Dissertations / Theses on the topic 'Storage power plant'
Create a spot-on reference in APA, MLA, Chicago, Harvard, and other styles
Consult the top 50 dissertations / theses for your research on the topic 'Storage power plant.'
Next to every source in the list of references, there is an 'Add to bibliography' button. Press on it, and we will generate automatically the bibliographic reference to the chosen work in the citation style you need: APA, MLA, Harvard, Chicago, Vancouver, etc.
You can also download the full text of the academic publication as pdf and read online its abstract whenever available in the metadata.
Browse dissertations / theses on a wide variety of disciplines and organise your bibliography correctly.
Torres, Octavio. "Life cycle assessment of a pumped storage power plant." Thesis, Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet, Institutt for energi- og prosessteknikk, 2011. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:no:ntnu:diva-14543.
Full textFernandez-Munoz, Raul. "Design of solar power plant with coupled thermal storage." Thesis, Georgia Institute of Technology, 1996. http://hdl.handle.net/1853/16722.
Full textBozkurt, Melih. "Feasibility Of A Supplementary Water Storage For Birkapili Hydroelectric Power Plant." Master's thesis, METU, 2011. http://etd.lib.metu.edu.tr/upload/12613588/index.pdf.
Full textEriksson, Anders. "Energy efficient storage of biomass at Vattenfall heat and power plant." Thesis, Institutionen för energi och teknik, SLU, 2011. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:uu:diva-153326.
Full textGuerreiro, Luís. "Energy optimization of a concentrated solar power plant with thermal storage." Doctoral thesis, Universidade de Évora, 2016. http://hdl.handle.net/10174/25594.
Full textYevalkar, Amol. "Integrated Combined Heat and Power Plant with Borehole Thermal Energy Storage." Thesis, KTH, Skolan för industriell teknik och management (ITM), 2019. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-266787.
Full textLänder som Sverige, som upplever temperaturer under 0 𝑜C, har ett högt värmebehov under vintrarna. Värmebehovet i Sverige tillgodoses genom fjärrvärme, elvärme, värmepumpar och pannor eldade med biobränsle. Fossila bränslen står för cirka 5 % av värmemarknaden. Sverige letar för närvarande efter alternativa lösningar för att ersätta de fossila bränslena. En av lösningarna som studeras är att ha värmelagring i borrhål (Borehole Thermal Energy Storage, BTES) som kan lagra överskottsvärmen som produceras från en kraftvärmeanläggning under sommaren. I tidigare studier utvecklades en dynamisk modell av ett BTES-system som var begränsat till ett specifikt fall. För att utforma BTES-system även för andra fall, utvecklades en generisk modell. Denna generiska dimensioneringsmodell för stabiliseringsstatus är flexibel och kan användas för att bestämma storleken på BTES när det gäller antalet borrhål, borrhålsdjup etc. enligt användarens krav. Några nyckelresultat för olika ingångsparametrar från den nyutvecklade statiska dimensioneringsmodellen och den befintliga dynamiska modellen jämfördes för flera simuleringar för att validera den nya statiska modellen. Resultaten för ett referensfall på 240 m borrhålsdjup och 0,8 kg/s massflödeshastighet i borrhålslingan presenterades. Dessutom utfördes en känslighetsanalys genom att variera borrhålens djup och massflödeshastigheten i borrhålslingan. Det visade sig att både nettonuvärdet (net present value, NPV) för hela systemet efter 20 år och BTES-effektiviteten var högre för lägre borrhåldjup och högre massflödeshastighet i borrhålsslingan.
Ferruzza, Davide. "Thermocline storage for concentrated solar power : Techno-economic performance evaluation of a multi-layered single tank storage for Solar Tower Power Plant." Thesis, KTH, Kraft- och värmeteknologi, 2015. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-172456.
Full textBruce, Robert Alasdair Wilson. "Impacts of variable renewable generation on thermal power plant operating regimes." Thesis, University of Edinburgh, 2016. http://hdl.handle.net/1842/20387.
Full textElzubair, Arwa. "Using CHP plant to regulate wind power." Thesis, Högskolan i Halmstad, Akademin för ekonomi, teknik och naturvetenskap, 2019. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:hh:diva-39657.
Full textStreckienė, Giedrė. "Research of Heat Storage Tank Operation Modes in Cogeneration Plant." Doctoral thesis, Lithuanian Academic Libraries Network (LABT), 2011. http://vddb.laba.lt/obj/LT-eLABa-0001:E.02~2011~D_20110621_170138-31454.
Full textDisertacijoje nagrinėjami būdingi šilumos akumuliacinės talpos veikimo režimai, susiformuojantys nedidelės galios kogeneracinėje jėgainėje, tiriamas šiluminės stratifikacijos susidarymas tokioje talpoje ir atliekamas jos modeliavimas. Pagrindinis disertacijos tikslas – ištirti nedidelės galios kogeneracinės jėgainės šilumos akumuliacinės talpos veikimo režimų ypatumus, sudaryti algoritmą, padedantį parinkti tokios talpos tūrį ir pateikti modelį, leidžiantį nustatyti šiluminę stratifikaciją akumuliacinėje talpoje bet kuriuo jos veikimo metu.
Madaly, Kamalahasen. "Identifying the optimum storage capacity for a 100-MWe concentrating solar power plant in South Africa." Thesis, Stellenbosch : Stellenbosch University, 2014. http://hdl.handle.net/10019.1/86276.
Full textENGLISH ABSTRACT: Central receiver power plants generate renewable electricity by exploiting the energy provided by the sun. The conditions experienced in the Northern Cape region of South Africa provide the ideal conditions for the development of these plants. Without a storage medium these plants have capacity factors in the range of 25-30%. The inclusion of a thermal energy storage medium provides the ability to increase the capacity factors of these plants. Although storage increases the costs, it results in better utilisation of the power block and a decrease in the levelised electricity cost (LEC). Eskom intends building a 100MWe central receiver dry cooled power plant in the Upington region. This research identifies the appropriate storage medium and ideal storage capacity to achieve the lowest LEC. A literature survey was performed to identify the different methods of storage that are available. The different storage methods were evaluated and the best storage medium for a central receiver power plant based on the developments of the various storage technologies was identified. To determine the costs associated with a central receiver power plant, data published by NREL was used. Different plant parameters were required to evaluate the costs. A power plant model based on efficiencies and energy balances was created to determine the required plant parameters. It provided the ability to determine the effect of changing different plant parameters on the LEC and estimate the plant output. The power block parameters were initially varied to determine the most efficient power block configuration. Once the most efficient power block configuration was identified the solar field and storage parameters were varied to determine the plant configuration which resulted in the lowest LEC. The most efficient power block configuration of 0.4206 was found for a system comprising of six feedwater heaters with the feedwater temperature of 230°C, main steam pressure 140 bar and an exit steam generator salt temperature of 290°C. A solar multiple of 3.0 with 16 hours of storage resulted in a LEC of R1.41/kWh with no system constraints. A capacity factor constraint of 60% resulted in a solar multiple of 1.8 with 8 hours of storage and a LEC of R1.78/kWh.
