Optimal Sizing of Isolated Renewable Power Systems with Ammonia Synthesis: Model and Solution Approach
孤立的可再生能源发电制氨（IRePtA）已被公认为是化工行业脱碳的一种有前途的方法。由于可再生电力系统的投资占总投资的80%以上，因此，对可再生能源发电系统进行规模优化对提高可再生能源发电系统的技术经济性具有重要意义。然而，多时间尺度的电力，氢气和氨储存，系统安全的最低电力供应以及可再生能源发电的多年不确定性导致规划困难。为了解决上述问题，IGDT-MILFP模型的建议。首先，平准化成本的氨（LCOA）直接制定为目标，呈现一个混合整数线性分式规划（MILFP）问题。利用信息缺口决策理论（IGDT）来处理可再生能源发电的多年不确定性。其次，结合Charnes-Cooper（C&C）变换和分支定界（B&B）方法，提出了有效地解决大规模IGDT-MILFP模型，给出了鲁棒性和机会规划结果。然后，马尔可夫链蒙特卡罗（MCMC）抽样为基础的后验分析，量化的长期性能。最后，在中国内蒙古的一个现实生活中的系统，进行了研究。结果表明，所提出的方法可以减少计算负担的数量级为解决一个大规模的MILFP问题。此外，建议IGDT-MILFP模型是必要的和准确的，以获得最佳的能力分配与最低的预期LCOA（3610 RMB/t）在长期运行的模拟。
2023-03-10 cs.SY eess.SY
Optimal Sizing of Hybrid Renewable Energy Based Microgrid System
针对风光等可再生能源波动性影响供电可靠性与经济性的问题，本文提出基于单目标优化的风-光伏-沼气-电池微电网优化配置方法，对比7种元启发式算法后发现鹈鹕优化算法收敛更快、目标均值更低。
2024-03-03 cs.SY eess.SY
Optimal Microgrid Sizing of Offshore Renewable Energy Sources for Offshore Platforms and Coastal Communities
University of Houston（休斯顿大学）
提出一种集成深度神经网络电池退化模块的微电网优化器(REMO-DNN-BD)，用于确定离岸微电网中可再生能源发电和储能的最优容量，最小化全生命周期成本并保证高可靠性。
2026-06-11 cs.SY eess.SY
Storage Sizing and Placement through Operational and Uncertainty-Aware Simulations
University of Washington（华盛顿大学）
本文提出通过运营和不确定性感知模拟确定存储容量和位置，以降低可再生能源接入成本，采用启发式方法优化存储部署，通过统计分析提升存储效率。
2013-09-11 cs.SY eess.SY math.OC
An Algorithmic View on Optimal Storage Sizing
用户可以通过在非高峰期充电和在高峰期放电来利用存储来套利使用时间（ToU）定价。本文针对一般的ToU方案设计了最优控制策略并求解了最优投资。我们制定的动态规划的有效解决方案的问题。我们的结果是可行的，面对多峰ToU计划。模拟研究检查用户的成本如何随着用户的需求随机性而变化，我们还展示了我们的计划的性能时，聚集用户额外的节省。
2019-11-09 cs.SY eess.SY math.OC
Storage Placement and Sizing in a Distribution Grid with high PV-Generation
随着可再生能源在配电网中的渗透率越来越高，对电网加固措施替代方案的需求也在上升。一个可能的解决方案是使用电池系统来平衡电网中关键位置的电力流。因此，必须根据投资和电网稳定效果来确定系统的最佳位置和规模。本文研究了德国南部一个光伏渗透率高的小型配电网中用于电网稳定的电池储能系统的最佳布置和尺寸，并与电网稳定加固策略进行了比较。
2020-01-16 cs.SY eess.SY
Value of Storage for Renewable Portfolio Standard
雄心勃勃的可再生能源普及目标保证了电力系统的巨大灵活性。这种灵活性不是免费的。在本文中，我们研究了利用存储系统实现高可再生能源渗透率的可能性，并确定了提供灵活性和实时价格套利之间的权衡。更确切地说，我们调查的运营成本，存储容量和可再生能源的渗透水平之间的关系。这说明了存储的价值以及高可再生能源渗透率目标引起的真实成本。
