抽水蓄能A Comparison of the Environmental Effects of Open-Loop 和 Closed-Loop 抽水蓄能 水电
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)是利用两个不同海拔高度的水库之间的抽水和放水来蓄水发电的一种储能形式. 当电力需求低的时候, a PSH project can use low cost energy to pump water from the lower reservoir to the upper reservoir for storage. 当电力需求高的时候, a PSH project can release water from the upper reservoir through a powerhouse to generate electricity. 传统上, 这意味着PSH电站白天发电，晚上抽水, 有适度的日变化或季节变化. 今天, PSH泵送作业正在发生变化，以促进可变可再生能源(VRE)发电资源的巨大增长, 尤其是风能和太阳能, 在美国.S. 网格. 对于高容量(能源和电力)而言，PSH设施通常是成本最低的选择。, 长时间存储, 并能提供高vre渗透网格所要求的灵活性和快速响应. PSH在建设和运营中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(与所有存储类似), 以及潜在的环境影响. 美国.S. Department of Energy’s (DOE) HydroWIRES initiative includes research to address each of these challenges. 本报告着重于潜在的环境影响:具体地说, 与传统的开环抽水蓄能系统相比，使用闭环抽水蓄能系统可以降低影响的程度.
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
海洋能源一个深水MHK沙箱
领导公司
桑迪亚国家实验室
首席研究员(s)
- Budi谷纳温
这个项目将设计, 对桑迪亚国家实验室(S和ia)现有的基础设施进行改造和升级，以适应海洋能源(ME)系统的试航测试(任务1), 和2)用于ME系统的带和绳部件的结构测试(任务2). 一旦完成, the shakedown testing facility will function as a crucial shakedown test site for developers at a high TRLs prior to at-sea deployments. 的 S和ia Lake facility will target shakedown testing to reduce the risk 和 cost of at-sea deployments. 皮带和绳索测试设备可以进行短期和长期的结构测试，不仅可以了解皮带和绳索材料的机械性能和技术限制, 也可在皮带或绳索的末端缝合或夹紧, 在之前的研究中，哪一个被认为是潜在的薄弱环节. 的 facility will help determine the reliability 和 maintenance requirement of belt 和 rope components, 从而降低海上部署的风险
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
传统的水电岩屑速度与捕食者生境的研究方法
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，向外迁徙的幼鲑必须要有连续的速度序列和捕食者的避难所. 沿着河流走廊的栖息地缺口增加了捕食的风险, 乏力, 压力, 以及降低的增长率, 因此, 需要减排措施. 然而, 传统的生境改善方法, 如侧通道恢复, 是否适用于所有的到达或在所有的流动条件下. 被堤坝限制的地区, 陡峭的银行, or other topographical constraints require new methods to supplement migration habitat where it is missing or insufficient. 岩垫是一根固定在大卵石上的树干(有根簇). 巨石和树根提供了速度和捕食者的避难所, 因此, 让幼鱼在迁徙过程中安全地休息和进食. 通过水动力模拟, 物理建模, 以及鱼类行为算法, this project will determine the optimum quantity 和 placement patterns to achieve suitable migration habitat conditions. It is expected that the results from this research lead to design recommendations for future habitat projects.
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
鱼类和水产资源
状态
正在进行的
完成日期
2022
- 传统的水电
水电与风力发电综合价值评估方法
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，风力发电装机容量迅速增长. 风力发电提供了大量的经济效益, 社会及环境效益, 但它也带有固有的可变性和不确定性, 哪些会增加对额外平衡储备的需求, generation resources that can adjust their output rapidly to keep power supply in balance with dem和. 水电是一种廉价而灵活的发电资源，被认为是为风能提供必要的平衡储备的最佳资源之一. 水电的灵活性和能力是有限的, 然而, 与环境和水管理目标相关的非电力约束在以前的风力一体化研究中没有充分考虑到. We present a methodology to evaluate hydropower 和 wind integration using the RiverWare river system 和 hydropower modeling tool. 的 model represents both the physical characteristics of the hydropower system 和 accounts for realistic non-power policy constraints. An economic evaluation is provided that includes the value of both energy 和 ancillary services. 此外，业务产出包括满足所有政策约束的能力. 该方法被应用于一个综合水电和风力发电系统的测试案例，该系统包括5个水电项目，在一系列的风洞渗透水平和水文条件下的河流配置. 结果表明，低渗透率下的风为系统增加了经济价值. 随着装机容量的增加, 增加风力发电的回报正在减少, 主要是因为增加了准备金要求. 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, 但这种相对影响因系统条件而异. 政策与物理系统之间复杂的相互作用，导致系统对风量变化的高度非线性响应. 利用目标编程可以捕获这些效果，如果没有对集成物理系统及其操作策略的实际表示，这些效果可能会被忽略. This methodology can be used to provide an improved representation of hydropower systems in future wind integration studies.
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
A Miniaturized Long-Life Low Frequency Acoustic Transmitter for Fish Tracking in Marine Enviroments
领导公司
太平洋西北国家实验室
首席研究员(s)
- 惠东李
jsat低频声学发射机将提供给政府机构, 研究人员和海洋能源运营商有一个更有能力的工具，以获得了解海洋动物的行为与海洋和水动力能源操作, 有助于生产环境可持续的产品, 具有成本效益的海洋能源和确保美国.S. 能源安全. 这项技术的发展直接支持WPTO加速MHK项目部署和MHK市场发展的努力.
