抽水蓄能
开环与闭环抽水蓄能水电的环境效应比较
领导公司
太平洋西北国家实验室
首席研究员(s)
- Bo Saulsbury
抽水蓄能水电(PSH)是利用不同海拔高度的两个水库之间抽水、放水蓄水发电的一种储能方式. 当电力需求较低时, PSH工程可以利用低成本能源将水从下部水库抽到上部水库蓄水. 当电力需求高的时候, PSH项目通过发电站将上部水库的水释放出来发电. 传统上, 这意味着PSH电厂白天发电,晚上抽水, 有适度的昼夜或季节变化. 今天, PSH泵运作业正在发生变化,以促进可变可再生能源(VRE)发电资源的整合, 尤其是风能和太阳能, 在美国.S. 网格. PSH设备通常是高容量(能源和电力)的成本最低的选择。, 长时间存储, 并且可以提供高vre穿透网格所需的灵活性和快速响应. PSH在建设和运营方面也面临着一系列挑战, 然而, 包括高昂的初始资本成本, 建设时间长, 收入流的不确定性(类似于所有存储), 以及潜在的环境影响. 美国.S. 美国能源部(DOE)的HydroWIRES计划包括解决这些挑战的研究. 本报告特别关注潜在的环境影响, 与传统的更常见的开环系统相比,使用闭环抽水蓄能系统可以减少影响的程度.
技术应用
抽水蓄能
研究范畴
环境和可持续发展
研究子范畴
状态
完整的
完成日期
2020
海洋能源
深水MHK安定舱
领导公司
桑迪亚国家实验室
首席研究员(s)
- Budi谷纳温
本项目将设计, 对桑迪亚国家实验室(S和ia National laboratory)现有的基础设施进行改造和升级,以适应1)海洋能源(ME)系统的调试测试(任务1), 2) ME系统中皮带和绳索部件的结构测试(任务2). 一旦完成, 在海上部署之前,试车测试设施将作为开发人员在高trl条件下进行关键试车测试的场所. 桑迪亚湖设施将进行测试,以降低海上部署的风险和成本. 皮带和绳索测试设备将能够进行短期和长期的结构测试,以了解不仅是皮带和绳索材料的机械性能和技术限制, 还可以在皮带或绳子的末端缝合或夹紧, 在之前的研究中,哪一个被认为是潜在的薄弱环节. 该设施将有助于确定皮带和绳索组件的可靠性和维护要求, 从而减少海上部署的风险
技术应用
海洋能源
研究范畴
技术
研究子范畴
流体动力学的
状态
正在进行的
完成日期
TBD
传统的水电
岩块速度和捕食者栖息地的一种方法
领导公司
垦务局
首席研究员(s)
- 珍娜保罗
在萨克拉门托河和圣华金河上,对于迁徙的幼鲑来说,持续的速度序列和捕食者的避难所是生存的必要条件. 沿着河流走廊的栖息地缺口增加了被捕食的风险, 乏力, 压力, 增长率下降, 因此, 需要减排措施. 然而, 传统生境改善方法, 例如侧通道恢复, 不适用于所有河段或在所有流量条件下. 被堤坝限制的区域, 陡峭的银行, 或者其他地形限制需要新的方法来补充缺失或不足的迁徙栖息地. 岩石是指固定在巨石上的树干(带有根簇). 巨石和根块提供了速度和捕食者的避难所, 因此, 让青少年在移民期间安全休息和进食. 通过水动力模拟, 物理建模, 鱼类行为算法, 该项目将确定最佳的数量和安置模式,以实现合适的迁徙栖息地条件. 预计这项研究的结果将为未来的栖息地项目提供设计建议.
技术应用
传统的水电
研究范畴
环境和可持续发展
研究子范畴
鱼类和水生资源
状态
正在进行的
完成日期
2022
传统的水电
水电和风能综合发电价值评估方法
领导公司
科罗拉多大学博尔德分校
首席研究员(s)
- 米奇·克莱门特
近年来,风力发电装机容量快速增长. 风力发电提供了众多的经济, 社会和环境效益, 但它也带有内在的可变性和不确定性, 哪些因素会增加额外准备金的需求, 能够快速调整输出以保持电力供应与需求平衡的发电资源. 水电是一种廉价而灵活的发电资源,被认为是为风力发电提供必要的平衡储备的最佳资源之一. 水电的灵活性和容量是有限的, 然而, 由于与环境和水管理目标相关的非电力限制,这在以前的风力一体化研究中没有充分考虑. beat365官方app下载提出了一种使用RiverWare河流系统和水电建模工具来评估水电和风能集成的方法. 该模型既反映了水力发电系统的物理特性,又考虑了现实的非电力政策约束. 经济评估包括能源和辅助服务的价值. 此外,操作输出包括满足所有策略约束的能力. 该方法应用于一个集成水电和风力发电系统的测试案例,包括河流配置中的五个水电项目,用于一系列的风力渗透水平和水文条件. 结果表明,低穿透率的风增加了系统的经济价值. 随着安装容量的增加, 增加风力发电的收益正在递减, 主要是由于准备金要求的提高. 风电容量的增加也导致违反政策约束的数量增加. 非功率约束对系统总价值有显著影响, 但这种相对影响取决于系统条件. 策略和物理系统之间的复杂相互作用导致系统对穿透风变化的高度非线性响应. 利用目标规划可以捕捉到这些影响,如果不能对综合物理系统及其操作政策作出现实的表示,这些影响就会被忽略. 该方法可用于在未来的风能集成研究中提供水电系统的改进代表.