2019-12-07 cs.SY eess.SY math.OC
Optimal Sizing and Placement of Distributed Storage in Low Voltage Networks
ETH Zurich（苏黎世联邦理工学院）
本文提出了一种新的算法，用于基于线性化多期优化潮流方法（称为前向后向扫除优化潮流，FBS-OPF）来优化低压网络中存储的配置和部署。该方法具有良好的收敛性，其解略偏离最优解，并使更长的投资时间跨度下的存储配置和部署问题变得可行。通过评估高光伏渗透率（PV）的低压电网中分布式和集中式存储的经济可行性，证明了该方法的实用性。主要结果表明，在CIGRE低压测试电网中，分布式存储配置更优，因为它们允许由于电网限制而减少的光伏弃光。
2016-03-21 cs.SY eess.SY
Sizing Grid-Connected Wind Power Generation and Energy Storage with Wake Effect and Endogenous Uncertainty: A Distributionally Robust Method
针对风电与储能容量配置问题，本文提出考虑尾流效应和内生不确定性的双目标分布鲁棒优化模型，通过基于最小利普希茨常数的近似方法转化求解，验证了考虑尾流效应的必要性与方法有效性。
2023-06-12 cs.SY eess.SY math.OC
Modeling, scientific computing and optimal control for renewable energy systems with storage
本文提出了可再生能源系统与存储模型，并考虑其最优操作。我们使用随机微分方程对风能和太阳能发电进行建模和仿真，并使用电池、热存储和水电解对所产生的电力进行存储。我们制定了一个经济的最优控制问题，以最有效的方式控制系统的范围内，同时满足电网的电力需求。部署多个存储系统可以提高可再生能源系统的灵活性和可靠性。
2022-12-17 cs.SY eess.SY math.OC
Enhancing Building Energy Efficiency through Advanced Sizing and Dispatch Methods for Energy Storage
本研究针对建筑储能整合的技术经济障碍，提出了一种简单灵活的热储能与电池储能联合最优选型与调度框架，并结合模型预测控制实现实时运行，通过仿真评估验证了其在不同费率和气候条件下的能源与经济效益。
2023-10-19 cs.SY eess.SY
Techno-Economic Modelling and Component Sizing in Renewable Energy Communities: A Participant Perspective
本文面向可再生能源社区个体参与者，采用MINLP结合FISTA提取的季节代表性信号，优化光伏与储能容量以最大化参与者净现值，通过边际贡献法公平分配激励，并用真实住宅数据验证方法有效性。
2025-11-19 cs.SY eess.SY
An Insurance Contract Design to Boost Storage Participation in the Electricity Market
在间歇性可再生能源发电量不断增加的情况下，储能技术是提高电网灵活性的关键。我们提出了一个保险合同，适当补偿储能系统提供的灵活性。这样的合同为这些系统提供了更广泛的市场机会，同时也激励了电网中更高的可再生能源渗透率。我们考虑了一个提前一天的市场，其中包括可再生能源和储能所有者在内的发电商将在下一个运营日进行投标。由于生产的不确定性，可再生能源发电机可能无法满足其提前一天的生产计划，因此会受到处罚。作为对这些处罚的对冲，我们提出了一个可再生能源生产商和存储所有者之间的保险合同，其中存储储备一些能源，以备可再生能源短缺时使用。我们表明，这样的合同激励可再生能源的球员出价更高，从而增加可再生能源参与电力组合。它还为存储所有者提供了额外的收入来源，这些存储所有者在日前市场上可能无法通过纯粹基于仲裁的策略获利。此外，我们证明了这份合同对双方都有经济效益。我们通过两个案例研究来验证我们的分析。
2020-07-29 cs.SY eess.SY math.OC
Optimal Placement and Sizing of Distributed Battery Storage in Low Voltage Grids using Receding Horizon Control Strategies
