电转气 (P2G) 设施和天然气发电装置为综合电力和天然气系统 (IENGS) 提供了灵活性,可用于风电调节和爬坡部署。本文提出了一种考虑 P2G 储能和风电爬坡成本的 IENGS 随机协调调度模型。介绍了带有 P2G 的天然气系统的运行模型,并分析了 P2G 集成的优势。为了解决风电和能源负荷的不确定性,生成了多种代表性场景。本文结合并分析了灵活的爬坡要求和成本,发现 P2G 可以提供灵活的爬坡。IENGS 的协调调度模型被表述为一个两阶段随机规划问题,其中第一阶段模型对电力系统的日前调度进行建模,第二阶段模型对天然气系统进行调度。对改进的 PJM 5 总线电力系统(带有 7 节点天然气系统)以及 IEEE 118 总线系统(带有 20 节点比利时天然气系统)进行的数值案例研究验证了 P2G 可以帮助容纳风电、提供额外的灵活爬坡能力并减少来自天然气供应商的天然气供应和天然气负荷削减。
欧洲能源转型计划设立了明确的目标,即在绿色协议能源政策框架下到 2050 年实现气候中和的欧洲 [1]。欧盟委员会于 2021 年通过的“Fit for 55 0”一揽子计划为欧盟 2030 年气候和能源框架引入了更为严格的立法措施,包括可再生能源、能源效率、努力分担和排放标准立法、土地使用和林业以及能源税指令 [2]。现有的欧盟立法框架已被用于实施绿色协议愿景,明确表明未来能源结构中可再生能源 (RES) 的比重将增加,以及排放交易体系 (ETS) 对所有能源部门实施更严格的脱碳机制。太阳能和风能的不断普及极大地激励了电网的脱碳。然而,向欧盟碳中和能源系统有效利用低碳和可再生能源需要扩展到热力和运输领域,同时促进供应安全。通过结合节能和用电子燃料(基于电力生产氢气、合成气体和液体)取代化石燃料,可以将可再生能源发电系统的规模扩大 2 到 2.5 倍 [3],从而实现最终能源需求领域的气候中和。通过提高电气化程度实现的能源转型不仅对能源系统提出了巨大的挑战,包括太阳能和风能发电场的巨大容量和投资,而且对供应安全以及技术、经济和监管层面所需的额外措施也提出了挑战。目前,德国 [4]、美国 [5] 和中国 [6] 的可再生能源渗透率较低,已经报道了可再生能源的削减,导致可再生能源浪费和市场电价为负。电力供需时间间隔方程既需要运行单元的灵活性和同步性,也需要额外的能源储存措施、部门耦合和电网基础设施升级,以及高效的多国综合系统和市场,以经济高效地平衡可变可再生能源发电[7]。2050 年欧盟碳中和系统的能源建模研究解决了多功能能源储存技术的需求,以避免在可再生能源可用性高时通过负荷转移和灵活性进行削减,以及避免在可再生能源可用性低时进行负荷削减[3,8]。特别是,由于储存需求与总发电量的非线性增长有关,氢气和合成燃料形式的季节性能源储存被认为非常重要,因为报告称,电子燃料在最终能源中的份额为 20%。
• 可用管道容量信息不足(某些系统透明度很低或完全没有透明度) • 天然气和电力市场缺乏同步:发电厂必须提前一天投标,然后才能最终确定合同天然气数量 • 电力发电厂在周五之后和三天高峰周末之前进入天然气市场的机会有限 • 未来需要跨部门协调规划:用于发电的天然气使用将发生变化,可靠性将受到挑战。峰值将发生变化,负载将发生变化,用于发电的天然气供应将面临压力。