技术应用
传统的水电
研究范畴
互联整合和市场
研究子范畴
可再生资源的整合
状态
完整的
完成日期
2012
海洋能源
传统的水电
一种平衡风力发电间歇期的随机动态规划方法
领导公司
康奈尔大学
首席研究员(s)
- 苏姓谭
水电是一种反应迅速的能源,因此是间歇性能源的完美补充 风力发电的. 然而,e等风能对传统水电系统的影响是可以感觉到的, 特别是当系统受到其他几个环境和维护约束时. beat365官方app下载的目标 本文的目的是在无管制的市场环境下,当有随机风输入时,发展一种实际的多水库水力发电系统水力运行优化的一般方法. 的 采用的方法是随机动态规划(SDP). 目前,对水电运行的研究较多 风力优化包括线性规划和随机规划 在线性. 相比之下,SDP是一种不需要假设的随机优化方法 目标函数的线性. 真正的自适应和随机非线性公式 目标函数可以应用于多个时间步长, 与许多时间步相比是有效的 对随机规划. 初步的确定性优化结果证明了该方法的有效性 该方法可以了解系统的状态,从而指导水力系统的运行. 的 研究将继续优化不确定的流入和风.
技术应用
传统的水电
研究范畴
互联整合和市场
研究子范畴
可再生资源的整合
状态
完整的
完成日期
2013
传统的水电
储层沉积物中有机质沉积和储存特征的地层学方法
领导公司
俄勒冈州立大学
首席研究员(s)
- 月桂Stratton
储层碳埋藏与沉积之间的关系尚不清楚, 揭示了beat365官方app下载对运输的基本理解的不足, 处理, 河流和湖泊系统中的沉积物和有机质的沉积,增加了beat365官方app下载对大坝对全球碳收支净影响的理解的不确定性. 2011-2014年拆除了埃尔瓦河上的两座大型水坝, 华盛顿州, 这是迄今为止全球最大的大坝拆除工程, 造成了大面积的水库沉积物的浅滩暴露, 通过对世界各地油藏的直接观测,首次对沉积物的相结构进行了表征,并为评估环境影响之间的关系提供了无与伦比的机会, 比如沉积物供应的变化, 以及它们在地层记录中的表达, 2)评价沉积过程与碎屑有机碳沉积和储存之间的关系, 粗粒有机质和木质碎屑对储层总碳收支的重要性, 3)利用这些储层的研究成果,对全球储层碳储量进行评价,并建立储层埋碳概念模型,为今后的研究提供指导, 根据地层特征“类型”的定义. 前湖米尔斯, 年轻的, 上游水库, 以三方为特征, subaerial Gilbert-style delta which prograded >1 km into the main reservoir from 1927 to 2011. 沉积物由粗粒顶积层组成, 倾斜陡峭的前积层, 和一个细粒度的, 轻轻蘸前三角洲. 个别事件的视界可在前米尔斯湖的细粒沉积物中辨认出来, 它们的数量和间距与已知的水位下降或洪水事件并不对应. 前湖Aldwell, 1913年至2011年被扣押, 是由吉尔伯特风格的快速发展所定义的, 格列斯峡谷大坝上游完工前的陆上三角洲. 然而, 1927年,格林斯峡谷大坝在上游的关闭使三角洲演变成一个细粒的, 河口坝型三角洲指示低位, 细粒度沉积物. 这一演化过程,与先前未被识别的滑坡沉积结合到上部 三角洲平原, 这表明,了解外生作用对储层沉积的影响是解释和预测单个系统沉积的关键. 前湖米尔斯积累~330克, 沉积带平均累积速率为229 ~ 9262 gCm-2 yr-1 , 前阿尔德维尔湖累积约91 Gg (263 ~ 2414 gCm-2年-1). 两种储层的碳储量均以非均质性为主, 储层粗粒三角洲斜坡区和相对粗粒前三角洲区均存在粗粒有机质和木屑, 在以砾石为主的地方储藏很少, 陆上三角洲平原. 细粒湖相和前三角洲沉积的碳富集相对均匀, 但来自前米尔斯湖吉尔伯特型三角洲斜坡的浊度流向前三角洲输送的碳量明显高于前奥尔德威尔湖河口坝型三角洲. C:N比值支持对这两个储层中大部分有机质的异地解释. 仅基于湖泊和/或前三角洲的采样方案将低估前奥尔德维尔湖的总碳积累,低估幅度高达30%, 但前米尔斯湖被高估了47%. 全球对储层沉积物中碳固存率的估计相差三个数量级, 虽然每个储层的估算值相差4个数量级,而且只有37个以上的储层,但对预测变量的文献综述表明,两者之间存在微弱或矛盾的关系. 四种独特的储层类型的概念地层框架表明,有机质沉积与沉积过程有着内在的联系,碳的储存模式随着储层沉积物的地层而系统地变化. 以三角洲为主的储层(无论是吉尔伯特型还是浅水型)似乎在其三角洲和前三角洲区储存了大部分的碳, 而深水型储层呈双峰分布, 异地碳优先沿原河道沉积,异地碳则沉积在原漫滩上. 湖相储层以悬移沉积为主 因而沉积相对均匀, 但文献表明,这些储层比通常测量的更加多变. 目前的储层取样方法不能解释这种系统变化,倾向于细粒沉积物, 这表明全球碳储量被低估了.
技术应用
传统的水电
研究范畴
环境和可持续发展
研究子范畴
沉积物运移
状态
完整的
完成日期
2018

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