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2019年05月14日 栏目:科技

美国能源部为7个CHP热电联产研究项目提供资金可靠和有弹性的电对美国经济增长和能源安全至关重要。随着电连接越来越多的可再生能源 - 如风

美国能源部为7个CHP热电联产研究项目提供资金

可靠和有弹性的电对美国经济增长和能源安全至关重要。随着电连接越来越多的可再生能源 - 如风能和太阳能 - 这些可再生能源的间歇性发电为电力系统运营带来了挑战。电力公用事业和其他系统运营商越来越迫切的需要额外的电力以保持电的稳定和安全。

CHP,也称为热电联产,是一种分布式发电技术,可在现场产生电能和热能。这些系统可以为公用事业和电运营商提供经济有效的方式来获得稳定的电力系统。热电联产还可以通过在自然灾害期间提供补充电力来帮助提高美国电的弹性,并通过满足高峰需求、减少拥堵和提高整体电能质量来帮助减轻现有电基础设施的压力。此外,这些系统还可以为设施所有者提供更高效和更低成本的电力。

如今,CHP广泛应用于大型工业设施,在那里他们拥有人力和专业知识,可以支持经济高效地安装和运行大型CHP系统。但是,中小型设施也可以从灵活且具有成本效益的热电联产中受益。这样的系统将具有传统CHP的优点,但也可以以电力供应、频率调节和储备(根据需要提供容量)的形式为电提供支持。

通过这项研究,能源部正在寻求私营部门为中小型设施开发灵活的热电联产系统,这些设施可以自动无缝地提供必要的电服务,并且更易于安装和操作。所选项目将在能源部关注的两个领域开展热电联产技术研究:(1)电力电子和控制系统;(2)发电组件。

这些项目包括:

克莱姆森大学 - Clemson,S.C。

该项目将为灵活的CHP(F-CHP)系统开发一个功率调节系统转换器和相应的控制系统。它将使高速燃气轮机能够更有效地提供电支持功能,并且可以很容易地应用于新的CHP装置,或者可能改进某些应用。

ElectraTherm,Inc。 -Flowery Branch,Ga。

该项目将开发高温有机朗肯循环(ORC)发电装置,以在电需要时提供额外的电力,同时还保持用于CHP应用的有用热能。在该项目下开发的ORC将克服在循环触底后对当前有用热能的限制。

GE全球研究中心 - Niskayuna,N.Y。

该项目将开发一套全尺寸的电接口转换器系统和控制解决方案,将中小型CHP发电机与低压至中压的公用电互连。增强的微电控制器将使CHP系统操作员能够通过发电机或微电控制器与电操作员接合。

西门子公司 - 普林斯顿,纽约州

该项目将通过计算机模拟标准技术展示关键的新颖组件,开发出改进的热电联产系统。该项目将使用超临界CO2底循环来增加电力输出以响应电要求。该方法将优化电力系统的设计,开发一些关键部件(先进的热交换器)并在实际测试中证明其性能,以证明整个系统的可行性。

西南研究所 - 圣安东尼奥市,德克萨斯州

该项目的目标是扩大燃气轮机的运行窗口,以实现更大的调节,允许更大的动力/热比灵活性,并通过CHP系统实现电支持。这将通过开发能够在高调节操作期间维持燃烧的低排放燃烧系统来实现。该项目重点关注Solar Titan 130燃烧室,并将扩大操作窗口,使负载调低至%。

田纳西大学,诺克斯维尔 - 田纳西州。

该项目将为灵活的CHP(F-CHP)系统开发一个功率调节系统转换器和相应的控制系统。功率调节系统(PCS)转换器和控制器将支持不同种类的CHP源,并且可以扩展以形成所需的功率,以用作CHP和中压(MV)格之间的接口连接器。该项目提供的基础工作可以使各种CHP/分布式能源资源(DER)协同工作,并直接与公用事业中压电连接。该技术将来可以支持多个微电设备。

弗吉尼亚理工学院 - 布莱克斯堡,弗吉尼亚州。

该项目将开发一种模块化、可扩展的中压电源转换器,具有增强稳定性的电支持功能,适用于在中小型美国制造工厂运行的未来灵活CHP系统。该项目通过先进的WBG技术提供电力电子和控制系统的基础工作。它能够使用各种原动机技术实施到各种现有和未来的CHP系统中。

(原文来自:生物质杂志)

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