π t da 日前市场-DA 电能价格(€/MWh) π t id 日内市场-ID 电能价格(€/MWh) π t fcr, r ,π t fcr, a FCR 底价(€/MW/4h),激活电能价格(€/MWh) π t afrr, r ,π t afrr, a aFRR 底价(€/MW/1h),激活电能价格(€/MWh) π t mfrr, r ,π t mfrr,a +/- mFRR 底价(€/MW/30min),激活电能价格(€/MWh) π t rr, r ,π t rr,a +/- RR 底价(€/MW/30min),激活电能价格(€/MWh) π t cap 容量市场 电能价格(€/MWh) at, j bm, +/- 上行和下行底价的激活信号:bm = {fcr, afrr, mfrr, rr} at bm 上行和下行储备的手动储备信号:bm = { mfrr, rr} at cap 容量市场的激活信号 dt da DA 市场的时间分辨率(1 小时) dt id ID 市场的时间分辨率(30 分钟) dt bm BM 市场的时间分辨率:bm = {fcr, afrr, mfrr, rr} (15 分钟) P max 电池的最大功率容量(MW) E cap 电池的最大能量容量(MWh) ƞ - , ƞ + 充电和放电效率(%) β 上行和下行 BM 储备的激活部分(%) soc max , soc min 充电阶段的最大值和最小值(%)
电 - 电是电能的流动。当被称为电子的微小粒子在电路中移动时,就会产生电能。电子 - 带负电的亚原子粒子,带电时会在原子之间跳跃。电路 - 导电材料的闭合环路,电流可以通过路径从电源流到负载,再流回电源。负载 - 使用电能的组件。灯泡、电动机、电器电源 - 电能的来源。电池、太阳能电池板、发电厂、风力涡轮机路径 - 允许电子流过的导电材料。发电厂 - 将物理能转换成电能的地方。传输 - 将电能从发电地点批量移动到变电站和社区电网供消费者使用。发电 - 将一次能源(热能或动能)转化为电能的过程。可再生电力 - 由永不枯竭的可再生能源产生的电力,例如风能、太阳能、水能、生物质能。不可再生电力 - 由会耗尽的不可再生能源产生的电力,例如煤炭、石油、天然气、核能。
在这种情况下,电流通过加热元件,加热元件被加热(通过焦耳加热)并因此发光。加热元件发出的光被储能材料吸收,因此在充电过程中储能材料也会升温。由于温度高,储能材料会发光,需要时光可以通过光伏技术将光转换回电能,见图 1。在这种类型的储能系统中,光子用于将储能材料从相当低的温度加热到高温,由于材料的热容量,可以储存大量的能量。因此,这种类型的储能可以具有高能量密度,与锂离子电池相似甚至更高。 [13] 由于储能基于电和光子之间的转换,因此这种类型的电池可以称为“光子电池” [13] 或“光子辉光电池”,因为热的储能材料会发光。这类电池中的储能材料可以由多种不同的材料制成,因此,廉价且丰富的储能材料可以制成非常低成本和大规模的电池。 [13] 例如,不同的氧化物在高温下稳定,如 Al 2 O 3 、 MgO、SiO 2 和 ZrO 2 ,或这些氧化物的混合物,也常用作高温炉中的“燃料砖”,可用作储能材料,而且成本可能非常低。 然而,在将热储能材料发射的辐射转换回电能的过程中,可能会有很大的损失。 在本文中,我们特别研究了使用基于量子点 (QD) 的光伏电池和基于钙钛矿的光伏电池的组合的可能性,以高转换效率将储能材料发射的宽波长范围的光子转换为电能。测量了储能材料两种不同温度下的模拟光谱的光伏响应和电功率输出。能量转换源于
图 4:S. oneidensis 等电活性微生物可以从多种能源中获取电能。固体基质 EET 微生物 H 2 氧化微生物能够吸收电能
电能在我们的日常生活和工业生产中起着非常重要的作用。化石燃料、核热能和可再生能源(例如太阳能、风能和生物质能)都可以转换成电能[1]。不幸的是,能量转换过程总是伴随着大量的能量损失。例如,核热能转化为电能的效率仅为约30%。此外,来自可再生能源的电能高度依赖于天气、季节和地域,无法及时满足实际需求。因此,迫切需要解决电能的存储和转换问题。开发先进的能量存储和转换技术对于提高能源利用效率和扩大能源应用领域至关重要。二次电池、超级电容器、水电解器和燃料电池是一些典型的电化学能量存储和转换装置。图1.1显示了这些电化学能量存储和转换系统的示意图[2]。水电解器可将电能转化为化学能,产生氢气(转化效率约为 70%),供燃料电池进一步使用。在相反的过程中,燃料电池将化学能转化为电能。二次电池(如锂离子电池)的能量转化过程是可逆的。在充电过程中,电能可以转化为化学能 [3]。在放电过程中,化学能又转化回电能。转化速度决定了系统功率,而存储容量与系统能量有关。一般来说,由于内部系统的原因,能量转换和存储的活性材料被集成到二次电池中。与二次电池不同,电解器和燃料电池系统适用于分离的转换器和存储。这种电化学存储和转换系统通常比集成存储和转换器的系统提供更高的能量。因此,电解器和燃料电池也引起了广泛关注 [4]。本文简要概述了典型的二次电池、超级电容器、燃料电池和水电解器。
由于化石能源存在全球变暖和有毒颗粒排放等问题,可再生能源在未来能源系统中的重要性可能越来越高。然而,太阳能电池和风能等可再生能源是间歇性的,其电力取决于天气条件。由于太阳能发电仅在白天进行,因此对于太阳能电池电力贡献较大的电网,至少需要几个小时的电能储存。因此,为了能够将这些能源的大部分纳入电网,至少需要储存几个小时的电能,以平衡能源生产和消耗的变化。此外,当屋顶装有太阳能电池的房屋数量增加时,本地电能储存也具有重要意义,因为这样能够在白天本地储存电能,以便在晚上和早上使用。除了这些固定式电力储存系统外,越来越多的电动汽车需要电池,这些电池不仅成本低,而且能量密度也高。
出于对环境影响的考虑,Audax Renovables SA 葡萄牙分公司为所有客户提供 100% 可再生电能,这些电能通过不会产生温室气体或污染排放的取之不尽的自然资源生产。
关键词汇: 电 - 电是电能的流动。当被称为电子的微小粒子在电路中移动时,就会产生电能。电子 - 带负电的亚原子粒子,带电时会在原子之间跳跃。 电路 - 一种导电材料的闭合环路,电流可以通过路径从电源流到负载,再流回电源。 负载 - 使用电能的组件。灯泡、电动机、电器 电源 - 电能的来源。电池、太阳能电池板、发电厂、风力涡轮机 路径 - 允许电子流过的导电材料。 发电厂 - 将物理能转换成电能的地方。 传输 - 将电能从发电地点批量移动到变电站和社区电网供消费者使用。 发电 - 将一次能源(热能或动能)转化为电能的过程。可再生电力 - 由永不枯竭的可再生能源产生的电力,例如风能、太阳能、水能、生物质能 不再生电力 - 由会耗尽的不可再生能源产生的电力,例如煤炭、石油、天然气、核能。 欧姆定律的组成部分: 电压:伏特是电势单位,也称为电动势。电压是电能移动的电位,类似于水压。 电流:安培是电流的单位。安培是电流的强度或电路中任一时间点的电子数量。 电阻:是衡量电路中电流流动阻力的指标。以欧姆为单位。