摘要:风能和太阳能等可变可再生能源在能源结构中的广泛渗透,保证了向脱碳和可持续能源系统的过渡以及实现气候目标的实现。然而,这些能源的不稳定性与不可预测性主要影响其工厂的生产。因此,需要公用事业规模的能源存储来帮助平衡供需,从而防止可能导致不同电网层面出现问题的不平衡。在本研究中,作者的专利能源存储技术,即综合能源存储系统 (I-ESS),与 10 MW p 太阳能发电厂相结合。光伏发电厂和 I-ESS 单元充当虚拟发电厂 (VPP)。所选的 VPP 管理策略试图优化发电厂提供稳定电力输出的每日小时数。数值模拟表明,VPP 发电厂可以有效地平滑光伏峰值并管理电力供应。具体来说,通过定义一种新指标来表示向电网提供的常规电力小时数加上备用装置中存储的能量与一年中的总小时数之比,结果表明,就光伏输出而言,VPP 规律性相对较高,范围从 12 月的 50% 的低点到 8 月的 87% 的高点。因此,拟议的 VPP 安排似乎是一种推动碳中和转型的有前途的技术。
风电场储能可以平抑风电出力波动,共享储能可以降低储能设备建设成本,激发风电场投资储能的积极性。风电基地由多个风电场群组成,现有的研究方法并未考虑如何在风电基地内风电场群间分配共享储能。本文提出一种面向风电场群的储能容量分配方法。首先建立共享储能分配双层模型,上层模型以风电基地超限功率外送风险最小为目标,优化各风电场群共享储能分配;下层模型根据储能容量分配计算各风电场群的超限功率外送,并将超限功率值传递至上层模型。双层模型可转化为可顺序求解的两阶段模型;采用比利时风电基地进行数值模拟,验证所提模型的有效性。最后,分析了信心水平、总储能容量、风险偏好因子的敏感性。
摘要:锂离子电池内的电源线通信允许在电池组中每个仪器单元的传感器节点之间传递高纤维传感器数据,以转移到外部电池管理系统。在本文中,对各种电荷状态下锂离子电池的变化特征进行了测量,分析,并比较了它们在10 MHz至6 GHz的载波频率的电源线通信系统上的有效性。此外,研究了正交振幅调制(QAM)的使用,以确定其作为同一载流子频率范围的最新调制方法的有效性。总体结果表明,某些载波频率和QAM订单可能不适合原位电池组电源线通信,因为电池阻抗的变化和某些锂离子电池电荷状态的变化会导致误差向量幅度的增加,位误差比和符号误差比的增加。在本文中还提出了基于经验结果的这些不断变化特征的影响的建议和趋势。
免责声明 本研究合作和资金由美国内政部海洋能源管理局 (BOEM) 太平洋地区办事处 (位于加利福尼亚州卡马里奥) 提供,协议编号为 M19AC00005。本报告已由 BOEM 进行技术审查,并已获准发表。本文中的观点和结论均为作者的观点和结论,不应被解释为代表美国政府的意见或政策,提及商品名称或商业产品也不构成对使用的认可或推荐。本研究由美国能源部 (DOE) 的国家可再生能源实验室撰写,该实验室由可持续能源联盟有限责任公司运营,合同编号为 DE-AC36-08GO28308。海洋能源管理局 (BOEM) 和加州州立理工大学洪堡分校的 Schatz 能源研究中心也为本研究提供了支持,合同编号为 TSA-20-17373。本文中表达的观点不一定代表美国能源部或美国政府的观点。美国政府保留;并且出版商通过接受该文章的出版,承认美国政府保留非排他性的、已付费的、不可撤销的全球许可,可以为美国政府的目的出版或复制该作品的已出版形式,或允许他人这样做。
摘要4几乎所有在美国的机车都由由柴油5发电机提供动力的电动驱动器推动,空气污染每6年就会造成1,000多人的早期死亡。电池技术的急剧改进,加上廉价可再生电力7打开电池电力导轨的可能性。鉴于机车已经具有电动驱动器,8将其转换为电池电动电池,主要需要电池车,该电池可以直接连接到传动系统。我们检查了电池电力电池货运导轨部门的案例,10发现一辆重型电池车可以为450英里的典型机车供电,这是美国货运火车旅行的11个平均每日距离的三倍。我们发现,电池电力火车可以使用12台柴油火车以6美分/千瓦时的电力充电成本实现成本奇偶性。我们13说明了如何使用批发电价来实现这些成本。将14个机队转换为电池电力电池将删除3700万吨二氧化碳,并在20年内节省15亿美元的总部门成本,同时在极端事件中引入可解决位置特异性网格约束的238 GWH。17 18 19 20 21