ETH Zurich（苏黎世联邦理工学院）
本文提出利用Benders分解技术结合滚动预测控制策略，解决低压电网中分布式电池储能的最优布置与容量问题，通过较长的预测 horizon 提高储能策略效果，同时降低计算复杂度。
2017-08-25 cs.SY eess.SY
Building Seasonal Highways for Residential Energy Hubs: Sizing, planning and operating thermal energy storage
Delft University of Technology（代尔夫特理工大学）
针对住宅能源枢纽中热能储存短期运行价值下降问题，提出数据驱动季节性高速公路框架，通过动态终端集连接季节与日常优化，实现最优容量配置与运行，兼顾成本、电池寿命和热舒适性。
2026-10-02 cs.SY eess.SY math.OC
Investment-based optimisation of energy storage design parameters in a grid-connected hybrid renewable energy system
本文提出基于投资的优化方法，通过线性优化混合可再生能源系统并考虑改进递减，识别新兴储能技术最有价值的参数改进路径，发现放电效率提升最具价值，为开发者资源分配提供依据。
2023-09-05 cs.SY eess.SY math.OC
Optimal Sizing and Siting of Multi-purpose Utility-scale Shared Energy Storage Systems
本文提出了一种基于非支配排序遗传算法II（NSGA-II）的方法来确定多用途（例如，电压调节和损耗最小化），以社区为基础的公用事业规模的配电系统中的共享能源储存，太阳能光伏能源系统的高度渗透。小型电表后（BTM）电池价格昂贵，未得到充分利用，其净值难以推广和控制电网服务。另一方面，公用事业规模的共享能量存储（USSES）系统具有提供主要（例如，需求侧管理、系统升级的延迟和需求收费减少）以及次级（例如，频率调节、资源充足性和能量套利）电网服务。在现行的成本结构下，只为主要用途而部署的储存并不能为业主带来经济利益。然而，用于主要服务的存储的递送仅利用总电池寿命容量的1- 50%。在所提出的方法中，对于每个候选集的位置和大小，USSES系统对电网电压偏差和功率损耗的贡献进行评估，并创建不同的帕累托最优前沿。USSES系统是通过一种新的染色体表示方法分散。从帕累托最优前沿列表中，配电系统规划者将有机会根据期望的目标选择合适的位置。所提出的方法被证明在IEEE 123节点配电测试馈线与公用事业规模的PV和USSES系统。
2020-08-18 cs.SY eess.SY
Sizing and Profitability of Energy Storage for Prosumers in Madeira, Portugal
本文提出了一个框架，以选择最适合的电池，共同优化调峰需求，能源套利和提高自给自足的背景下，在葡萄牙马德拉岛的电力网络。马德拉岛电网的上网电价为零，这意味着生产过剩的消费者应该在当地消费过剩的发电量，而不是浪费它。此外，电网{运营商}为消费者应用峰值电力合同，该合同对通过电能表连接的电网看到的峰值电力施加上限。我们调查存储在马德拉岛的价值，使用四种不同类型的产消者，分类的基础上，他们的非弹性负荷和可再生能源发电之间的关系。我们观察到，存储价值的边际增加随着尺寸和斜坡能力的增加而恶化。我们建议使用利润每周期每单位的电池容量和预期的投资回收期为指标，选择最合适的存储参数，以确保盈利能力。该机制考虑了电池的消耗和发电模式、利润、存储退化以及循环和日历寿命。我们还建议在原始的协同优化公式中加入摩擦系数，通过减少操作周期和消除低回报交易来增加存储的价值。
2019-11-24 cs.SY eess.SY
Planning of Off-Grid Renewable Power to Ammonia Systems with Heterogeneous Flexibility: A Multistakeholder Equilibrium Perspective
本文针对离网可再生电力制氨系统的多利益相关方规划难题，构建多利益相关方容量配置均衡模型，结合KKT条件与多割广义Benders分解求解，发现需通过利益转移或调整实现互利以推动项目落地。
2025-10-22 cs.SY eess.SY math.OC
