弗劳恩霍夫协会能源的生产与储存互联研究

德国弗劳恩霍夫应用研究促进协会消息:目前,可再生能源在德国电力生产中所占的比例近乎50%,但是可再生能源几乎无法满足白天不断变化的电力需求,因为它们只有在风吹或阳光明媚的时候才能提供电能。而根据日常需求得出的理想状态是能够通过某种手段大规模的储存所产生的可再生能源,并从而使得能源的产生和储存相互协调匹配。这是由弗劳恩霍夫算法和科学计算研究所旗下联合项目ES-FLEX-INFRA的目标。

  ES-FLEX-INFRA项目由北莱茵-威斯特法伦州资助,其明确目标是将能源部门结合起来,以使其基础设施更加灵活。为此目的开发的软件旨在使电力公司能够分析和转移负载,并将存储设施集成到城市基础设施中。

弗劳恩霍夫协会能源的生产与储存互联研究

  “当电力需求很高但没有阳光照耀时会发生什么?当情况逆转时,我们如何使用剩余能量? 如果可再生能源的份额继续增长,那么单个能源部门为优化能源使用所做的常规努力将不再足够。 相反,将能源、电力、天然气、区域供热和运输等能源部门联系起来是必要的。”弗劳恩霍夫算法和科学计算研究所支持该项目的Bernhard Klaassen博士说,“例如,转移负载以平衡发电和消耗,利用工业废热和存储热能要比以电形式存储能量更具成本效益和效率。”

  通过交叉能源管理提高效率,连接了各个能源部门来调节热量的生产和存储。产生电力的副产品热量不再是废物。在最佳状态下,这种交叉能源管理将是发电和生热的完美结合,再加上该能源的最佳存储、分配和使用。这将使基于可再生能源的电源更加可靠,并使之成为可行的长期解决方案。研究人员在仿真中进行了虚拟试验,以开发ES-FLEX-INFRA作为软件支持的解决方案,但他们还研究了莱茵电网公司在不同负载条件下的真实电网。研究评估对象涉及电力、天然气和供热部门。

  可以使能源基础架构更加灵活的一些选项包括:

  •使用热泵、蓄热器或网格来利用通常废弃的废热和其他热流

  •实施电能转化为燃气的解决方案,以利用多余的电能生产甲烷,同时利用电能转化为燃气的过程热量用于热电联产系统

  •生成甲烷并将其输入气网和存储设施,并在热电联产系统中使用

  •将多余的电力用于电动汽车充电或将电力转换为燃气,用于天然气驱动的汽车(陈南)

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