Exploiter l'énergie éolienne et le stockage par batterie
Un aperçu de comment l'énergie éolienne et le stockage par batterie fonctionnent ensemble.
Vinay A. Vaishampayan, Thilaharani Antony, Amirthagunaraj Yogarathnam
― 6 min lire
Table des matières
- L'Importance du Stockage par Batterie
- Qu'est-ce que le Crédit de capacité ?
- Méthodes Traditionnelles d'Estimation
- La Fonction d'Alignement de Puissance
- Faire Connaissance avec Nos Banques d'Énergie Portables
- Comment Estimons-Nous la Capacité ?
- Le Protocole de Charge Avide
- Mettre Tout Ça Ensemble : Une Journée dans la Vie d'un Parc Éolien et d'un Système de Batterie
- Exemples Concrets : Jours de Puissance Éolienne et de Stockage par Batterie
- Passons aux Chiffres : Combien d'Énergie a-t-on Vraiment Besoin ?
- L'Avenir du Stockage d'Énergie
- Conclusion : Se Donner de l'Énergie avec le Vent et les Batteries
- Source originale
- Liens de référence
L'énergie éolienne fait un vrai carton dans le monde de l'électricité, et ça va encore grandir. Imagine New York, où ils prévoient d'avoir des centaines de parcs éoliens pour alimenter les maisons et les entreprises d'ici 2035. Mais y'a un hic ! L'énergie éolienne peut être un peu capricieuse ; elle ne souffle pas toujours quand on a le plus besoin de puissance. C'est là que le stockage par batterie entre en jeu.
L'Importance du Stockage par Batterie
Imagine une batterie comme un gros compte épargne pour l'énergie. Quand le vent souffle fort et que les éoliennes tournent, l'énergie est stockée dans ces batteries. Quand le vent faiblit, ces batteries se mettent en route pour fournir de l'énergie et garder les lumières allumées. Donc, avoir le bon système de stockage par batterie est super important pour garantir une alimentation stable.
Crédit de capacité ?
Qu'est-ce que leMaintenant, parlons du crédit de capacité. Pense à ça comme un système de récompense pour les batteries. Quand le vent ne souffle pas assez fort, le crédit de capacité mesure combien d'aide la batterie peut fournir. Ça nous dit combien d'énergie peut être comptée quand le vent ne fait pas son boulot. Mais le calcul n'est pas aussi simple que ça-il y a un peu de maths là-dedans.
Méthodes Traditionnelles d'Estimation
Avant, les gens se tournaient vers les centrales qui brulent des trucs pour créer de l'énergie. Ils utilisaient des maths compliquées avec des probabilités pour prédire combien de puissance ils pouvaient fournir. Mais avec l'augmentation de l'énergie éolienne et solaire, ils ont dû changer leur approche pour y inclure ces sources plus vertes.
C'est là que ça devient compliqué ! Les chercheurs cherchent des moyens d'estimer combien d'énergie une batterie peut stocker et fournir. Ça peut donner l'impression de résoudre un Rubik's cube les yeux bandés.
La Fonction d'Alignement de Puissance
Voici la fonction d'alignement de puissance-un terme un peu fancy pour un outil qui nous aide à estimer à quel point une batterie peut bien fonctionner avec l'énergie éolienne. C'est comme un entremetteur pour l'énergie, s'assurant que la batterie soit associée à l'énergie éolienne quand c'est le plus nécessaire.
Faire Connaissance avec Nos Banques d'Énergie Portables
Pense à un système de stockage d'énergie par batterie (BESS) comme une batterie externe pour tes gadgets high-tech, mais pour les maisons et les entreprises. Quand le vent est en forme, l'énergie entre dans les batteries. Quand ça ralentit, les batteries fournissent l'énergie nécessaire, comme ton téléphone qui sauve la mise quand tous tes potes sont à plat.
Comment Estimons-Nous la Capacité ?
Pour déterminer combien d'énergie une batterie doit stocker, on regarde combien d'énergie éolienne est disponible et combien les gens en ont besoin. Grosso modo, on surveille les conditions du vent et la demande pour choper les chiffres qu'on veut-un peu comme vérifier la météo avant de sortir sans parapluie.
Le Protocole de Charge Avide
Il y a aussi un truc appelé le protocole de charge avide, mais t'inquiète pas, c'est pas pour piquer ton dej ! C'est juste un moyen de s'assurer que les batteries se chargent avec le plus d'énergie possible dès que c'est dispo. L'idée, c'est de choper l'énergie quand elle est là, comme prendre la dernière part de pizza à une fête avant qu'elle disparaisse.
Mettre Tout Ça Ensemble : Une Journée dans la Vie d'un Parc Éolien et d'un Système de Batterie
Imaginons une journée typique. Le soleil se lève, et le vent commence à souffler. Les éoliennes commencent à tourner, produisant de l'énergie. Cette énergie est envoyée aux maisons et aux entreprises, mais parfois elle dépasse ce que les gens utilisent. Cette énergie excédentaire est stockée dans nos batteries.