Reducing transmission expansion by co-optimizing sizing of wind, solar, storage and grid connection capacity
本研究通过开发共址建模功能，发现共址储能与可再生能源可减少美国西部电网12-31%的跨区域输电扩建，并提升太阳能光伏和锂离子电池部署，降低风电建设。
2024-08-20 cs.SY eess.SY
Optimal sizing of solar photovoltaic and lithium battery storage to reduce grid electricity reliance in buildings
本文提出分析与迭代混合方法，结合建筑需求和太阳能发电模型，按2019—2100年成本预测优化光伏与锂电池容量，并以平准化度电成本评估牛津建筑降低电网依赖的最优配置。
2023-06-06 cs.SY eess.SY
Sizing Battery Energy Storage and PV System in an Extreme Fast Charging Station Considering Uncertainties and Battery Degradation
本文提出了混合整数线性规划（MILP）公式，以获得最佳尺寸的电池储能系统（BESS）和太阳能发电系统在一个极端的快速充电站（XFCS），以降低年化总成本。所提出的模型具有典型的一年8个代表性的情况下，并获得最佳的能源管理站和BESS操作，以利用能源套利为每个场景。对比现有文献，本文提出了一种基于恒功率恒电压（CPCV）的改进概率方法来模拟工作日和周末的XFCS充电需求。本文还占每月和每年的需求费用的基础上，现实的公用事业收费。此外，在模型中考虑了BESS寿命退化，以确保在考虑的规划范围内不需要更换。与文献不同，本文提供了实用的MILP公式来计算BESS充电/放电循环使用的累积充电/放电能量的概念。利用McCormick松弛和Big-M方法来松弛BESS操作约束中的双线性项。最后，一个强大的优化为基础的MILP模型，提出并利用占电价，太阳能发电和XFCS需求的不确定性。进行了案例研究，以表明拟议制剂的有效性。
2022-05-29 cs.SY eess.SY
Sizing of Energy Storage System for Virtual Inertia Emulation
将可再生能源注入到传统的同步发电系统中会降低整个系统的惯性，并对其主频率响应的稳定性产生负面影响。降低的惯性是由于在一些基于可再生能源的系统中缺乏惯性。为了保持系统的稳定性，我们需要将频率保持在允许的范围内，并保持较低的转动惯量。一些作者在文献中使用虚拟同步发电机（VSG）作为解决这个问题的方法。虽然基于VSG的分布式资源（DER）具有同步发电机（SG）的特性和行为，如惯性、频率下垂函数和阻尼，但它并没有最优地解决频率稳定性问题。本文提出了一种解决这些问题的方法，通过一个经验模型，大小的电池储能系统（BESS）所需的惯性仿真和阻尼控制。测试系统由一个光伏（PV）为基础的VSG，连接到一个9总线电网和仿真实验进行了使用EMTP软件。VSG瞬态响应由电网侧的对称故障启动。我们的模拟显示了模拟对应于几个设计参数的虚拟惯性所需的电池能量大小，即，下降增益Kω、下降系数Kd和VSG时间常数Ta。
2022-02-08 cs.SY eess.SY
Control Strategies for Microgrids with Renewable Energy Generation and Battery Energy Storage Systems
在这份报告中，提出了几种可再生能源和电池储能系统的微电网控制策略。可再生能源具有减少全球碳排放的潜力，但可再生能源的固有可变性和不稳定性阻碍了可再生能源的更高渗透率。这推动了由可再生能源供应的微电网的发展。通过对储能单元的适当控制和与能源市场的通信，可以调节不可调度的能量，以降低电网运行中的电力调度难度。电池储能系统（BESS）被广泛用于使可再生能源更可控和按需使用。通过适当的预测技术和控制算法，BESS可以存储部分产生的可再生能源，并在不同时期提供一些存储的能量，从而使实际调度的功率能够满足所需的运行标准。本报告中介绍的控制算法旨在最大限度地提高微电网的利润并最大限度地降低能源成本，这需要可再生能源，温度，电价和负载需求的预测数据。
2019-11-05 cs.SY eess.SY
Limits on the Benefits of Energy Storage for Renewable Integration