摘要 — 随着人口增长和新技术的引入,能源消耗不断增加,这带来了消费者方面的高效能源管理等关键问题。这提高了使用可再生能源的重要性,特别是光伏 (PV) 系统和风力涡轮机。这项工作建模并讨论了基于电网和电池存储的混合电力系统的设计方案。研究了装机容量对每种模式的可再生能源渗透率 (RP) 和电力成本 (COE) 的影响。为了成功运行混合电力系统和电力市场中的电力交易,需要考虑对光伏发电和负荷需求的准确预测。引入了机器学习 (ML) 模型来调度和预测光伏发电和负荷需求的变化。ML 模型的适应度表明,当采用线性回归模型时,均方误差 (MSE) 为 0.000012,均方根误差 (RMSE) 为 0.003560,R 2 为 0.999379。根据预测的光伏发电量和负荷需求,当使用光伏和电网时,电力成本降低37.5%,而当使用光伏、电网和储能系统时,电力成本降低43.06%。
摘要:电动汽车和电解氢的生产的LCA受电的组合控制。因此,LCA基准测试很容易选择电力数据。有四个问题:(1)领先的生命周期影响(LCI)数据库患有不便的不确定性和不准确性,(2)国家的电力组合正在迅速变化,年复一年,(3)电力组合在一小时和日常的基础上强烈影响,这需要基于时间的分配,而基于时间的分配也可以与(4)交易(4)与努力交易。该分析表明:(a)领先数据库中该国生产组合的GHG排放量的差异相当高(30%),(b)在LCA中,必须在捆绑和捆绑的注册电力证书(REC)(rec)和保证原点(GOS)之间进行区分; the residual mix should not be applied in LCA because of its huge inaccuracy, (c) time-based allocation rules for renewables are required to cope with periods of overproduction, (d) benchmarking of electricity is highly affected by the choice of midpoints and/or endpoint systems, and (e) there is an urgent need for a new LCI database, based on measured emission data, continuously kept up-to-date, transparent, and开放访问。
自 2019 年 5 月起,测量基础 SI 基于选定基本常数的固定值。这使得自 1990 年以来与 SI 分离的电气计量重新回归到通用单位制中。通过约瑟夫森效应实现量化电压和通过量子霍尔效应实现量化电阻的实际实现并没有改变,但现在结果直接与基本电荷 e 和普朗克常数 h 的固定值组合有关。利用欧姆定律,这也可以实现量化电流。但新的 SI 还允许直接直观地实现电流:通过重复转移单个量化电荷 e 来产生量化电流。近年来,通过精确的单电子泵浦在实现这种实现方面取得了巨大进展。比较这些不同实现产生的电流,即关闭所谓的量子计量三角,将允许测试电量子计量的基础。在我的演讲中,我将介绍电量子计量和新 SI,回顾单电子泵送的进展并讨论量子计量三角的现状。
* 巴塞尔大学物理系,Klingelbergstrasse 82, 4056 Basel,瑞士(michel.calame@unibas.ch;blaise.jeanneret@metas.ch)摘要 — 石墨烯是一种由碳原子以六边形晶格排列的单原子厚度材料,由于其有趣的电气和机械特性而被广泛吹捧为新的神奇材料 [1]。特别是在石墨烯中观察到的量子霍尔效应 (QHE) 为新的量子电阻标准开辟了道路。我们的研究重点是化学气相沉积 (CVD) 石墨烯的 QHE 和拉曼表征。在本文中,我们描述了石墨烯薄膜的 CVD 生长、它们向基材的转移以及使用拉曼光谱和电传输测量对其进行表征。索引词 — 石墨烯 (G)、化学气相沉积 (CVD)、铜 (Cu)、量子霍尔效应 (QHE)。引言 2004 年发现石墨烯后不久 [2],石墨烯薄膜在室温和极高磁场中表现出非常清晰的 QHE 特征 [3]。这一观察结果引发了电工计量界的热烈讨论,人们设想开发一种新型初级电阻标准。如今,人们已经在石墨烯薄膜上实现了量子霍尔电阻 (QHR) 的精确测量,精度达到了前所未有的 8.6 × 10 -11 μΩ/Ω [4]。这些结果是在 Si/C 单晶基板上生长的石墨烯薄膜上获得的。另一个有前途的测量方法是使用