Au fur et à mesure que la journée avance, les gens se réveillent, allument leurs cafetières, et commencent à utiliser de l'énergie. À un moment donné, le vent peut ralentir. C'est là que notre batterie entre en jeu ! Elle fournit l'énergie que le vent ne donne pas, garantissant que tout le monde a du courant.
Exemples Concrets : Jours de Puissance Éolienne et de Stockage par Batterie
Jetons un œil à quelques jours réels d'énergie éolienne. Par jour venteux, l'énergie produite par les éoliennes est élevée, mais un autre jour, ça peut être bas. Nos batteries doivent s'ajuster et s'adapter en fonction de ces conditions, travaillant comme ton prof de yoga préféré et flexible.
Par exemple, si un parc éolien produit 100 mégawatts (MW) d'énergie mais que la demande est seulement de 80 MW, les 20 MW restants sont stockés dans les batteries. Lors des journées moins venteuses, la demande d'énergie peut augmenter, et les batteries seront nécessaires pour combler le vide. Si notre setup est efficace, on peut récupérer presque toute l'énergie perdue et tout faire tourner sans accrocs.
Passons aux Chiffres : Combien d'Énergie a-t-on Vraiment Besoin ?
On a établi que les batteries, c'est top, mais comment sait-on combien d'énergie elles devraient contenir ? C'est tout une question d'équilibre ! On doit prendre en compte combien d'énergie est perdue quand le vent souffle trop ou pas assez.
Quand on stocke de l'énergie, supposons qu'on vise à récupérer 50% de l'énergie éolienne perdue. Ça demandera aux batteries d'avoir une puissance et une capacité spécifiques. Comme Boucle d'Or, on veut que notre installation soit "juste ce qu'il faut"-ni trop peu, ni trop.
L'Avenir du Stockage d'Énergie
En regardant vers l'avenir, l'importance de l'énergie éolienne et du stockage par batterie ne fera que croître. Avec la technologie qui s'améliore et les chercheurs qui plongent plus profondément dans les données, il y aura des façons plus efficaces de calculer la capacité et d'optimiser les ressources. C'est excitant car ça veut dire de l'énergie plus propre et un avenir plus durable.
Conclusion : Se Donner de l'Énergie avec le Vent et les Batteries
En résumé, l'énergie éolienne et le stockage par batterie vont de pair, garantissant qu'on ait l'énergie dont on a besoin, même quand le vent joue les difficiles. En comprenant comment ces systèmes fonctionnent et en utilisant des outils comme la fonction d'alignement de puissance, on peut créer un flux d'énergie fluide.
À mesure qu'on continue à compter sur l'énergie éolienne, l'innovation dans la technologie des batteries nous aidera à stocker plus d'énergie, à réduire le gaspillage, et à garder les lumières allumées quand le vent tombe à plat. Et souviens-toi, tout comme savourer une délicieuse part de pizza, le secret est de profiter de chaque goutte d'énergie qu'on a !
Titre: Effective Capacity of a Battery Energy Storage System Captive to a Wind Farm
Résumé: Wind energy's role in the global electric grid is set to expand significantly. New York State alone anticipates offshore wind farms (WFs) contributing 9GW by 2035. Integration of energy storage emerges as crucial for this advancement. In this study, we focus on a WF paired with a captive battery energy storage system (BESS). We aim to ascertain the capacity credit for a BESS with specified energy and power ratings. Unlike prior methods rooted in reliability theory, we define a power alignment function, which leads to a straightforward definition of capacity and incremental capacity for the BESS. We develop a solution method based on a linear programming formulation. Our analysis utilizes wind data, collected by NYSERDA off Long Island's coast and load demand data from NYISO. Additionally, we present theoretical insights into BESS sizing and a key time-series property influencing BESS capacity, aiding in simulating wind and demand for estimating BESS energy requirements.
Auteurs: Vinay A. Vaishampayan, Thilaharani Antony, Amirthagunaraj Yogarathnam
Dernière mise à jour: Nov 6, 2024
Langue: English
Source URL: https://arxiv.org/abs/2411.04274
Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2411.04274
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.
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Liens de référence
- https://www.ctan.org/tex-archive/macros/Latex/required/amsLatex/math/
- https://www.ctan.org/tex-archive/macros/Latex/contrib/algorithms/
- https://algorithms.berlios.de/index.html
- https://www.ctan.org/tex-archive/macros/Latex/contrib/algorithmicx/
- https://www.ctan.org/tex-archive/macros/Latex/required/tools/
- https://www.ctan.org/tex-archive/macros/Latex/contrib/subfig/
- https://www.ctan.org/tex-archive/macros/Latex/base/
- https://www.ctan.org/tex-archive/macros/Latex/contrib/sttools/
- https://www.ctan.org/tex-archive/macros/Latex/contrib/dblfloatfix/
- https://www.ctan.org/tex-archive/macros/Latex/contrib/url/