Department of Electrical Engineering, Stanford University（斯坦福大学电气工程系）
本文通过随机规划模型研究储能系统在可再生能源并网中的效益极限，量化了储能对缓解可再生能源波动性的有效性、所需容量及最优控制策略。
2012-04-12 cs.SY eess.SY math.OC
Reducing transmission expansion by co-optimizing sizing of wind, solar, storage and grid connection capacity
本研究通过协同优化风电、太阳能、储能及并网容量，发现共址储能可减少约10%输电扩建，并提高储能价值22-25%，为电网规划提供新思路。
2024-09-02 cs.SY eess.SY
Siting and Sizing of Energy Storage Systems: Towards a Unified Approach for Transmission and Distribution System Operators for Reserve Provision and Grid Support
本文提出了一种方法，以确定最佳的位置，能量容量和功率额定值的分布式电池储能系统在多个电压水平，以完成电网控制和备用提供。我们以一小时的分辨率对运行场景进行建模，其中随机负荷和可再生能源发电（通过场景建模）与前一天的机组承诺和违反电网约束的偏差由可调度发电厂（常规储备）或电池储能系统的注入补偿。通过插入成本的常规储备和资本成本的转换器额定功率和能量存储容量，该模型能够推导出存储部署的要求，实现技术经济优化的问题。该方法利用HV（高压）和MV（中压）电网的电网约束的有效线性化公式，同时仍然保留电力系统的基本建模方面（如传输损耗，无功功率的影响，在MV/HV接口的OLTC，电池储能系统的理想效率）和传统发电机的模型。通过模拟提供了IEEE 9节点系统与CIGRE的MV电网基准系统的概念验证，电力储备的实际成本，有功功率额定值和电池的能量容量，以及来自实际测量的负载和可再生能源发电概况。
2020-04-20 cs.SY eess.SY
Dynamic Sizing of Frequency Control Ancillary Service Requirements for a Philippine Grid
确定频率控制辅助服务（FCAS）要求对于电力系统在不断涌入的可变可再生能源（VRE）发电中的可靠运行至关重要。储备规模尤其适用于菲律宾电网，因为预计将过渡到其电网规范建立的新FCAS分类。代替现有的确定性配方，这项工作提出了一个动态的方法来确定二级和三级储量，占随机性和可变性的负荷需求和VRE。我们提出了一种方法，其中历史功率不平衡的计算和聚类，根据他们发生的时间和星期几。预测误差和噪声误差的条件概率特征采用核密度估计。通过递归卷积得到总存款准备金率的概率分布。该方法进行了测试，米沙鄢电网的历史系统运行数据，并使用目标可靠性水平的误差分布大小向上和向下的储备需求。最后，该方法被扩展到通过数值实验证明，在时间分辨率高于一小时的情况下，与当前确定性FCAS规模相比，五分钟的时间，提供了将所需容量缩减多达86.2%的好处。
2023-01-05 cs.SY eess.SY
High-Resolution PTDF-Based Planning of Storage and Transmission Under High Renewables
Georgia Institute of Technology（佐治亚理工学院）；University of Michigan（密歇根大学）
本文提出一种多期两阶段PTDF方法，用于优化传输升级和储能选址规模，在高可再生能源情景下实现高效规划，展示出在高空间分辨率下的可扩展性。
2026-05-15 cs.SY eess.SY
Weather-Driven Priority Charging for Battery Storage Systems in Hybrid Renewable Energy Grids
针对可再生能源波动及电池储能分配次优、退化加速等问题，本文提出融合实时天气与负荷监测的两级优先充电算法，以提升储能系统效率、寿命及电网韧性。
2025-02-19 cs.SY eess.SY
Optimal design of solar-battery hybrid resources considering multi-market participation under weather and price uncertainty
University of Hyogo（兵库大学）