AFRIKAANSE OPSOMMING: Sonkragaanlegte met sentrale ontvangers wek hernubare elektrisiteit op deur sonenergie te ontgin. Die klimaat in die Noord Kaap-streek van Suid-Afrika is ideaal vir die oprigting van hierdie aanlegte. Sonder ’n bergingsmedium is die kapasiteitsfaktore van sulke aanlegte ongeveer 25-30%. Met die insluiting van ’n bergingsmedium vir termiese energie kan die kapasiteitsfaktore egter verhoog word. Hoewel berging aanlegkoste verhoog, lei dit terselfdertyd tot beter aanwending van die kragblok en ’n afname in die konstante eenheidskoste van elektrisiteit (LEC). Eskom beplan om ’n droogverkoelde kragaanleg van 100 MW met ’n sentrale ontvanger in die Upington-streek op te rig. Hierdie navorsing was dus daarop toegespits om die mees geskikte bergingsmedium en ideale bergingskapasiteit te bepaal om die laagste moontlike LEC uit die aanleg te verkry. ’n Literatuurstudie is onderneem om die verskeie beskikbare bergingsmetodes te bestudeer. Die verskillende metodes is beoordeel, waarna die beste bergingsmedium vir ’n kragaanleg met ’n sentrale ontvanger op grond van die ontwikkelings in die verskillende bergingstegnologieë bepaal is. Om die koste van ’n kragaanleg met ’n sentrale ontvanger te bepaal, is gepubliseerde data van die Amerikaanse Nasionale Laboratorium vir Hernubare Energie (NREL) gebruik. Verskillende aanlegparameters was egter nodig om die koste te beoordeel. Dié parameters is gevolglik bepaal deur ’n kragaanlegmodel op grond van doeltreffendheidsfaktore en energiebalanse te skep. Sodoende kon vasgestel word watter uitwerking veranderinge in die verskillende parameters op die LEC sou hê, en kon die aanleguitset geraam word. Die kragblokparameters is aanvanklik afgewissel om die doeltreffendste kragbloksamestel te bepaal. Nadat dít bepaal is, is die sonenergieveld en bergingsparameters weer afgewissel om vas te stel watter aanlegsamestel die laagste LEC tot gevolg sou hê. Die beste termiese benuttingsgraad is behaal vir ʼn stoom siklus met ses water verhitters en ʼn water temperatuur van 230 °C by die ketel se inlaat, ʼn stoom druk van 140 bar, en sout uitlaat temperatuur van 290 °C. ʼn Vermenigvuldigingsfaktor van drie vir die heliostaat veld, en 16 uur termiese energie storing gee ʼn opwekkingskoste van R 1.41/kW/h indien daar geen beperkings op die grootte of koste van die stelsel geplaas word nie. Indien die kapitaal uitgawe ʼn perk van 60 % op die kapasitiet van die stelsel plaas, verander die optimale ontwerpspunt na ʼn vermenigvuldigingsfaktor van 1.8, en die termiese stoorkapasitiet verlaag na 8 uur. In hierdie geval is die opwekkingskoste R 1.78/kWh.
Malmberg, Malin. "Transient modeling of a high temperature borehole thermal energy storage coupled with a combined heat and power plant." Thesis, KTH, Tillämpad termodynamik och kylteknik, 2017. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-226160.
Full textKoppling av högtemperatur-borrhålslager (HT-BTES) med befintliga kraftvärmeverk (CHP) är ett lovande tillvägagångssätt för att öka energieffektiviteten i fjärrvärmesystem genom återvinning spillvärme. Denna lösning diskuteras för närvarande i Sverige av Tekniska Verken i Linköping AB, för att lagra spillvärme från kraftvärmeproduktion sommartid i en HT-BTES och utnyttja denna under effekttoppar på vintern. Detta skulle öka flexibiliteten mellan energiförsörjning och efterfrågan i en av deras anläggningar, Gärstadverket. Den tillgängliga framledningstemperaturen under laddning av borrhålslagret är ca 95 ℃. Det finns dock fortfarande begränsad erfarenhet av HT-BTES med bara några få installationer i drift över hela världen. Syftet med detta masterexamensarbete har varit att utvärdera en potentiell systemkonfigurationskonfiguration för effektiv utvinning och lagring av spillvärme från Gärstadverkets kraftvärmeverk kopplat till ett HT-BTES. Data från tidigare drift av kraftvärmeverket och en befintlig TRNSYS-modell, utvecklad hos KTH och Bengt Dahlgren AB baserat på den välkända DST-metoden (Duct Ground Heat Storage Model), användes som utgångspunkt för utvecklingen av en ny, mer komplett modell som inkluderar en värmepumpsmodell. Värmepumpsmodellen utvecklades utifrån data från en värmepumpstillverkare för ett icke-standardiserat 50 MW värmepumpsystem, med R717 som kylmedium. Som ett ytterligare mål har designparametrar och erfarenheter från drift av redan befintliga HT-BTES installationer sammanställts och analyserats. BTES-designen varierades genom simuleringar med olika antal borrhål och borrhålsdjup. Systemet simulerades fortsatt med två olika borrhålsvärmeväxlare (BHE): dubbla U-rör och koaxiala BHE. Baserat på resultaten hittades tre optimerade BTES-geometrier: 1 400 borrhål med dubbla U-rörs BHE och 300 m borrhålsdjup, 1 300 borrhål med koaxiala BHE och 300 m borrhålsdjup samt en design med 1 500 borrhål med dubbla U-rör och ett borrhålsdjup på 275 m – alla tre konfigurationer med ett borrhålsavstånd på 5 m och borrhålsloopar med tre borrhål kopplade i serie. De tre BTES-geometrierna visade liknande resultat med potential att lagra cirka 107 GWh / år och att extrahera runt 93 GWh / år med användning av en värmepump. Den resulterande urladdningstemperaturen från borrhålslagret varierar mellan 40-60 °C och upp till 70 °C i början av urladdningsperioden under det tionde simuleringsåret. Vidare studie krävs dock för att undersöka tillgängligheten av koaxiala BHE på marknaden som kan fungera med de höga temperaturerna i borrhålslagret.
Lugand, Thomas. "Contribution to the Modeling and Optimization of the Double-Fed Induction Machine for Pumped-Storage Hydro Power Plant Applications." Thesis, Grenoble, 2013. http://www.theses.fr/2013GRENT118.
Full textPumped-storage hydro power plants have been mainly working with fixed-speed synchronous motor-generators. However, using variable-speed machines and more particularly, Double-Fed Induction Machines (DFIM) brings many benefits: control of the power in pump mode, operation at the best efficiency point in turbine mode, higher stability in case of a perturbation. This work improves the knowledge of the electromagnetic behavior of the DFIM and proposes an optimization process of its design. The first part develops an analytical model standing mainly on the boundary element method and validates it using finite element simulations. This model makes it possible to consider several phenomena such as the magnetic circuit saturation, the harmonics generated by the stator and rotor windings and also the harmonics due to the doubly-slotted airgap. The second part applies the developed model to four subjects of interest for the machine designer: study of the no-load stator-voltage shape, calculation of the iron losses, electromagnetic torque harmonics and radial electromagnetic forces. Finally, the third part studies the dimensioning of the DFIM by using a genetic optimization algorithm. The process is applied to the transformation of an existing salient-pole synchronous machine into a DFIM. Two cases are treated: first, only the rotor is replaced while the stator remains unchanged and second, the machine is completely redesigned.Key words: Pumped-Storage Hydro Power Plants, Double-Fed Induction Machine, Salient-Pole Synchronous Machine, Modeling, Optimizing, Boundary-Element Method
Edwall, Bill. "Virtual Power Plant Optimization Utilizing the FCR-N Market : A revenue maximization modelling study based on building components and a Battery Energy Storage System. Based on values from Sweden's first virtual power plant, Väla." Thesis, KTH, Skolan för industriell teknik och management (ITM), 2020. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-279520.
