本文關(guān)鍵詞：“廢棄”可再生能源電量及其利用新途徑

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【摘要】：全球氣候變暖促使人們大力開發(fā)利用新技術(shù),如碳捕集與封存技術(shù)(carbon capture and storage,CCS),電動汽車和可再生能源等穩(wěn)定或減少大氣中二氧化碳(carbon dioxide,CO_2)濃度�？稍偕茉�,如風能、太陽能和水能等在大規(guī)模并網(wǎng)過程中,由于其出力的隨機性、不穩(wěn)定性和間歇性特點使棄風、棄光和棄水等現(xiàn)象越來越普遍,造成了大量清潔能源的浪費。因此,在充分考慮可再生能源發(fā)電特性的基礎(chǔ)上,探討棄風、棄光和棄水等“廢棄”清潔能源的利用問題,可以提高電網(wǎng)對可再生能源的接納能力,同時也能提高發(fā)電企業(yè)的經(jīng)濟效益,具有重要的現(xiàn)實意義。在智能電網(wǎng)推廣的低碳和環(huán)境友好的背景下,“廢棄”可再生能源電量的潛在利用新途徑成為研究的焦點。針對這一問題,本文開展的研究工作如下:基于可再生能源的年累計裝機容量,年實際發(fā)電量和年可利用小時數(shù),提出了評估水平年“廢棄”可再生能源電量的模型,并對全球和中國2008~2013年間“廢棄”可再生能源電量做了評估。降低空氣中CO_2的濃度是應(yīng)對氣候變化的關(guān)鍵,分析了在應(yīng)對全球變暖的背景下,“廢棄”可再生能源電量在減少化石能源消耗、GHG(greenhouse gases,GHG)排放、空氣污染物排放和CO_2捕集方面的潛在利用新途徑。從空氣中直接捕集CO_2可以抵消所有排放到大氣中的CO_2,從根本上降低全球范圍內(nèi)的CO_2濃度。以風電為例提出了利用“廢棄”可再生能源電量的新途徑——用波動性風電驅(qū)動捕碳系統(tǒng)從空氣中直接捕集CO_2。由于化石能源日益緊缺且利用化石能源驅(qū)動CO_2捕集系統(tǒng)時會產(chǎn)生額外的CO_2,而波動性風能和太陽能等開發(fā)潛力巨大,開發(fā)利用過程中不會直接產(chǎn)生附加CO_2,是驅(qū)動CO_2捕集系統(tǒng)的理想動力。通過分析CO_2捕集系統(tǒng)中各個設(shè)備對風電功率波動率的可接受程度,建立以CO_2捕集量最多的優(yōu)化模型,將波動性風電優(yōu)化分解給CO_2捕集系統(tǒng)中各個設(shè)備,能有效地消納風電,并且還能降低大氣中CO_2濃度。本文圍繞“廢棄”可再生能源電量展開了相關(guān)的研究,提出了評估“廢棄”可再生能源電量的模型,并以風電為例,提出了具體利用“廢棄”可再生能源電量的新途徑。所做的工作可為促進可再生能源大規(guī)模并入電網(wǎng)提供參考,并為應(yīng)對全球氣候變暖提供新的思路。
【關(guān)鍵詞】：智能電網(wǎng) 可再生能源發(fā)電 廢棄電量 碳捕集系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TK019;TM61
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 第1章 緒論12-22
• 1.1 研究背景和意義12-16
• 1.1.1 氣候變化12-13
• 1.1.2 可再生能源“廢棄”現(xiàn)象嚴重13-16
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀16-20
• 1.2.1“廢棄”電量評估的研究現(xiàn)狀16-18
• 1.2.2 可再生能源消納的研究現(xiàn)狀18-20
• 1.3 本文主要工作和組織結(jié)構(gòu)20-22
• 第2章“廢棄”可再生能源電量產(chǎn)生的原因和現(xiàn)有利用途徑分析22-31
• 2.1 概述22-23
• 2.2“廢棄”問題產(chǎn)生的原因23-25
• 2.3“廢棄”電量的利用途徑25-30
• 2.3.1 通過靈活的市場制度加以利用25-26
• 2.3.2 通過儲能的方式加以利用26-27
• 2.3.3 通過供熱的方式加以利用27-29
• 2.3.4 通過制冷的方式加以利用29-30
• 2.4 本章小結(jié)30-31
• 第3章“廢棄”可再生能源電量的評估31-43
• 3.1 概述31-32
• 3.2 評估模型32-35
• 3.2.1 可再生能源年累計裝機容量32-33
• 3.2.2 可再生能源年實際發(fā)電量33-34
• 3.2.3 可再生能源年可利用小時34-35
• 3.3 全球“廢棄”可再生能源電量的評估35-37
• 3.3.1 全球棄風電量評估35
• 3.3.2 全球棄光電量評估35
• 3.3.3 全球棄水電量評估35-36
• 3.3.4 全球“廢棄”電量36-37
• 3.4 中國“廢棄”可再生能源電量評估37-38
• 3.4.1 中國棄風電量評估37
• 3.4.2 中國棄光電量評估37
• 3.4.3 中國棄水電量評估37
• 3.4.4 中國“廢棄”電量37-38
• 3.5 低碳背景下“廢棄”電量的潛在利用新途徑38-41
• 3.5.1 在減少化石能源消耗和GHG及空氣污染物排放方面的潛力39-40
• 3.5.2 在碳捕集與封存方面的潛力40-41
• 3.6 本章小結(jié)41-43
• 第4章 可再生能源驅(qū)動的捕碳系統(tǒng)從空氣中直接捕碳的建模與優(yōu)化43-61
• 4.1 概述43-44
• 4.2 典型的從空氣中直接捕碳的系統(tǒng)及其負荷特性44-47
• 4.2.1 風電驅(qū)動的CO_2捕集系統(tǒng)示意圖44-45
• 4.2.2 捕碳系統(tǒng)中各個設(shè)備的能量需求細分45-46
• 4.2.3 捕碳系統(tǒng)的負荷特性46-47
• 4.3 風電驅(qū)動的捕碳系統(tǒng)從空氣中直接捕碳的建模與優(yōu)化47-50
• 4.3.1 問題描述47-48
• 4.3.2 決策變量和目標函數(shù)48
• 4.3.3 等式約束48-49
• 4.3.4 不等式約束49-50
• 4.4 算例分析50-59
• 4.4.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)50-52
• 4.4.2 不同調(diào)度模式下風電驅(qū)動的捕碳系統(tǒng)從空氣中直接捕碳52-54
• 4.4.3 結(jié)果分析54-59
• 4.5 靈敏度分析59-60
• 4.6 本章小結(jié)60-61
• 結(jié)論與展望61-63
• 參考文獻63-72
• 致謝72-73
• 附錄A 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果73

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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本文編號：645354