本文提出基于深度强化学习的混合太阳能-电池资源协同优化框架，解决多市场参与下的系统规模优化问题，通过统一随机建模实现混合系统设计与多市场投标策略的联合优化。
2026-05-13 cs.SY eess.SY
Assessing the optimal contributions of renewables and carbon capture and storage toward carbon neutrality by 2050
本研究以日本为例，通过线性优化模型评估可再生能源与碳捕集与封存的最优组合，发现到2050年可实现能源部门55%-67%的碳减排，并随碳定价提高而进一步增加。
2023-05-09 cs.SY eess.SY math.OC
The economics of utility-scale portable energy storage systems in a high-renewable grid
电池储能有望在能源系统的低碳转型中发挥至关重要的作用。然而，在电网中部署电池存储目前受到其低经济可行性的严重限制，这不仅是由于高资本成本，而且还缺乏灵活有效的利用方案和商业模式。通过卡车运输使公用事业规模的电池存储变得便携，从而释放了其提供各种按需服务的能力。我们介绍了公用事业规模的便携式储能的潜在应用，并调查其在加利福尼亚州的经济性，使用时空决策模型，确定最佳的操作和运输计划的便携式存储。我们发现，动员储能可以在某些地区将其生命周期收入增加70%，并通过缓解当地输电拥堵来改善可再生能源整合。时空套利的生命周期收入可以完全补偿加州几个地区的便携式储能系统的成本，包括圣地亚哥和旧金山湾区。
2020-08-17 cs.SY eess.SP eess.SY
Annual Benefit Analysis of Integrating the Seasonal Hydrogen Storage into the Renewable Power Grids
人们越来越有兴趣将氢存储集成到具有高可再生渗透水平的电网中。储氢一体化的经济效益和电网可靠性都是至关重要的。本文提出了一个能源枢纽（EH）耦合电网的年度调度模型（ASM），以研究季节性储氢（SHS）的年度效益。每个能源中心都由氢存储，电解槽和燃料电池组成。电能和氢能可以在公交车上与能源中心交换。在ASM中强制执行网格和EH的物理约束。建议的ASM考虑了EH耦合电网的季节内日常运行。ASM采用四种典型的日廓线来表示四季的网格状况，减少了计算量。此外，季节内和跨季节的氢交换和存储都在ASM中建模。因此，氢储存的利用率在全年水平上得到优化。对IEEE 24节点系统进行了数值仿真。模拟结果表明，季节性储氢可以有效地节省年运行成本，减少可再生能源的削减。
2023-02-18 cs.SY eess.SY
Optimal Sizing and Control of a Grid-Connected Battery in a Stacked Revenue Model Including an Energy Community
本文研究能源社区通过电池即服务模型租用并网电池容量的最优规模与定价方法，并提出带正则化的线性优化控制策略，案例研究表明200户社区租用280 kWh电池每年最多可节省12,874欧元。
2025-07-06 cs.MA cs.SY eess.SY
Understanding the role and value of battery storage in renewables-rich distribution grids under uncertainty and different market paradigms
Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；ETH Zurich（苏黎世联邦理工学院）
研究不确定性和不同市场范式下电池储能在可再生能源丰富的配电网中的作用与价值。通过扩展LEM框架，在IEEE 123节点馈线用滚动时域交替最优潮流比较三种市场设计，表明LEM成本最低，还研究了储能价值及相关影响因素。
2026-07-28 cs.SY eess.SY math.OC
Impact Analysis of Utility-Scale Energy Storage on the ERCOT Grid in Reducing Renewable Generation Curtailments and Emissions
本文研究电力规模储能如何减少 ERCOT 网格中可再生能源弃消和二氧化碳排放，通过分析未来能源格局和不同负荷场景下的排放情况，提出战略性储能方案以优化可再生能源利用。
