Pumped hydro energy storage and 100 % renewable electricity for East Asia

Rapid cost reductions have led to the widespread deployment of renewable technologies such as solar photovoltaics(PV)and wind globally.Additional storage is needed when the share of solar PV and wind in electricity production rises to 50–100%.Pumped hydro energy storage constitutes 97%of the global capacity of stored power and over 99%of stored energy and is the leading method of energy storage.Off-river pumped hydro energy storage options,strong interconnections over large areas,and demand management can support a highly renewable electricity system at a modest cost.East Asia has abundant wind,solar,and off-river pumped hydro energy resources.The identified pumped hydro energy storage potential is 100 times more than required to support 100%renewable energy in East Asia.

An Approach for Cost-Efficient Grid Integration of Distributed Renewable Energy Sources

We describe a specific approach to capacity man a ge ment for distribution grids. Based on simulations, it has been found that by curtailing a maximum of 5% of the yearly energy production on a per-generator basis, distribution grid connection capacity can be doubled. We also present the setting and fi rst results of a fi eld test for validating the approach in a rural distribution grid in northern Germany.

100%可再生能源城市建设模式分析

在传统化石能源日益枯竭及气候变化问题日益凸显的大背景下,建设可再生能源城市是未来城市发展的必然趋势之一,100%可再生能源也将成为越来越多城市的选择。本文在系统研究国际上大量案例的基础上,分析了1 0 0%可再生能源城市的特点及规律,归纳出低碳型与零碳型、完全型与专项型等多种1 0 0%可再生能源城市建设模式。对于我国城市来说,不是所有城市都适合走100%可再生能源城市之路,但未来必然有越来越多的城市转向100%可再生能源的发展道路。

敦煌市建设100%可再生能源城市发展思路研究

甘肃省敦煌市是历史文化名城,其城市发展定位是国际文化旅游名城。敦煌市太阳能和风能资源丰富,其于2009年建立了我国第一座大型光伏电站,可再生能源市场快速发展,于2011年开始创建新能源示范城市,2015年提出打造100%可再生能源城市,城市新能源发展思路不断完善和提升,正在向100%可再生能源城市迈进。本文回顾了敦煌市可再生能源发展思路的变化路径,研究分析了敦煌市建设100%可再生能源城市的经验和面临的挑战。

慕尼黑市100%可再生能源供热目标、技术路径及政策

德国慕尼黑市是首个提出到2040年实现100%可再生能源供热的百万人口大城市,中深层地热能是其主要的热源。为实现全市100%可再生能源供热的宏伟目标,慕尼黑市需要打25对中深层地热井以提供400MWth供热规模。本文介绍了慕尼黑市100%可再生能源供热城市发展目标的背景和要求;总结梳理了实现目标的技术路径和开展的行动,包括中深层地热能的资源勘探、技术研发、区域供热试点和推广、100%中深层地热供热的勘探规划设计研究等;研究分析了相关的激励政策和保障措施;提出了对我国发展可再生能源供热的启示和建议。

德国法兰克福市100%可再生能源发展之路及启示

德国法兰克福市是全球低碳和100%可再生能源城市行动计划的先行者。在详实的可行性研究的基础上,2015年法兰克福市议会批准了"法兰克福市100%气候保护总体规划",提出到2050年实现能源消费总量减少50%、温室气体减排95%、100%可再生能源的城市发展目标。本文分析了法兰克福100%可再生能源城市发展目标的形成路径;重点介绍了2050年100%气候保护总体规划的可行性研究工作,包括分行业能源需求总量的控制和目标、100%可再生能源供应情景研究和供应方案的确定、保障措施等;并提出了我国建设100%可再生能源城市的思考和建议。

构建100%可再生能源电力系统述评与展望

大力推动可再生能源发展是应对当前能源危机和环境问题的重要手段,全球许多国家和地区陆续提出未来向100%可再生能源电力系统(100%renewableenergypower systems,100%REPS)转型的设想,相关学术研究成果在近年来也持续大量涌现。为全面综述该领域的国内外研究现状和发展趋势,对进一步开展该领域相关研究工作提供参考和借鉴,该文阐述100%REPS的基本概念及其与碳中和电力系统、纯清洁能源电力系统的联系和区别,从技术、经济、政策3方面分析构建100%REPS将面临的主要挑战。在此基础上,从电源规划、网架规划、无功配置、稳定性分析与控制、运行调度、电能质量优化6个环节,综述当前相关研究成果,拟定应对这些挑战的潜在研究方向,分析其中需要重点关注的难点问题,进而提出一套面向100%REPS的研究框架。最后,对未来100%REPS的应用实践与探索进行总结和展望。

可再生能源综合利用的研究现状与展望

为提高可再生能源的利用率和独立系统的供电可靠性,综述了可再生能源综合利用技术的研究进展和现状.从容量优化配置、系统建模与优化、能量管理、经济性评价等方面进行了全面总结,指出了可再生能源综合利用中存在的主要问题,主要涉及标准缺失、容量配置的随意性、运行经验缺乏、对传统能源的依赖等几个方面,归纳了现有研究中的局限性,并对可再生能源综合利用技术的发展前景进行了展望.

考虑废物处理设施供能特性的乡村多能源系统自治优化模型

针对双碳目标下100%可再生能源供能的乡村多种产业垃圾废物处理、能源供需间协调优化问题,提出一种考虑粪污及生活垃圾处理设施供能特性与可再生能源协同的乡村多能源系统优化自治运行模型。首先,研究乡村畜牧养殖业粪污制气设施与垃圾焚烧发电设施的废物处理与能源产出特性,建立乡村废物处理设施的电、气能源供给模型;其次,研究大中型乡镇区域内电、热、燃气等多种类能源负荷的需求特性,建立基于100%可再生能源及废物处理设施供能的乡村多能源系统(villages multi-energy system integrated waste treatment and renewable energy,VMES-WRE)模型;然后,根据VMES-WRE能量输运特性,将其划分为供给侧、能量转换侧和负荷侧3个层次,研究基于3个层次协调的VMES-WRE供能、转换、存储和消费过程的多能量流自治优化运行策略;最后,以我国东北某大型乡村多能源系统及废物处理设施运行数据为基础,建立考虑废物处理供能与可再生能源协调的乡村多能源系统自治优化运行仿真模型,仿真结果表明,提出的乡村多能源系统自治优化模型能够有效协调废物处理设施供能与可再生能源波动,在满足乡村多能源负荷需求及垃圾处理要求的前提下,有效提升能源供给自治能力和运行经济性。

我国不同区域住宅小区全可再生能源系统可行性分析

全可再生能源系统完全依靠可再生能源满足用户用能需求,近年来成为国内外研究热点。然而,不同区域气候及地质环境差异较大,全可再生能源系统结构与性能也具有区域特征。提出一种全可再生能源系统优化配置方法,并以住宅小区为研究对象,考察全可再生能源系统在我国不同区域的运行特征与可行性。考虑生物质能、风能、光能分布差异,选取我国30个典型城市,构建住宅小区全可再生能源系统;搭建全可再生能源系统模型,并以年总费用为目标,通过遗传算法获得我国不同区域全可再生能源系统优化设计方案;分析不同区域系统的运行特征与可行性。结果表明,在我国当前能源市场条件下,我国多数地区全可再生能源系统以太阳能和生物质供能为主,太阳能供电占比超过60%,在太阳能资源丰富区可达90%左右,而风能利用有限。全可再生能源系统在大多数区域经济性良好,相比传统系统回收期低于6年。