Full textDå förnyelsebara energiresurser antas omfatta en större roll av den svenska elproduktionen inom kommande år, så kan detta leda till att frekvensfluktueringar i elnätet ökar. Detta sker på grund av att den oregelbundna elproduktionen från förnyelsebara energiresurser inte matchas med konsumtion. Om dessa fluktueringar inte hanteras kan det i sin tur leda till skadliga störningar inom elnätet. För att motverka detta och således stabilisera elnätet används diverse lösningar. Ett sätt att åstadkomma ökad stabilisering i elnätet är att låta privata aktörer kraftreglera. De privata aktörerna som står för kraftregleringen gör detta i utbyte mot ekonomisk kompensation, genom att delta i reservmarknader. Den reservmarknad som studerades inom detta examensarbete kallas Frequency Containment Reserve – Normal (FCR-N). I nuläget står vattenkraft för nästan all reglerad kraft inom den här marknaden. Men då behovet av kraftreglering antas öka inom kommande år så behövs nya teknologier studeras som kan bistå med kraftregleringen. Den studerade teknologin inom detta examensarbete var ett virtuellt kraftverk. Då inga virtuella kraftverk var i bruk i Sverige då denna uppsats skrevs fanns det osäkerheter kring hur man optimalt styr ett virtuellt kraftverk och de ekonomiska fördelarna som detta skulle kunna leda till. Detta examensarbete modellerade och optimerade ett virtuellt kraftverk ur ett vinstperspektiv. Det virtuella kraftverket var uppbyggt utav kylmaskiner, ljus, ventilationsfläktar och ett batterisystem. Deras kraftkonsumtion styrdes på ett sådant sätt som lätt de bidra till kraftreglering på reservmarknaden. För att kunna analysera de ekonomiska resultaten från det optimerade virtuella kraftverket, så byggdes en jämförelsemodell. Denna jämförelsemodell är baserad på en semistatisk linjär modell, vilket är det som examensarbetets industripartner Siemens använder. Den ekonomiska jämförelsens resultat påvisade att inkomsten från den optimerade modellen var minst 85% högre än den semistatiskt linjära modellen, inom de studerade scenarierna. Denna inkomstökning skulle potentiellt kunna öka användningen av virtuella kraftverk på den svenska reservmarknaden vilket i sin tur skulle medföra högre stabilitet på elnätet. Genom att öka stabiliteten på elnätet kan således förnyelsebara energiresurser i sin tur lättare implementeras.
Darle, Maria, and Saga Lindqvist. "Identification of AdvantagesConnected to Aggregation of SeveralBattery Energy Storage Systems." Thesis, Uppsala universitet, Elektricitetslära, 2021. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:uu:diva-448432.
Full textMantilla, Gutierrez Weimar. "Towards Flexible Power Generation Short-term Optimization of a Combined Cycle Power Plant Integrated with an Inlet Air Conditioning Unit." Thesis, KTH, Energiteknik, 2019. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-263904.
Full textElproducerande kombikraftverk (CCGT) förväntas förbättra sin flexibilitet för att kunna bidra till stabilisering av elnätet i framtida scenarier med ökande andel variabla, förnybara energikällor. Av de diverse metoder som finns att tillgå för att förbättra ett kraftverks prestanda, erbjuder en inluftsbehandlingsenhet både fördelar med kraftförbättring samt minskning av “minimun environmental load”; genom att med hjälp av kall termisk energilagring och en värmepump kontrollera gasens inluftstemperatur till gasturbinen. I den här uppsatsen undersöks hur en sådan inluftsbehandlingsenhet påverkar prestandan hos en kraftproduktionsfokuserad CCGT när en optimerad driftsstrategi introduceras. För att bestämma kraftverkets elproduktion vid varje timme och det korrekta driftläget för luftbehandlingsenheten (för att uppnå tidigare nämnda eftersökta fördelar) formulerades ett linjärt optimeringsproblem med syfte att maximera kraftverkets driftsförtjänst under ett 24-timmars tidsspann. För att bedöma den föreslagna inluftsbehandlingsenhetens inverkan under den optimerade driftsstrategin genomfördes simuleringar av ett referenskraftverk med och utan nämnda enhet, varpå en jämförelse med avseende på teknisk prestanda och ekonomi genomfördes. Vidare genomfördes en fallstudie där storlek på diverse utrustning varierades för att kunna identifiera trender i kraftverksprestanda baserat på dessa parametrar; slutligen genomfördes en känslighetsanalys rörande hur luftbehandlingsenheten och kontrollstrategin reagerar vid olika marknader.. Resultaten indikerar att en inluftsbehandlingsenhet tillsammans med en optimerad driftsstrategi ökar kraftverkets driftsvinning genom en ökad variation i kraftuttag över peak och off-peak timmar. För fallstudien i norra Italien fanns att ett kraftverk med integrerad luftbehandlingsenhet är mer lönsamt sett till nuvärdesanalys. Gällande teknisk prestanda visade resultaten att enheten minskar den minsta miljöbelastningen med 1,34 % när delbelastningsdrift fordras, och att det kan öka nettokraftuttag med 0,17% årligen. Sammanfattningsvis presenterar denna studie fördelarna med ett driftsoptimerat kraftverk kopplat till en ny lösning för att öka flexibilitet hos CCGT:er.
Weerathunga, Lahiru. "ANALYSIS FOR AN ECONOMICALLY SUITABLE COAL TO PUTTALAM COAL POWER STATION TO RUN THE PLANT IN FULL LOAD CAPACITY." Thesis, Högskolan i Gävle, Avdelningen för bygg- energi- och miljöteknik, 2014. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:hig:diva-16344.
Full textNuutinen, Antti, and Giovanni Graziano. "Towards Flexible Cogeneration: Techno-economic Optimization of Advanced Combined Cycle Combined Heat and Power Plants integrated with Heat Pumps and Thermal Energy Storage." Thesis, KTH, Energiteknik, 2018. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-235820.
Full textLičman, Petr. "Návrh záložního energetického zdroje pro rodinný dům." Master's thesis, Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií, 2015. http://www.nusl.cz/ntk/nusl-221216.
Full textSanto, Luca. "AA-CAES physical modelling: integration of a 1D TES code and plant performance analysis." Thesis, Uppsala universitet, Tillämpad kärnfysik, 2018. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:uu:diva-360448.
Full textZhou, Jieyun. "Real options valuation in energy markets." Diss., Georgia Institute of Technology, 2010. http://hdl.handle.net/1853/33985.
Full textHavránek, Miroslav. "Větrná elektrárna grid-off, princip, účinnost, návratnost." Master's thesis, Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií, 2013. http://www.nusl.cz/ntk/nusl-220157.
Full textKlein, Jackson Alexander. "Energy Harvesting Opportunities Throughout the Nuclear Power Cycle for Self-Powered Wireless Sensor Nodes." Thesis, Virginia Tech, 2017. http://hdl.handle.net/10919/78031.
Full textMaster of Science
Zeman, Daniel. "Návrh technického provedení FVE včetně systému řízení pro komerční objekt v souladu s platnými pravidly pro program ÚSPORY ENERGIE - FVE." Master's thesis, Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií, 2018. http://www.nusl.cz/ntk/nusl-377121.
Full textLind, Mårten. "Opportunities and uncertainties in the early stages of development of CO2 capture and storage." Doctoral thesis, KTH, Energiprocesser, 2009. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-10985.
Full textQC 20100727
Streckienė, Giedrė. "Kogeneracinės jėgainės šilumos akumuliacinės talpos veikimo režimų tyrimai." Doctoral thesis, Lithuanian Academic Libraries Network (LABT), 2011. http://vddb.laba.lt/obj/LT-eLABa-0001:E.02~2011~D_20110621_170130-49881.
Full textThe dissertation investigates typical operation modes of the heat storage tank in the small-scale cogeneration (CHP) plant, analyses formation of thermal stratifi-cation in such storage tank and presents the simulation of the stratification. The main aim of the dissertation is to investigate peculiarities of operation modes of heat storage tank in small-scale CHP plant, develop an algorithm allowing to choose the storage tank volume and present a model allowing determination of thermal stratification in the storage tank at any time of its operation.