随着热电联产、燃气发电等能源转换技术的发展,区域综合能源系统中电、气、热等多种能源形式高度耦合。本文针对区域电力—天然气系统(REGS),重点研究电力系统与天然气系统的相互作用,提出一种基于分布式注气的REGS综合分析模型,以区域能源站(RES)为能量耦合环节,综合考虑分布式注气成本、弃风惩罚以及能源网络约束,优化REGS能量流,以最小化RES运行成本。进一步以多个RES和分布式注气为控制,研究各类可调资源对REGS运行成本经济性、可再生能源消纳灵活性以及压力保障能力安全性的影响。随后,研究了不考虑注气点的系统优化调度策略和考虑氢气或提质沼气作为注气属性的相应策略。数值算例表明,随着分布式注气点的引入,考虑沼气升级和注氢的经济调度策略提高了系统的经济性、降压水平和风电消纳率,对提高REGS的稳定性和灵活性具有重要意义。© 2020 由 Elsevier Ltd. 出版。
P2X 路径定义旨在澄清那些经常使用但含义或意图不同、容易导致误解和歧义的术语。任务组定义已在本文件第一章中解决了这个问题,澄清了本文件其余部分所采用的术语。一旦定义了从生产步骤到应用方面的氢路径,就会检查当前的氢状态。由于氢的能源应用范围广泛,目前主要用作氨生产和炼油厂等行业的化学成分。目前,与能源相关的氢路径主要通过示范项目来了解。在 ST2 框架内,对世界各地的 Power to X 演示进行了审查和分析。结果表明,所研究的路径是多样化的,最近氢工业应用的趋势引起了人们的兴趣。
同时,它将卷积神经网络与传统方法相结合,以基于短时傅立叶变换和连续小波变形的特征提取方法提出特征提取方法。卷积神经网络分类算法使用特征提取算法来提取时间频率特征来制作时间频率图,并使用卷积网络来快速学习分类的功能。测试结果表明,该算法在运动图像脑电图公共数据集中的精度为96%,而自制数据集的精度率约为92%,这证明了算法在运动成像EEG分类中的可行性。
零能源建设电力 - 热热双层能量优化控制方法Kong Lingguo 1,Wang Shibo 1,Cai Guowei 1,Liu Chuang 1,Guo Xiaoqiang 2
摘要:本研究对包含创新技术(固体氧化物电解质电池共电解器和实验性甲烷转化器)并配有可再生发电机的尖端电转气系统进行了完整的热经济性分析。进行的经济分析(从未应用于此类系统)旨在通过现金流分析估算产品的合成天然气成本。对各种工厂配置(具有不同的工作温度和关键部件的压力水平(电解器:600-850 ◦ C;1-8 bar))进行了比较,以确定可能的热协同效应。进行了参数研究,以评估热力学布置和经济边界条件的影响。结果表明,环境压力系统与共电解器和高温甲烷转化器之间的热协同作用的组合具有最佳的经济性能(合成天然气值降低高达 8%)。如果考虑到一些技术经济驱动因素(存储系统和可再生能源发电的适当规模比、电解池成本的发展和碳税的引入),研究中的电转气解决方案所获得的合成天然气的生产成本(比天然气价格低 80%)在天然气市场上将具有竞争力。
能源转型正在顺利进行,能源供应和能源使用在各种应用中变得更加可持续。能源转型的下一步是使供需更加可持续。实现这一目标主要有两种方式:在可再生能源发电量大时使用电力和利用能源储存。在热能领域,这可以通过将电能转化为热能(电转热,P2H)并储存热量以便以后充分利用来实现。在本研究中,我们重点关注使用 P2H 和热能储存使热能网络更加可持续的机会。对于 P2H,我们考虑了两种技术:热泵和电热水器。对于热能储存,我们研究了储罐储存(TTES)、地下孤立孔储存(PTES)和地下蓄水层高温储存(HT-ATES)。图 1 说明了这一概念。这项研究的目的是通过深入了解 P2H 和储存(P2H+S)的潜力和发展,将电力和热能的世界联系起来。在这项研究中,我们定义了商业案例并确定了 P2H+S 的技术潜力。此外,我们通过以综合方式对热网中的发电和来源进行建模,绘制了对电力系统的影响。最后,我们分析了障碍,并根据这一分析制定了政策建议,以使 P2H 和热存储正常运行。