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在经过验证的热电联产与区域供能模型中利用蓄热储能评估削峰

系统与控制 2024-10-29 v1 系统与控制

摘要

作为清洁能源转型的一部分,目前美国联邦层面正大力推进国家电网的脱碳工作。淘汰化石燃料燃烧系统,并以间歇性可再生能源和其他电气设备替代,将需要更好的负荷管理技术来确保电网的可靠性。维持电网可靠性的一种策略是利用削峰(peak shaving)。建筑占美国能源使用量的 40%,在夏季空调负荷驱动的高峰期,其能源占比可能更高,尤其是在德克萨斯州奥斯汀等炎热气候地区。许多先前的研究已经对建筑暖通空调(HVAC)需求响应方法的有效性进行了建模,例如温度设定点调节、预冷、通风调度和蓄热储能。由于蓄热系统具有更大的能量容量,已被证明在削峰方面最具前景。然而,目前缺乏将冷冻水储能模型与经过验证的微电网-区域供能系统模型相结合的工作,以充分捕捉所提策略的动态特性。此前,德克萨斯大学奥斯汀分校(UT Austin)开发了一个经过验证的发电和供热系统模型。一个新的经过验证的模型整合了 65 MW 热电联产厂(CHP)、校园 45,000 吨的区域供冷系统以及两个冷冻水储罐。虽然现有的校园系统目前利用由操作员驱动的蓄热削峰策略,但优化结果表明仍有进一步改进和节能的空间。所呈现的结果量化了以 MW 为单位的削峰量,并为后续分析提供了基础。

关键词

引用

@article{arxiv.2410.19830,
  title  = {Evaluation of Peak Shaving Using Thermal Energy Storage in a Validated CHP and District Energy Model},
  author = {Michael Huylo and Sina Taheri and Atila Novoselac},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2410.19830},
  year   = {2024}
}