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理解低碳电力系统中需求 sinks 的作用与设计空间

系统与控制 2023-11-09 v1 系统与控制

摘要

随着风能、太阳能等依赖天气、边际成本为零的资源的可用性增加,各类柔性电力负荷或“需求 sinks”可被部署以利用间歇性可用的低成本电力生产有价值的产出。本研究提供了一个通用框架,用以评估任何潜在的需求 sink 技术并理解其在低碳电力系统中经济有效部署的可行性。我们使用电力系统中优化模型评估了 98 种资本成本与产出价值的离散组合,这些组合共同涵盖了潜在需求 sink 技术可行特征的范围。我们发现,若未来资本成本降低,氢电解、直接空气捕集与柔性电加热等候选者均可达到显著的装机规模(大于系统峰值负荷的 10%)。需求 sink 技术显著增加了风电与光伏的装机容量,同时并未显著影响电池储能、稳定发电容量或平均电力成本。

关键词

引用

@article{arxiv.2311.04398,
  title  = {Understanding the Role and Design Space of Demand Sinks in Low-carbon Power Systems},
  author = {Sam van der Jagt and Neha Patankar and Jesse Jenkins},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2311.04398},
  year   = {2023}
}