研究人员开发了一个模型，可以用来预测如果一个国家完全转向可再生能源，从化石燃料转向发电，该国的能源储存需求将是多少。该模型为决策者提供了重要的信息，用于制定近期决策和参与长期能源系统规划。
这篇题为《长期容量扩张能源规划中的储能建模:对意大利系统的分析》的论文发表在《储能杂志》上。
“我们将这项研究的重点放在意大利的能源系统上，因为近年来由于俄罗斯入侵乌克兰而难以获得负担得起的天然气，意大利的能源系统遭受了重大损失，”该研究论文的合著者、北卡罗来纳州立大学土木、建筑和环境工程副教授安德森·德奎罗斯(Anderson de Queiroz)说。
这引发了人们对意大利如何才能使其能源系统更强健的疑问。我们的目标是开发一个模型，使我们能够确定如果意大利完全摆脱化石燃料，用可再生资源满足电力需求，意大利的能源储存需求将是什么。”
能量储存是这个难题的关键部分，因为可再生能源，如太阳能或风能，并不是一直以相同的速度产生能量。例如，你需要能够储存太阳能产生的能量，这样你就可以在晚上没有太阳的时候使用这些能量。
为了更好地理解能源系统的能量存储需求，研究人员修改了一个名为Temoa的现有优化模型。
具体来说，研究人员修改了模型，以考虑可再生能源生产在一天中的不同时间和一年中不同时间的变化。例如，在白天较长的夏季，太阳能发电量会增加，但夜间太阳能发电量仍会下降。
研究人员还考虑了一天中不同时间和不同季节能量消耗的变化。例如，在炎热的夏季下午，如果人们使用空调，能源消耗可能会上升。
捕捉这些可再生能源生产和能源消耗的日常和季节性波动，使研究人员能够创建一个更详细的能源系统模型，这使他们能够更好地回答有关系统能量存储需求的问题。有多少可再生能源可以重新定向储存?需要多少能量存储才能满足需求?
de Queiroz说:“我们修改后的模型清楚地表明，增加储能容量对意大利电力部门脱碳至关重要，但它也提供了一些详细的见解。”“例如，该模型表明，意大利需要能够在短期能源存储设备中存储约10%的发电量。”
“短期能源储存”这个术语有些令人困惑。它并不是指存储设备可以存储能量的时间。相反，它指的是设备能维持其最大输出功率的时间。例如，一个1小时2千瓦的设备可以在1小时内释放2千瓦的电力，而一个3小时2千瓦的设备可以在3小时内释放2千瓦的电力。能够释放最大功率输出4小时或更短时间的储能系统通常被认为是短期储能设备。
de Queiroz说:“根据最近的成本预测和估计，我们对短期储能设备的预测是由能源系统的储能需求和这些设备是满足这些需求的最具成本效益的方式这两个因素驱动的。”
但是，虽然这篇论文的重点是意大利，但研究人员为这项工作开发的改进模型可以用于预测任何能源系统的储能需求。
“随着世界向可再生能源发展，我们需要找到方法来解释它们的可变性，”de Queiroz说。
“储能设备使我们能够灵活地调整能源生产的波动，同时也为我们提供了满足能源需求所需的可靠性。像我们在这里展示的模型为政策制定者提供了关于他们长期储能需求的关键见解。”
更多信息:Matteo Nicoli等人，长期容量扩张能源规划中的储能建模:对意大利系统的分析，《储能杂志》(2024)。引文:研究人员开发可再生能源项目储能需求模型(2024年9月30日)检索自2024年9月30日https://techxplore.com/news/2024-09-energy-storage-renewable.html本文档受版权保护。除为私人学习或研究目的而进行的任何公平交易外，未经书面许可，不得转载任何部分。内容仅供参考之用。