Straka, Michal. "Využití fotovoltaických systémů v Off-grid aplikacích." Master's thesis, Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií, 2012. http://www.nusl.cz/ntk/nusl-219396.
Full textBeltran, San Segundo Hector. "Energy storage systems integration into PV power plants." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 2011. http://hdl.handle.net/10803/77922.
Full textPatocka, Filip. "Environmental Impacts of Pumped Storage Hydro Power Plants." Thesis, Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet, Institutt for vann- og miljøteknikk, 2014. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:no:ntnu:diva-26677.
Full textAllen, Kenneth Guy. "Rock bed thermal storage for concentrating solar power plants." Thesis, Stellenbosch : Stellenbosch University, 2014. http://hdl.handle.net/10019.1/86521.
Full textENGLISH ABSTRACT: Concentrating solar power plants are a promising means of generating electricity. However, they are dependent on the sun as a source of energy, and require thermal storage to supply power on demand. At present thermal storage – usually molten salt – although functional, is expensive, and a cheaper solution is desired. It is proposed that sensible heat storage in a packed bed of rock, with air as heat transfer medium, is suitable at temperatures of 500 – 600 °C. To determine if this concept is technically feasible and economically competitive with existing storage, rock properties, packed bed pressure drop and thermal characteristics must be understood. This work addresses these topics. No previously published data is available on thermal cycling resistance of South African rock, and there is limited data from other countries in the proposed temperature range for long-term thermal cycling, so samples were thermally cycled. There is rock which is suitable for thermal storage applications at temperatures of 500 – 600 °C. New maps of South Africa showing where potentially suitable rock is available were produced. Dolerite, found extensively in the Karoo, is particularly suitable. Friction factors were measured for beds of different particles to determine the importance of roughness, shape, and packing arrangement. Five sets of rock were also tested, giving a combined dataset broader than published in any previous study. Limitations of existing correlations are shown. The friction factor is highly dependent on particle shape and, in the case of asymmetric particles, packing method. The friction factor varied by up to 70 % for crushed rock depending on the direction in which it was poured into the test section, probably caused by the orientation of the asymmetric rock relative to the air flow direction. This has not been reported before for rock beds. New isothermal correlations using the volume equivalent particle diameter are given: they are within 15 % of the measurements. This work will allow a techno-economic evaluation of crushed rock beds using more accurate predictions of pumping power than could previously be made. Thermal tests below 80 °C show that bed heat transfer is insensitive to particle shape or type. A heat transfer correlation for air in terms of the volume equivalent diameter was formulated and combined with the E-NTU method. The predicted bed outlet temperatures are within 5 °C of the measurements for tests at 530 °C, showing that the influence of thermal conduction and radiation can be reasonably negligible for a single charge/discharge cycle at mass fluxes around 0.2 kg/m2s. A novel method for finding the optimum particle size and bed length is given: The Biot number is fixed, and the net income (income less bed cost) from a steam cycle supplied by heat from the bed is calculated. A simplified calculation using the method shows that the optimum particle size is approximately 20 mm for bed lengths of 6 – 7 m. Depending on the containment design and cost, the capital cost could be an order of magnitude lower than a nitrate salt system.
AFRIKAANSE OPSOMMING: Gekonsentreerde son-energie kragstasies is n belowende manier om elektrisiteit op te wek, maar hulle is afhanklik van die son as n bron van energie. Om drywing op aanvraag te voorsien moet hulle energie stoor. Tans is termiese stoor – gewoonlik gesmelte sout – hoewel funksioneel, duur, en n goedkoper oplossing word gesoek. Daar word voorgestel dat stoor van voelbare warmte-energie in n gepakte rotsbed met lug as warmteoordrag medium geskik is by temperature van 500 – 600 °C. Om te bepaal of dié konsep tegnies gangbaar en ekonomies mededingend met bestaande stoorstelsels is, moet rotseienskappe, gepakte bed drukval en hitteoordrag verstaan word. Hierdie werk spreek hierdie aspekte aan. Geen voorheen gepubliseerde data is beskikbaar oor die termiese siklus weerstand van Suid-Afrikaanse rots nie, en daar is beperkte data van ander lande in die voorgestelde temperatuurbereik, dus is monsters onderwerp aan termiese siklusse. Daar bestaan rots wat geskik is vir termiese stoor toepassings by temperature van 500 – 600 °C. Nuwe kaarte van Suid-Afrika is opgestel om te wys waar potensieel geskikte rots beskikbaar is. Doleriet, wat wyd in die Karoo voor kom, blyk om veral geskik te wees. Wrywingsfaktore is gemeet vir beddens van verskillende partikels om die belangrikheid van grofheid, vorm en pak-rangskikking te bepaal. Vyf rotsstelle is ook getoets, wat n saamgestelde datastel gee wyer as in enige gepubliseerde studie. Beperkings van bestaande korrelasies word aangetoon. Die wrywingsfaktor is hoogs sensitief vir partikelvorm en, in die geval van asimmetriese partikels, pakkings metode. Die wrywingsfaktor het met tot 70 % gevarieer vir gebreekte rots, afhanklik van die rigting waarin dit in die toetsseksie neergelê is. Dit is waarskynlik veroorsaak deur die oriëntasie van die asimmetriese rots relatief tot die lugvloei rigting, en is nie voorheen vir rotsbeddens gerapporteer nie. Nuwe isotermiese korrelasies wat gebruik maak van die volume-ekwivalente partikel deursnee word gegee: hulle voorspel binne 15 % van die gemete waardes. Hierdie werk sal n tegno-ekonomiese studie van rotsbeddens toelaat wat meer akkurate voorspellings van pompdrywing gebruik as voorheen moontlik was. Termiese toetse onder 80 °C wys dat die warmteoordrag nie baie sensitief is vir partikelvorm en -tipe nie. n Warmte-oordragskorrelasie vir lug in terme van die volume-ekwivalente deursnee is ontwikkel en met die E-NTU-metode gekombineer. Die voorspelde lug uitlaat temperatuur is binne 5 °C van die meting vir toetse by 530 °C. Dit wys dat termiese geleiding en straling redelikerwys buite rekening gelaat kan word vir n enkele laai/ontlaai siklus by massa vloeitempos van omtrent 0.2 kg/m2s. n Oorspronklike metode vir die bepaling van die optimum partikelgrootte en bedlengte word gegee: Die Biot-getal is vas, en die netto inkomste (die inkomste minus die bed omkoste) van n stoomsiklus voorsien met warmte van die bed word bereken. n Vereenvoudigde berekening wat die metode gebruik wys dat die optimum grootte en lengte ongeveer 20 mm en 6-7 m is. Afhangende van die behoueringsontwerp en koste, kan die kapitale koste n orde kleiner wees as dié van n gesmelte nitraatsout stelsel
Saez, de ibarra martinez de contrasta Andoni. "Dimensionnement et contrôle-commande optimisé des systèmes de stockage énergétique pour la participation au marché de l'électricité des parcs photovoltaïques intelligents." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016GREAT057/document.
Full textThe present PhD deals with the integration of intelligent photovoltaic (IPV) power plants in the electricity markets in an environment subject to free competition. The IPV power plants are those that include energy storage systems to reduce the variability and to provide the entire group a controllability increase. These technical objectives are obtained thanks to the bidirectional exchanging and storing capability that the storage system contributes to, in this case, battery energy storage system (BESS). In order to obtain the maximum profitability of the BESS, the sizing must be optimized together with the control strategy that the BESS will be operated with. In the present PhD, once the most performing battery energy storage technology has been selected, the lithium-ion technology, an innovative IPV power plant electricity market participation process is proposed which optimizes both the sizing and the energy management strategy in the same optimization step. This optimization process together with the electricity market participation has been applied in a real case study, confirming that this procedure permits to maximize the economic profitability of this type of generation
Prudek, Stanislav. "Modely silové části regulace vodní turbiny." Master's thesis, Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství, 2009. http://www.nusl.cz/ntk/nusl-228650.