技术应用
海洋能源
研究范畴
环境和可持续发展
研究子范畴
鱼类和水产资源
状态
正在进行的
完成日期
TBD
- 海洋能源
- 传统的水电
风电间歇与水电平衡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 is a fast responding energy source 和 thus a perfect complement to the intermittency 风力发电的. 然而，黄金城hjc在线客服网址可以感受到风能对传统水电系统的影响， especially if the system is subject to several other environmental 和 maintenance constraints. 黄金城hjc在线客服网址的目标 本文的目的是建立一种通用的方法来优化一个现实的多水库水电系统在解除管制的市场环境下，当有随机风输入时的水电运行. 的 采用的方法是随机动态规划(SDP). 目前，对水电作业的研究 optimization with wind have involved linear programming or stochastic programming, which are based 在线性. 相比之下，SDP是一种不需要假设的随机优化方法 目标函数的线性度. 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, 并对许多时间步进行比较 对随机规划. 确定性优化的初步结果表明 potential of this method to guide operation of the hydro system knowing the state of the system. 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
A Stratigraphic Approach to Characterize the Deposition 和 Storage of Organic Matter in Reservoir Sediments
领导公司
俄勒冈州立大学
首席研究员(s)
- 月桂Stratton
储层中碳埋藏与沉积之间的关系尚不清楚, 暴露出黄金城hjc在线客服网址对运输的基本理解存在差距, 处理, 沉积物和有机物在河流和湖泊系统中的沉积，导致黄金城hjc在线客服网址对大坝对全球碳预算的净影响的理解不确定性. 2011-2014年拆除了埃尔瓦河上的两座大坝, 华盛顿州, 这是迄今为止全球最大的大坝拆除工程, 造成大量的储层沉积物暴露在岩壁上, 通过对世界各地油藏的直接观察，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前所未有的机会, 例如泥沙供给的变化, 以及它们在地层记录中的表现, 2) assess the relationship between sedimentation processes 和 detrital organic carbon deposition 和 storage, 和 the importance of coarse-grained organic matter 和 woody debris to the total carbon budget of a reservoir, 3)应用这些储层的研究成果，评估当前全球储层碳储量估计值，建立储层碳埋藏的概念模型，指导进一步的研究, 按特征地层“类型”定义. 前湖米尔斯, 年轻的, 上游水库, 是由三部分组成的, subaerial Gilbert-style delta which prograded >1 km into the main reservoir from 1927 to 2011. 沉积物由粗粒顶集层组成, 陡倾的前积层, 和一个细粒度的, 轻轻蘸前三角洲. While individual event horizons were discernible in fine-grained sediments of former Lake Mills, 它们的数量和间隔与已知的水位下降或洪水事件不符. 前湖Aldwell, 从1913年到2011年被扣押, 最初是由吉尔伯特式的快速发展所定义的, 在陆上三角洲上游完成格林斯峡谷大坝. 然而, 1927年上游的格林斯峡谷大坝的关闭导致三角洲演变成一个细颗粒, 河口条形三角洲，指示低, 细粒度沉积物. 这种演化，加上之前未被识别的滑坡沉积进入上部 三角洲平原, 说明理解外生作用对储层沉积的影响对于解释和预测单个系统内的沉积作用至关重要. 以前的湖磨坊积累了~330 Gg, 沉积带平均积累速率为229 ~ 9262 gCm-2年-1 , 前奥尔德韦尔湖累计约91 Gg (263 ~ 2414 gCm-2 yr-1). 两种储层的碳储量均以非均质为主, coarse organic matter 和 woody debris in the coarse-grained delta slope 和 relatively coarse-grained prodelta regions of the reservoirs, 几乎没有储存在砾石为主, 陆上三角洲平原. Carbon accumulation in fine-grained lacustrine 和 prodelta sediments was relatively homogeneous, 而来自前米尔斯湖吉尔伯特式三角洲斜坡的浊度流向前三角洲的碳量显著高于前奥尔德韦尔湖河口式三角洲. C:N比值支持将两个储层中的大部分有机质解释为外来物. 仅基于湖泊和/或前三角洲的采样方案将会低估前奥尔德维尔湖的总碳积累量高达30%, 但在前湖磨坊镇，这一数字高估了47%. Global estimates of carbon sequestration rates in reservoir sediments vary by three orders of magnitude, 尽管单个油藏的估算值相差4个数量级，且仅超过37个油藏，但对预测变量的文献回顾表明，两者之间存在微弱或矛盾的关系. 四种独特储层类型的概念地层格架表明，有机质沉积与沉积过程具有内在联系，碳储存模式随储层沉积物的地层而系统地变化. Deltaically-dominated reservoirs (whether Gilbert style or shoalwater) appear to store most carbon in their deltaic 和 prodelta regions, 深水井型油藏呈双峰分布, with allochthonous carbon preferentially routed along the former river thalweg 和 autochthonous deposited on the former floodplain. 湖泊型水库以悬浮沉积物为主 沉积，因此相对均匀, 但文献表明，这些储层的变化比通常测量的更大. Current methods of reservoir sampling fail to account for this systematic variation 和 tend to be biased toward fine sediment, 这表明全球储层的碳储量被低估了.
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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