4. 更多潜在益处 ................................................................................................................................................................ 25
图:影响的地理分布(GFDL,2097,第 29 周)。蓝色圆圈表示由于水温限制,本周至少有一天无法使用的发电机的地理位置,红线表示出现拥堵的输电线路,红色圆圈表示电力需求未得到满足的地理位置
许多国家、州、公用事业、城市和公司都已采用 100% 清洁电力目标来减缓气候变化。典型目标是到 2035 年实现 100% 清洁电力,到 2050 年实现 100% 清洁能源,同时保持一个可负担的、可靠的能源系统。本文探讨了高压输电在以可负担的、可靠的方式实现 100% 清洁电力和基本脱碳经济方面的作用。它综合了最近几项关于脱碳途径的研究结果,以研究对美国和欧洲输电扩展需求和方法的影响。如表 1 所示,各种努力都研究了替代电力脱碳途径的扩展和性能,以了解解决方案并确定共同需求。此类研究通常使用容量扩展模型以最低成本优化资源组合和输电系统配置,然后使用生产成本模型评估性能和改进系统。这些研究包括以下内容:
光伏 (PV) 渗透率的提高会降低 PV 电力的边际电网价值。渗透率越高的 PV 电网价值越低,这可能会限制该技术的经济吸引力和未来需求。为保持这一价值,人们提出了各种策略。我们使用一致的框架,分析了美国十多种策略的净值(考虑成本和电网价值)。在这里,电网价值是根据同时发生的批发电力市场价格和 PV 发电量估算的,使用观察到的历史价格或建模的未来价格,PV 渗透率高达 30%。我们发现,旨在以牺牲总发电量为代价来改变独立 PV 发电时间的既定和新兴策略(包括将单面 PV 模块朝西或将双面模块朝垂直方向)会导致较小的净值收益或损失。在这样的系统中添加能量存储会放大净值损失,因为当添加存储的能量转移能力时,改变 PV 生产时间的配置变得多余。最大的净值收益来自于最大化发电量(太阳能跟踪加上超大光伏阵列)与存储相结合的策略,尤其是在光伏渗透率高的情况下。光伏系统是长期资产。我们的结果表明,随着未来几十年美国光伏和存储部署继续加速,今天推动发电量最大化策略的努力可能会产生越来越多的净值收益。
电力的基本原理如何产生电力是将其他形式的能量转化为电流。发电机在1831年,迈克尔·法拉迪(Michael Faraday)对电力和磁性的实验导致了第一个发电机。在发电机中,机械能通过在电线线圈内旋转磁铁而变为电能。磁铁的北极和南极之间的力线被线圈中的电线切割,这会在线圈本身中产生电流。电站中使用的电磁力是由许多覆盖的铜线缠绕在铁芯周围的。磁铁称为转子,线圈为定子。需要某种形式的机械能,例如蒸汽,水,气或风的运动才能保持磁铁的转动。这是通过将移动蒸汽,水,气或风的机械力应用到连接到轴的涡轮轮的机械力来完成的,后者又连接到磁铁。南非大多数现代电力站的煤炭电力,煤炭被燃烧以加热水并将其转化为蒸汽。蒸汽被定向到涡轮机的叶片上,使其旋转。又,这又旋转了线圈内的磁转子以产生电力。一旦蒸汽通过涡轮机,就必须冷却并冷凝。冷却过程将蒸汽转回水中,以便将其泵回锅炉进行加热。在锅炉中,它将再次变成蒸汽,并将重新启动周期。许多埃斯科姆的燃煤电站都建在煤矿旁边。将煤从矿山运到陆上传送带上的发电站。这节省了时间和金钱,并有助于降低电力成本。在核电站的情况下,原子的电力不是通过燃烧煤来加热水,而是通过核反应中释放的热量来加热水。通过控制铀原子的分裂速率可以增加或减少热量。这是通过所谓的“控制杆”来完成的,该功能与汽车的加速器的方式相似,这会导致汽车加速或减速。由高度纯化的水和硼组成的“主持人”,在初级电路中循环,也有助于控制反应性。主电路的热量被转移到单独的二级电路中,其中水变成蒸汽。使用第二电路中的水加热产生的蒸汽用于以与燃煤电站完全相同的方式旋转涡轮机。然后将蒸汽冷凝并返回以重复使用。
图1:2021年德国位置的可再生能源技术和常规发电厂的LCOE。使用每种技术的最低价值和最大值考虑特定的投资。PV电池系统的比率与可用电池可用容量(KWH)表示光伏电源输出(KWP)。
摘要:在世界许多地区,高压(HV)电网已饱和,这使得很难容纳其他太阳能光伏(PV)系统连接请求。在本文中,根据净现值(NPV)评估了饱和网格中安装的PV容量的不同方案。开发的方案比较了网格容量,光伏系统方位角变化,缩减和电池存储的增加。在每种情况下,使用优化模型评估净现值(NPV)作为过度建筑能力因子的函数,该模型将其定义为超出可用容量以外的PV容量的相对量。这些方案应用于荷兰的案例研究,分析表明,通过优化削减措施,PV系统的容量可以提高到120%的过度建筑能力。考虑到这些成本时,首选在电网上进行较大的过度建筑能力投资。但是,最佳NPV位于40%的过度建筑物中,因此社会和NPV最佳距离并不总是对齐。此外,没有发现使用电池系统作为基础设施升级的替代方案是一种经济高效的解决方案。因此,限制可以在一定程度上具有成本效益,以允许将额外的PV容量连接到饱和网格。此外,与已安装的PV容量相比,逆变器的大小应大大降低。对于超过120%过度建立的网络容量的连接请求,应考虑。