Full textEdwards, Jacob N. "Thermal energy storage for nuclear power applications." Thesis, Kansas State University, 2017. http://hdl.handle.net/2097/36238.
Full textDepartment of Mechanical and Nuclear Engineering
Hitesh Bindra
Storing excess thermal energy in a storage media that can later be extracted during peak-load times is one of the better economical options for nuclear power in future. Thermal energy storage integration with light water-cooled and advanced nuclear power plants is analyzed to assess technical feasibility of different storage media options. Various choices are considered in this study; molten salts, synthetic heat transfer fluids, and packed beds of solid rocks or ceramics. In-depth quantitative assessment of these integration possibilities are then analyzed using exergy analysis and energy density models. The exergy efficiency of thermal energy storage systems is quantified based on second law thermodynamics. The packed bed of solid rocks is identified as one of the only options which can be integrated with upcoming small modular reactors. Directly storing thermal energy from saturated steam into packed bed of rocks is a very complex physical process due to phase transformation, two phase flow in irregular geometries and percolating irregular condensate flow. In order to examine the integrated physical aspects of this process, the energy transport during direct steam injection and condensation in the dry cold randomly packed bed of spherical alumina particles was experimentally and theoretically studied. This experimental setup ensures controlled condensation process without introducing significant changes in the thermal state or material characteristics of heat sink. Steam fronts at different flow rates were introduced in a cylindrical packed bed and thermal response of the media was observed. The governing heat transfer modes in the media are completely dependent upon the rate of steam injection into the system. A distinct differentiation between the effects of heat conduction and advection in the bed were observed with slower steam injection rates. A phenomenological semi-analytical model is developed for predicting quantitative thermal behavior of the packed bed and understanding physics. The semi-analytical model results are compared with the experimental data for the validation purposes. The steam condensation process in packed beds is very stable under all circumstances and there is no effect of flow fluctuations on thermal stratification in packed beds. With these experimental and analytical studies, it can be concluded that packed beds have potential for thermal storage applications with steam as heat transfer fluid. The stable stratification and condensation process in packed beds led to design of a novel passive safety heat removal system for advanced boiling water reactors.
Goemaere, Loïc. "Comparaison de la production de trois technologies différentes de panneaux solaires en fonctionnement réel avec suivi du soleil et intégration de batteries lithium innovantes adaptées au stockage des énergies intermittentes." Thesis, Montpellier 2, 2011. http://www.theses.fr/2011MON20211/document.
Full textIn a vision of sustainable development and energy independence aiming at the massive integration of the medium-term renewable energies in the energy mix, the research works are centered on two themes:- On one hand, the comparison of the production of three technologies different from solar panels (silicon, silicon with concentration, CdTe) installed into a photovoltaic power plant with 2-axes sun tracking;- On the other hand and given the intermittent nature of the photovoltaic energy and its non-simultaneity with the consumption, the development and the integration of batteries with lithium as means of electrochemical storage of the photovoltaic energy. The approach is innovative and allowed the study of new compounds of electrodes studied under real photovoltaic constraints and using various strategies of return of the energy with the aim of the next deployment of the intelligent networks. The simulations concern batteries of small sizes classically used in research laboratories but prefiguring what can be built in bigger size
Miranda, Gilda. "Dispatch Optimizer for Concentrated Solar Power Plants." Thesis, Uppsala universitet, Byggteknik och byggd miljö, 2020. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:uu:diva-402436.
Full textBeijner, David. "Ökad lokal nytta av förnyelsebar energiproduktion med hybridkraftverk." Thesis, KTH, Hälsoinformatik, 2018. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-224655.
Full textRenewable and environmentally friendly electricity production is a necessity for the relative positive value of the products and processes that consumes electricity. It is not enough that these products and processes in and of themselves are effective in their use of electricity if that electricity is produced with non- renewable means. The goal of this project is the creation of a simulation software that can simulate a hybrid powerplant composed of wind turbines and a hydro powerplant. The result of this project is a simulation software that is able is to approximate the size of a pumped-storage megawatts and the size of the reservoir needed. In addition, the software calculates the amount of wind turbines needed in combination with the hydro powerplant to achieve a desired decrease in non-renewable electricity.
Dincer, Ali Ersin. "Investigation Of Waterhammer Problems In The Penstocks Of Pumped-storage Power Plants." Master's thesis, METU, 2013. http://etd.lib.metu.edu.tr/upload/12615452/index.pdf.
Full textMARIANO, MARIA DE OLIVEIRA CRUZ. "PUMPED STORAGE POWER PLANTS: CONSIDERATIONS ON SLOPE STABI-LITY UNDER RAPID DRAWDOWN." PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO, 2017. http://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=34195@1.
Full textCOORDENAÇÃO DE APERFEIÇOAMENTO DO PESSOAL DE ENSINO SUPERIOR
PROGRAMA DE EXCELENCIA ACADEMICA
A preocupação com a preservação ambiental e a sustentabilidade, cada vez mais presente em todos os aspectos da vida do mundo atual, conduz, mais e mais, à busca por fontes de energia limpa, renovável e minimamente agressivas ao meio ambiente. Dentro desse quadro, as usinas hidrelétricas reversíveis - UHRs - retornam mais uma vez como alternativa para matrizes de energia ao produzir energia incomparavelmente mais limpa e racional do que fontes tais como termoelétricas, muito utilizadas na regulação dos picos de consumo de energia. Entretanto, por sua operação peculiar, com ciclos curtos e frequentes de enchimento e rebaixamento do nível de água de seus lagos, o projeto para reservatórios das UHRs não está perfeitamente contemplado nos procedimentos normativos brasileiros usuais para o projeto de usinas hidrelétricas, carecendo de orientações adequadas para o tratamento das margens desses lagos, cuja instabilidade pode levar a problemas econômicos e ambientais bastante inconvenientes. Atento a este problema, este trabalho apresenta um resumo das principais metodologias de análise de estabilidade de taludes sujei-tos a rebaixamento rápido e identifica as potencialidades e limitações dos métodos de equilíbrio limite e numéricos usualmente utilizados, especialmente para o caso das UHRs. Foram apresentadas soluções de tratamento de taludes das margens de reservatórios para usinas reversíveis. O caso das rupturas às margens do reservatório da usina hidrelétrica de Santa Branca é apresentado para ilustrar a gravidade do problema e contribuiu para identificar as limitações para que os referidos métodos sejam efetivamente aplicados. A conclusão do trabalho é que estudos de viabilidade e de projeto de usinas hidrelétricas devem ser aprimorados para incluir as metodologias de estudo de estabilidade na condição de rebaixamento rápido mais atuais, especialmente para taludes marginais, cuja estabilidade condiciona a operação das UHRs, antevendo a possível introdução desta solução na matriz energética brasileira. Por fim, o presente trabalho apresenta recomendações para o aprimoramento dos estudos de viabilidade para a implantação de usinas hidrelétricas reversíveis, considerando o conteúdo dos manuais brasileiros.
