電機系助理教授張甯、環境學院副教授魯玺及哈佛大學研究人員合作發表于《Applied Energy》期刊的學術論文《Reducing curtailment of wind electricity in China by employing electric boilers for heat and pumped hydro for energy storage》,近日被《IEEE Spectrum》(IEEE 縱覽)雜志2016年第9期在讨論中國風電并網的文章中予以重點報道。該論文的合作作者包括哈佛大學Michael B. McElroy教授、Chris P. Nielsen研究員、博士後陳新宇、中科院地理所鄧羽助理研究員、電機系康重慶教授。
論文基于電機系團隊研發的 “電力規劃決策支持系統(GOPT)”,采用環境學院團隊從美國國家航空航天局(NASA)的GEOS-5氣象資源數據庫中解析的風速、氣溫數據,研究了蒙西電網“十三五”期間棄風預期,分析了抽水蓄能電站及風電供暖(電鍋爐)對減少棄風的作用。研究發現抽水蓄能對消納風電有一定積極作用,但在連續多日棄風的情況下效果有限。風電供暖一方面可以直接利用廢棄的風電,另一方面可以減少熱電機組的供熱負荷與提高其運行靈活性,從而可以有效減輕棄風現象。該研究通過模拟多種未來情景,進一步得出了風電供暖的最佳供熱容量。
電機系項目組研發的可再生能源出力重構以及電力系統時序運行模拟技術已應用于我國甘肅、青海、内蒙、江蘇、冀北、山東、雲南、海南等十餘個可再生能源富集地區的風電及光伏消納研究中,該系統能夠根據可再生能源資源信息對風電、光伏的出力進行重構,基于可再生能源的時序出力,逐日模拟系統調度運行,量化電力系統棄風棄光的原因,并評價各類技術措施及政策對促進可再生能源消納的有效性和經濟性,為我國可再生能源接入地區的電源與電網規劃決策提供了重要支撐。
環境學院項目團隊緻力于我國以煤為主的能源結構所帶來的環境與氣候問題,通過對風電、太陽能等可再生能源與環境系統的複雜建模,旨在探讨風能取代化石燃料的潛能以及其對CO2與大氣污染物的減排作用。該團隊與哈佛大學中國項目組合作創新性地構建了風能資源潛力評價系統,從大氣科學理論上加深了風能空間分布與時間變化關系的理解,并在此基礎上緻力于構建低碳能源對環境協同效益的綜合評估體系,為從源頭解決我國所面臨的大氣污染問題探索路徑。
IEEE Spectrum 是IEEE的旗艦科技雜志(flagship publication),主要用于報道電氣、電子以及計算機領域在學術界和工業界的最前沿的研究進展,并展望與讨論未來的技術發展趨勢,每月線上線下同時發表。IEEE Spectrum在2015年3月也曾報道過張甯助理教授先前在抽水蓄能方面的研究。
論文原文鍊接
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0306261915013896
IEEE Spectrum 原文鍊接
http://spectrum.ieee.org/energy/renewables/wind-battles-coal-for-access-to-chinas-grid
http://spectrum.ieee.org/energy/policy/a-pumped-hydro-energystorage-renaissance

IEEE Spectrum 報道(标黃部分為文中截取的對上述工作的報道)