最新的文章《可再生能源和可持续能源,Houssainy和Livingood,重点是有成本效益的方法网格对美国建筑可再生能源100%的股票。研究重点是确定的,供给和需求方面的技术减少显著相关的费用与能量储存很长时间。
研究:最优策略的成本效益和可靠的100%可再生电网。图片来源:hrui / SHutterstock.com
能源发电
文章指出,电网可靠性一直是一个障碍在能源领域,在能源生产与变量的主要部分代(VG)(如太阳能)和太阳能光伏(PV)。
大多数研究都集中在大幅提高电网可靠性高VG来源。当前电网VG渗透研究主要关注发现技术来减少生成减少,同时提高可再生资源的金融和经济价值。
分析工作流用于开发基线模型加载,产生生成配置文件,优化成本效益的供给方和需求方的策略。这个工作流程概述了高级模型的输入和输出变量,解决方案的结果,和不确定性分析变量。图片来源:Houssainy, S。,& Livingood W。,《可再生能源和可持续能源
研究策略
最新的研究表明,各种能源的技术经济双方彻底评估。地理考试解决方案总体投资成本最低的100%可再生能源在美国进行了研究。最优区域发展重点,以及陪同故障有效的能源资源,建立了以满足目标。
下一步涉及长期能量储存成本目标为即将到来的存储解决方案,基于地理因素决定的。
研究方法
研究人员开发了一个统计模型,被认为是代表美国建筑物单位。负载覆盖率(LCF)核心量化标准和标准的计量单位100%的可持续性和可再生能源的目标。LCF测量显示的比例加载的每小时的基础上可再生能源,和100%的可再生能源目标被认为是遇到的性能度量等于1。
建模IECC气候区39映射到能源部英航气候地区。38能源部原型建筑,用于构建基线模型,建模在IECC气候区,EIA数据时,它被用来通知的聚合模型,由英航气候地区分类。这种映射相能源部原型IECC气候带类别与环评报告英航气候地区。图片来源:Houssainy, S。,& Livingood W。,《可再生能源和可持续能源
研究人员最初发达人口基线模型生成配置文件,除了能源形象和建筑负荷弹性模型。下一个关键步骤涉及区域参数分析,结合负载的灵活性。最后一步涉及的不确定性分析。不确定性分析是必不可少的理解存储影响以及成本效益和效率指标。
基线模型开发
实验建筑模型由美国能源部(DOE)被用来估计设施的需求收集典型的建筑物。
能源部原型建筑设计是基于猜测美国社会的供暖、制冷和空调工程师(ASHRAE这样)建设标准90.1。模型中发音过程,生成的实验大楼集合模型把气候地区,构建葡萄酒。
实验大楼模型依赖于电力为核心的能源对于大多数的加载在研究过程中。热泵COP计算使用ASHRAE这样90.1能量输入率(EIR)曲线。
风能和太阳能光伏发电被认为是100%可再生能源的研究人员。光伏系统设计的逆变器效率96%,直流交流比为1.1。此外,光伏系统被认为是面向西南。
存储需求
这些被分为两种类型,日需求,和长时间的存储需求。电化学锂离子电池研究了生产者和消费者的进步日校准。发现电池运行通过保持顺差产生力量,没有超过总容量的75%然后卸货服务加载当有未满足的需要。研究认为场景发电超过或等于需求。
负载的灵活性
负载的灵活性指任何策略,用于改变设施需求概要文件以满足可再生能源供应,除了电力存储系统。专用热存储选项的最大潜力形成负载匹配可再生一代被研究人员深入研究。
敏感性分析
发现理想的存储容量下降作为长期存储成本上升。随着存储成本的上升,最具成本效益的选择是生产要素的增加。存储时间和能力CZ 7和4 CZ减少订单的季节持续多日的能力在成本高于40美元/千瓦时。
聚合的年度基准模型的电力消费最终用途在每个建模气候区。图片来源:Houssainy, S。,& Livingood W。,《可再生能源和可持续能源
探索建筑节能投资成本变化的影响在cost-optimal能效领域渗透,进行敏感性分析。能源效率增加100%费用导致最优能源效率平均下降10%渗透水平。
限制
这项研究只是集中在建筑行业对工业部门没有评估。土地需求和成本也不是合并,随着添加弹性注意事项和相关的成本。
总而言之,尽管存在这些局限性,研究有效地集中在100%健壮有效的能源生产。结果大大有用的研究由于缺乏长期的数据存储技术,已经成功地关注成本效益的可持续能源资源。
引用
Houssainy, S。& Livingood w (2021)。最优策略的成本效益和可靠的100%可再生电网。Renewale和可持续能源杂志》上。https://aip.scitation.org/doi/10.1063/5.0064570
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