Concern about environmental preservation and sustainability, which is increa-singly present in all aspects of life currently, leads to the growth of a search for sources of energy that are clean, renewable and minimally aggressive for the environment. Within this framework, pumped storage power plants - PSPP - return once again as an alternative to energy matrices by producing incomparably cleaner and more rational energy than sources such as thermoelectric, widely used in the regulation of energy consumption peaks. However, due to its peculiar operation, with short and frequent cycles of filling and lowering of the water level of its lakes, the designs of PSPP reservoirs are not entirely covered by the usual Brazilian guidelines for design of hydroelectric plants, lacking appropriate guidance for the treatment of the margins from such reservoirs, whose destabilization can lead to very inconvenient economic and environmental issues. Regardful of this problem, this study presents a summary of the main methods of analysis of stability of slopes subjected to rapid drawdown and identifies the potentialities and limitations of the limit equilibrium methods and numerical methods usually used, especially for the case of PSPP. Slope stabilizations solutions for reservoir banks subjected to rapid drawdowns were presented. The case of the ruptures along the Santa Branca hydroelectric power plant reservoir is presented to illustrate the severity of the problem and has helped to identify the limitations for the effective application of these methods. The conclusion of this study is that feasibility studies and hydropower plant design should be improved in order to include more up-to-date methods of analysis of slope stability under rapid drawdown condition, especially for marginal slopes, which stability conditions the operation of PSPPs, foreseeing the possible introduction of this solution in the Brazilian energy matrix. Finally, this work presents recommendations for the improvement of feasibility studies for the implementation of PSPPs, considering the content of Brazilian guidelines.
Smugala, Ondrej. "Řízení a monitoring decentralizovaných zdrojů energie a akumulačních zařízení." Master's thesis, Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií, 2018. http://www.nusl.cz/ntk/nusl-377033.
Full textOcchineri, Lorenzo. "Technical and economic assessments of CO2 capture processes in power plants." Thesis, Mälardalens högskola, Akademin för hållbar samhälls- och teknikutveckling, 2008. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:mdh:diva-4705.
Full textAllen, Kenneth Guy. "Performance characteristics of packed bed thermal energy storage for solar thermal power plants." Thesis, Stellenbosch : University of Stellenbosch, 2010. http://hdl.handle.net/10019.1/4329.
Full textENGLISH ABSTRACT: Solar energy is by far the greatest energy resource available to generate power. One of the difficulties of using solar energy is that it is not available 24 hours per day - some form of storage is required if electricity generation at night or during cloudy periods is necessary. If a combined cycle power plant is used to obtain higher efficiencies, and reduce the cost of electricity, storage will allow the secondary cycle to operate independently of the primary cycle. This study focuses on the use of packed beds of rock or slag, with air as a heat transfer medium, to store thermal energy in a solar thermal power plant at temperatures sufficiently high for a Rankine steam cycle. Experimental tests were done in a packed bed test section to determine the validity of existing equations and models for predicting the pressure drop and fluid temperatures during charging and discharging. Three different sets of rocks were tested, and the average size, specific heat capacity and density of each set were measured. Rock and slag samples were also thermally cycled between average temperatures of 30 ºC and 510 ºC in an oven. The classical pressure drop equation significantly under-predicts the pressure drop at particle Reynolds numbers lower than 3500. It appears that the pressure drop through a packed bed is proportional to the 1.8th power of the air flow speed at particle Reynolds numbers above about 500. The Effectiveness-NTU model combined with a variety of heat transfer correlations is able to predict the air temperature trend over the bed within 15 % of the measured temperature drop over the packed bed. Dolerite and granite rocks were also thermally cycled 125 times in an oven without breaking apart, and may be suitable for use as thermal storage media at temperatures of approximately 500 ºC. The required volume of a packed bed of 0.1 m particles to store the thermal energy from the exhaust of a 100 MWe gas turbine operating for 8 hours is predicted to be 24 × 103 m3, which should be sufficient to run a 25-30 MWe steam cycle for over 10 hours. This storage volume is of a similar magnitude to existing molten salt thermal storage.
AFRIKAANSE OPSOMMING: Sonenergie is die grootste energiebron wat gebruik kan word vir krag opwekking. ‘n Probleem met die gebruik van sonenergie is dat die son nie 24 uur per dag skyn nie. Dit is dus nodig om die energie te stoor indien dit nodig sal wees om elektrisiteit te genereer wanneer die son nie skyn nie. ‘n Gekombineerde kringloop kan gebruik word om ‘n hoër benuttingsgraad te bereik en elektrisiteit goedkoper te maak. Dit sal dan moontlik wees om die termiese energie uit die primêre kringloop te stoor, wat die sekondêre kringloop onafhanklik van die primêre kringloop sal maak. Dié gevalle studie ondersoek die gebruik van ‘n slakof- klipbed met lug as hitteoordragmedium, om te bepaal of dit moontlik is om hitte te stoor teen ‘n temperatuur wat hoog genoeg is om ‘n Rankine stoom kringloop te bedryf. Eksperimentele toetse is in ‘n toets-bed gedoen en die drukverandering oor die bed en die lug temperatuur is gemeet en vergelyk met voorspelde waardes van vergelykings en modelle in die literatuur. Drie soorte klippe was getoets. Die gemiddelde grootte, spesifieke hitte-kapasiteit en digtheid van elke soort klip is gemeet. Klip en slak monsters is ook siklies tussen temperature van 30 ºC en 510 ºC verkoel en verhit. Die klassieke drukverlies vergelyking gee laer waardes as wat gemeet is vir Reynolds nommers minder as 3500. Dit blyk dat die drukverlies deur ‘n klipbed afhanklik is van die lug vloeispoed tot die mag 1.8 as die Reynolds nommer groter as omtrent 500 is. Die ‘Effectiveness-NTU’ model gekombineerd met ‘n verskeidenheid van hitteoordragskoeffisiënte voorspel temperature binne 15 % van die gemete temperatuur verskil oor die bed. Doloriet en graniet klippe het 125 sikliese toetse ondergaan sonder om te breek, en is miskien gepas vir gebruik in ‘n klipbed by temperature van sowat 500 ºC Die voorspelde volume van ‘n klipbed wat uit 0.1 m klippe bestaan wat die termiese energie vir 8 ure uit die uitlaat van ‘n 100 MWe gasturbiene kan stoor, is 24 × 103 m3. Dit behoort genoeg te wees om ‘n 25 – 30 MWe stoom kringloop vir ten minste 10 ure te bedryf. Die volume is min of meer gelyk aan dié van gesmelte sout store wat alreeds gebou is.
Wagner, Sharon J. "Environmental and Economic Implications of Thermal Energy Storage for Concentrated Solar Power Plants." Research Showcase @ CMU, 2011. http://repository.cmu.edu/dissertations/682.
Full textPragada, Gandhi, and Nitish Perisetla. "Utility-Scale Solar Power Plants with Storage : Cost Comparison and Growth Forecast Analysis." Thesis, KTH, Skolan för industriell teknik och management (ITM), 2021. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-301838.
