我们如何创建有效的海洋可再生能源存储解决方案?

调查潜在的可再生能源存储功能海上发电是杂志的一篇新论文的重点能量。的研究已经由挪威科技大学的科学家们在特隆赫姆挪威,挪威。欧洲杯线上买球

研究:海上能源存储解决方案的应用程序。图片来源:音频和werbung / Shutterstock.com

离岸可再生能源发电和储存

传统能源发电是基于化石燃料,导致大量的环境问题。仅在挪威,近海石油化工提取负责2020年温室气体排放总量的26.7%。大多数这些排放由燃气轮机安装在海上平台。

认识到气候变化的规模和所发挥的关键作用近海石油和天然气的开采,已经有增加关注技术解决方案来改善该行业的可持续性和环境友好。这是至关重要的,以确保石油和天然气行业满足零碳目标由国际协议COP26和巴黎协定。

海洋可再生能源的兴起带来了机会改善近海油气开采的可持续性,减少部门的碳排放。此外,除了脱碳,创新的可再生能源解决方案也给海外代带来了机会和消费关键的能源产品,如氢和氨。

一些创新的解决方案和可再生离岸发电是可能的。航运业,例如,可以利用离岸能源利用的可持续近海地下水库。这也减少在岸土地利用的有益作用,这可能是更好地利用关键商业活动,比如农业。

取代燃气轮机与可再生技术可以显著降低能源消耗的海上钻井平台,并通过连接资产现存离岸可再生能源的来源,可以显著减少基础设施成本。改用可再生离岸发电和储存的好处有很多。

离岸存储系统整合到一个石油和天然气平台。氨价值链,包括主要部件的生产。图片来源:Arellano-Prieto et al .,能量

与可再生能源挑战

同时使用可再生能源提供解决方案的好处离岸资产是显而易见的,有一些必须解决的关键技术难题才能被广泛实施。

复杂的多尺度动力学可再生系统和太阳能和风能产生随机行为。此外,非平稳和季节性现象会影响这些发电的高效性能的策略。目前,可再生能源系统无法与燃气轮机的性能,同时是对环境有害的,是稳定的,而不是受到季节性的影响。

这些技术挑战限制大规模可再生能源的商业和工业渗透到部门,因为他们不能满足有效供给和需求。必须有足够的电力生产和消费之间的平衡。

克服这些问题,提高可再生能源系统的商业可行性,研究调查了发展基础设施和高效的能源存储解决方案的支持。能够提供一个可靠的、集成的、离岸season-independent可再生能力将提供重要的脱碳潜在的石油和天然气行业,特别是在容易受到供应中断的位置。

工作原理wind-turbine-integrated油气能源存储的概念。氨价值链,包括主要部件的生产。图片来源:Arellano-Prieto et al .,能量

这篇论文

审查研究的重点能量是填补当前研究差距可再生近海能源存储系统提出了一种综合评价方法。因此,根据作者,充当垫脚石的在这一领域未来的研究和发展工业规模集成可再生系统的天然气和石油行业。

以及海上能力,工作有潜力改善国内可再生能源存储,即研究的范围超出了最初的研究问题。这将加强供应安全,离网储能能力。超过一百人在当前文学研究作者了。

研究发现

11个可再生能源存储解决方案的能力评估的研究,包括不同的储能技术,ammonia-based,氢的解决方案。11个关键性能指标是用来评估其适用性:环境影响,转换密度、放电持续时间、足迹能量,存储容量、响应时间、安全、维护需求,效率、实验室和可积性缓解。

氨价值链,包括主要部件的生产。图片来源:Arellano-Prieto et al .,能量

在纸的解决方案分析,海上存储策略基于锂离子电池和压缩空气能源储存显示近期最大的潜力,能够满足部分能源需求。这两种技术是成熟的,可以结合当前的基础设施。然而,长期的解决方案,多种技术杜绝任何相似性判断的价值。

混合存储系统可以帮助更有效地满足一代和消费需求,克服技术成熟度在几个问题提出系统和季节性的问题。

在这个领域的研究仍然是在它的幼年期,解决可持续发展问题的潜力是巨大的。根据作者,关注未来的研究将需要增加关注生命周期评估,风险评估,和其他关键的研究角度。虽然有几个仍需要克服的挑战,本文为未来的研究者提供了一个有用的知识基础。

进一步的阅读

Arellano-Prieto。等。(2022)离岸能源存储解决方案的应用程序能量,15(17),6153(在线)mdpi.com。可以在:https://www.mdpi.com/1996-1073/15/17/6153

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