Full textFörnybar energi för energiproduktion, liksom Solar, visar sig vara mycket relevant i dagens värld [1]. Det är mycket tydligt att solenergi kommer att framstå som en av de viktigaste energikällorna i framtiden. Dessutom kommer lagringsalternativet att spela en väsentlig roll för den framtida distributionen av solkraftverk. Koncentrerade solkraftverk med värmelagring, solcellsanläggningar integrerade med batterilagring och hybridanläggningar är attraktiva lösningar för att få en stabil och skickbar energiproduktion. Investerare eller beslutsfattare brukar tycka att det är utmanande att komma på den mest genomförbara solcellstekniken eftersom de måste överväga teknikekonomisk genomförbarhet, och samtidigt, ur ett marknads- eller administrativt perspektiv också. Så denna avhandlingsstudie kommer att ta itu med nyckelproblemet som riktar sig till investerare eller beslutsfattare eftersom det finns ett behov av att välja den bästa solenergilagringstekniken på en användningsnivå i framtiden baserat på så många attribut. Avhandlingsprojektet genomfördes i två faser som inkluderar prognosmodellering och uppskattningar och teknikekonomisk bedömning av virtuella anläggningar. Dessa två faser hjälpte till att ta itu med olika frågor i samband med problemstudien i denna studie. Hela avhandlingsstudien omfattade i stort sju länder som sträcker sig över fyra stora regioner runt om i världen. Den första fasen i avhandlingen, prognosmodelleringsuppskattningar visar hur de sju länderna kommer att se ut i framtiden (2020 - 2050) med avseende på installerad kapacitet och kostnader för PV-, CSP- och BESS -teknik. Några viktiga resultat från fas 1 inkluderar, i lågkostnadsuppskattningar, att Kina kommer att vara marknadsledande inom PV och CSP år 2050. I USA och Indien beräknas de installerade kostnaderna för PV minska med 70% år 2050. Av 2050 beräknas de installerade kostnaderna för Solar Tower -teknik sjunka med cirka 65% i Kina och Spanien. I USA kommer priserna på BESS -teknik sannolikt att sjunka med cirka 58 - 60 % år 2050. I den andra fasen av avhandlingsstudien behandlade en teknikekonomisk utvärdering av virtuella anläggningar de aspekter som ska övervägas för ett solprojekt om det används i framtiden i sju specifika länder. Resultaten från denna analys hjälper investerare eller beslutsfattare att välja den billigaste solenergilagringstekniken på en användningsnivå i sju specifika länder i framtiden (2020 - 2050). Viktiga resultat från denna analys visar att i USA, år 2050, kommer PV+BESS att vara den billigaste lagringstekniken på 4 - 10 lagringstimmar. Tillägg av en annan förnybar teknik kommer att öka jämförbarheten. I Kina kommer Hybrid att vara den billigaste lagringstekniken i 4-8 timmar fram till 2050. Det finns en enorm potential för distribution av CSP & hybridanläggningar i framtiden än PV. I Sydafrika kommer CSP att vara den billigaste lagringstekniken år 2050 för 4 - 10 timmars lagring. Det antas att distributionen av BESS -projekt på verktygsnivå börjar från 2025 i Sydafrika. Utöver detta genomfördes marknadskravsanalys som ger insikter speciellt för beslutsfattarna om hur olika drivkrafter och begränsningar påverkar varje solteknik i de specifika länderna i framtiden. Sammantaget ger hela avhandlingsstudien riktlinjer/insikter till investerare eller beslutsfattare för att välja den bästa solenergitekniken i framtiden i en nyttoskala för ett visst land.
Bednář, František. "Analýza možností akumulační tepelné elektrárny v podmínkách ČR." Master's thesis, Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství, 2014. http://www.nusl.cz/ntk/nusl-231650.
Full textHammarström, Anton. "Utvärdering av potential för värmeåtervinning från laborationsutrustning : Möjligheten att använda en kylvattenbassäng som termiskt säsongslager." Thesis, Mittuniversitetet, Avdelningen för kemiteknik, 2018. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:miun:diva-34309.
Full textHETA Education in Härnösand has a steam power plant for educational purposes which is cooled with water from a 329 m³ underground basin. The purpose of this thesis has been to examine how the basin with the waste heat can be used as seasonal thermal energy storage with an existing 7.8 kW heat pump in order to heat the machine room of their lab building. A spreadsheet was created in Microsoft Excel in order to carry out the calculations. As no measurement data was available, a simulated scenario was created based on temperature statistics and the operating schedule for the power plant from the year 2017. Transmission losses were calculated for the basin and the machine room. For the basin, mostly observational data and knowledge among the staff were used, while the insulation for the machine room mainly had to be estimated based on the construction year. The result was that the heat pump, with the current operating schedule, could cover around 45% of the yearly heating demand of the machine room. Of the 276 GJ that were added through cooling of the power plant during a year, according to calculations, only 2,7% could be used for heating the machine hall, due to lacking insulation in the basin. The greatest limitations for achieving a higher heating coverage and a greater usage of the waste heat were assessed to be the placement in time of the power plant runs, and the effect of the heat pump. If the runs would be placed mainly in November–April, and the heat pump replaced with a 10 kW one, around 74% of the heating demand could be covered and 18 % of the waste heat used. Other things, such as increased insulation in the basin and larger water volume were also assessed to be able to increase the capacity of the basin as heat storage.
Williams, Daniel David. "Cold side thermal energy storage system for improved operation of air cooled power plants." Thesis, Massachusetts Institute of Technology, 2012. http://hdl.handle.net/1721.1/78194.
Full textCataloged from PDF version of thesis.
Includes bibliographical references (p. 81-82).
Air cooled power plants experience significant performance fluctuations as plant cooling capacity reduces due to higher daytime temperature than nighttime temperature. The purpose of this thesis is to simulate the detailed operation of a cold side thermal energy storage system in order to evaluate its potential. An organic Rankine cycle geothermal power station is used as an example application. Detailed sizing and operation considerations are discussed. Several representative case studies compare the performance of candidate configurations. Operation of the selected configuration is then simulated for a full year and a proposed integration of the system with existing plant hardware is laid out. A correlation between weather trends and production is outlined. Finally an economic cost/benefit analysis performed to determine the payback period for implementing the proposed system. The cold side TES system is shown to shift substantial power generation capability from nighttime to daytime when electrical demand is highest, especially during hot summer months. For example, daily energy production is shown to increase by up to 18% under particularly favorable conditions. This redistribution of the power generation curve is accomplished with less than a 5% reduction in overall annual energy production in Mega-Watt hours. The system is shown to be more effective at shifting power generation capacity during warmer months than cooler months. The reduced day to night temperature fluctuation during cooler months results in a reduced thermal storage benefit under similar parasitic loads. The economic benefits of this system are dependent upon the on-peak vs off-peak electricity prices. Economic analysis using 2011 transient price data from the U.S. Midwest Region results in a small increase in annual income. The increased income from the proposed cold side TES system is found to be insufficient to outweigh the required capital investment at current electricity prices.
by Daniel David Williams.
S.M.
Guédez, Rafael. "A Techno-Economic Framework for the Analysis of Concentrating Solar Power Plants with Storage." Doctoral thesis, KTH, Kraft- och värmeteknologi, 2016. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-191339.
Full textKoncentrerad solkraft erbjuder möjligheten att integrera kostnadseffektiv termisk energilagring och därmed behovsstyrd kraftkontroll. Detta är en viktig fördel jämfört med andra förnybara energiteknologier. Lagringsintegration tillåter solkraftsanläggningar att öka sin lastfaktor och skifta produktion till tider med största efterfrågan. Vidare möjliggör lagring fast elproduktion vilket leder till förbättrad nät- och kraftturbinstabilitet. Därför kan termisk lagring öka anläggningsprestanda och ekonomiskt värde trots ökande initiala kapitalkostnader. I termer av specifik elproduktionskostnad (LCOE) ligger koncentrerade solkraftsanläggningar med lagring fortfarande högre än andra kraftteknologier och anläggningsprojekt blir endast lönsamma genom subventionsmodeller eller teknologispecifika konkurrensutsatta anbudsförfaranden. Att hitta adekvata policylösningar och optimala design och operationsstrategier är en utmanande process eftersom det gäller att hitta rätt balans mellan variabel solinstrålning, lagring av energi och tid för produktion genom optimal design och operation av solmottagarfält, kraftblock och lagringskapacitet. I denna avhandling presenteras en omfattande metodik för pre-design och analys av koncentrerande solkraftverk. Metodiken baseras på en tekno-ekonomisk modelleringsansats som möjliggör identifiering av optimala avvägningssamband för tekniska, ekonomiska och miljöprestanda indikatorer. Metodiken tillämpas på ett antal moderna anläggningslayouter och lagrings- och hybridiseringskoncept för att identifiera optimal kraftanläggningsdesign i termer av komponentprestanda och lagringsanvändningsstrategier. I slutsatsen poängteras relevansen av att hitta rätt storlek på nyckelkomponenter i relation till lagringsstrategi och randvillkoren som ges av konstruktionsläget för optimal ekonomisk och miljömässig prestanda. Resultaten används för att formulera rekommendationer till nyckelaktörer i beslutsprocessen genom hela kraftanläggningens värdekedja från politisk beslutsfattare till anläggningsingenjör. Forskningen och slutsatserna i detta arbete skall i första hand ta ett steg framåt för optimering och design av solkraftsanläggningar men även tillhandahålla en metodik för utvärdering av lagringslösningar och dess specifika värde för solkraftsanläggningar och elnätet.
QC 20160829
Mauger, Léo. "Generation of wind speed and solar irradiance time series for power plants with storage." Thesis, KTH, Energiteknik, 2016. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-181923.
Full textJiménez, Pérez Rodrigo Eduardo. "Estudio de los factores técnicos y económicos que condicionan la instalación de centrales hidroeléctricas de acumulación por bombeo . Evaluación conceptual de su aplicación en Chile." Tesis, Universidad de Chile, 2012. http://www.repositorio.uchile.cl/handle/2250/111503.
Full textLa implementación de tecnologías de almacenamiento de energía en sistemas eléctricos es uno de los temas más relevantes actualmente en países donde se busca mejorar aumentar la diversificación de fuentes de energía y la seguridad del sistema eléctrico. Dentro de las alternativas de almacenamiento de energía eléctrica de la red, las centrales hidroeléctricas de acumulación por bombeo (CHAB) (pumped-storage hydropower plants) son las más utilizadas actualmente alrededor del mundo. Hasta la fecha, en Chile no se han implementado tecnologías de este tipo que permitan almacenar los excedentes de energía de la red. Además, en el país no existe el conocimiento suficiente sobre las características y los beneficios de las CHAB en los sistemas eléctricos. El presente trabajo de título tiene como objetivo principal, identificar y analizar los factores técnicos y económicos más relevantes que podrían condicionar la implementación de un proyecto de CHAB. Adicionalmente, tomando en cuenta las características del sector eléctrico chileno, se realiza una evaluación, cualitativa y no exhaustiva, de estos factores en el país. Se encontró que los factores más relevantes que condicionan en una primera instancia la implementación de un proyecto de CHAB tienen relación con las características del sistema eléctrico dónde se pretende implementar el proyecto, la disponibilidad de lugares de emplazamiento apropiados para la instalación de este tipo de centrales y las características del mercado eléctrico que harían rentable un proyecto de este tipo. Dentro de los factores que inciden en la determinación del lugar de emplazamiento de una CHAB se tienen: la disponibilidad del recurso hídrico, la existencia de un gran desnivel y una corta distancia entre ambos reservorios, la existencia de reservorios artificiales o naturales aptos para ser utilizados como reservorio inferior de la central, condiciones geológicas y geográficas adecuadas y una ubicación cercana a los centros de consumo y líneas de transmisión. En cuanto a los factores relacionados con las características del sistema eléctrico, están: la presencia de excedentes de energía en la red y características apropiadas de la curva de carga diaria y semanal. Finalmente, respecto a los factores económicos asociados al sistema eléctrico se desea que: existan grandes diferencias de precios entre horas valle y horas punta, y se realicen pagos por capacidad y por servicios complementarios. En cuánto a la evaluación, preliminar y no exhaustiva, de estos factores en el caso chileno, se encontró que el SIC presentaría, a priori, mejores características para considerar la implementación de un proyecto de CHAB, debido principalmente a la disponibilidad del recurso hídrico, a que existen lugares con potencial para implementar esta tecnología, a las características de la curva de carga en este sistema y a la matriz de generación que lo compone. Sin embargo, y a pesar de que el sector eléctrico chileno considera pagos por potencia firme y servicios complementarios, las limitaciones de la implementación de esta tecnología irían por el lado de los ingresos que recibirían los proyectos por concepto de venta de energía, debido a las diferencias de precios entre horas valle y horas punta observadas, ya que se tienen precios de energía en horas valle que son sólo un 15 25% más bajos que los precios de energía en horas punta, siendo que se recomienda que esta diferencia sea de un 25 30% (Deane et al, 2009). Otra limitación podría ir, también, por el lado de los altos valores de ciclo de eficiencia requeridos para estas centrales en el país (entre un 80 90%), siendo que actualmente en el mundo se logran ciclos de eficiencia para CHAB entre un 70 80% (Wilde, 2011).
Monsalve, Reyes Jonathan Andrés. "Evaluación del beneficio de una unidad de almacenamiento por bombeo en Colbún bajo requerimientos de riego." Tesis, Universidad de Chile, 2016. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/138271.
Full textEn el presente trabajo se propone una metodología para evaluar el beneficio asociado a la utilización de una unidad de almacenamiento por bombeo en el complejo Colbún considerando las restricciones de riego asociadas a la operación y bajo distintos escenarios de penetración eólica y solar, como también para distintas condiciones hidrológicas. La metodología se basa en un modelo tomador de precios que optimiza la gestión del recurso hidráulico para cada una de las centrales del complejo Colbún. Dado el tamaño del problema de optimización, se proponen aproximaciones que permiten acelerar la ejecución del cálculo, permitiendo a su vez realizar varios estudios en un tiempo eficiente, y manteniendo un bajo margen de error. La metodología y el modelo desarrollado pretenden determinar y cuantificar el beneficio asociado a la utilización de una unidad de bombeo considerando restricciones de riego y distintos escenarios de penetración eólica y solar e hidrologías en el parque nacional chileno. Para determinar el impacto de las condiciones de riego en dicho beneficio, se han considerado dos escenarios que concitan mayor interés por ser analizados. El primer escenario de capacidad instalada, denominado Escenario Base CNE 2030, corresponde al declarado por dicho organismo para el año 2030 en el SIC y SING en los Informes Técnicos Definitivos para fijar Precios Nudos, en su versión Abril 2015. El segundo escenario, corresponde a un escenario denominado Escenario Expansión Solar 25%, el cual plantea que la matriz SIC-SING esté compuesta por un 25% de capacidad solar fotovoltaica. Por otro lado, para determinar el impacto de una mayor penetración de energía renovable, se han escogido diez escenarios de penetración solar fotovoltaica y eólica, de forma de determinar el comportamiento del beneficio ante el aumento de la capacidad instalada de estas tecnologías en el sistema eléctrico. Los resultados de este trabajo muestran que, en presencia de restricciones que involucren dotaciones de riego, la utilización de una unidad de almacenamiento por bombeo resulta más atractiva en términos económicos, que la situación en la cual no existieran dichas restricciones, para los escenarios y condiciones hidrológicas analizadas. El trabajo realizado también permite concluir que una mayor penetración solar en el sistema eléctrico contribuye también a un aumento en el beneficio por la utilización de la unidad de bombeo, siendo más favorable este beneficio en condición hidrológica seca que en condición hidrológica húmeda. Del mismo modo, los resultados evidencian que una mayor penetración eólica en el sistema no tiene relación directa con un aumento del beneficio por utilizar centrales de bombeo. Finalmente, en términos de factibilidad económica de llevar a cabo el proyecto de instalación de una unidad de almacenamiento de energía por bombeo en Colbún, los resultados muestran que es necesario considerar otras vías de ingreso adicionales al arbitraje de energía, de forma de hacer más atractivo este tipo de proyectos para inversionistas.