2025-11-28 cs.SY eess.SY
Distributed Real-Time Power Balancing in Renewable-Integrated Power Grids with Storage and Flexible Loads
University of Toronto（多伦多大学）；University of Ontario Institute of Technology（安大略理工大學）
本文研究了含储能和柔性负荷的可再生能源整合电力电网的实时功率平衡问题，提出了一种集中式解决方案和分布式算法，降低计算和通信开销，并证明其在存储容量增大和传统发电机调峰约束放宽时渐近最优。
2016-06-03 cs.SY eess.SY
High-Spatial Resolution Transmission and Storage Expansion Planning for High Renewable Grids: A Case Study
本文提出含短时储能选址定容的高空间分辨率TEP模型，并通过2,000母线合成得克萨斯系统验证输电与储能协同优化的价值。
2024-12-05 cs.SY eess.SY
On Optimal Management of Energy Storage Systems in Renewable Energy Communities
针对可再生能源社区，利用储能灵活性并考虑自消费激励，推导最优性条件并给出显式最优解，以最小化社区能源账单，仿真验证了方案性能。
2024-03-20 cs.SY eess.SY
Reconfiguring flexibility in renewable power-to-ammonia systems using molten-salt thermal energy storage in the ammonia synthesis loop: A coordinated electro-hydrogen-thermal scheduling approach
College of Electrical Engineering, Sichuan University（四川大学电气工程学院）；School of Chemical Engineering, Sichuan University（四川大学化学工程学院）；School of Advanced Engineering, Great Bay University（大湾区大学先进工程学院）
本文提出在氨合成循环中引入熔盐热能存储，以解决风能和太阳能间歇性带来的氢气生产波动及氨合成反应器热不稳定问题，通过协调电-氢-热调度提升系统灵活性和经济性。
2026-04-28 cs.SY eess.SY math.OC
Carbon Explorer: A Holistic Approach for Designing Carbon Aware Datacenters
科技公司一直在引领可再生能源转型，通过投资可再生能源来减少其制造商的碳足迹。除了帮助建立新的太阳能和风力发电场，公司还签订电力购买协议或购买碳抵消，而不是每天每时每刻都依赖可再生能源。由于风能和太阳能的间歇性，24/7依赖可再生能源具有挑战性。太阳能和风能生产的内在变化导致不同时间的供应过剩或短缺。为了应对可再生能源发电的波动，必须采用多种解决方案。这些包括：太阳能和风能混合的容量调整，能源存储选项以及碳意识工作负载调度。但是，根据地区和数据中心工作负载的特点，碳优化解决方案会有所不同。在这个领域的现有工作并没有给出一个整体的观点权衡每个解决方案，往往忽略了解决方案的具体碳成本。在这项工作中，我们提供了一个框架，碳资源管理器，通过考虑解决方案的运营和维护足迹来分析多维解决方案空间，以帮助企业全天候使用可再生能源。我们分析的解决方案包括太阳能和风能的混合容量调整，电池存储和碳意识工作负载调度，这需要将工作负载从缺乏可再生能源供应的时候转移到供应充足的时候。
2023-02-22 cs.DC cs.SY eess.SY
Dynamic sizing of required balancing capacities: the operational approach in France
本文介绍RTE在动态裕度监测中，通过持续预测四类独立误差并卷积得到全局预测误差，以供电安全准则实时动态确定所需平衡裕度的方法及运行结果。
2023-04-24 cs.SY eess.SY
Storage or No Storage: Duopoly Competition Between Renewable Energy Suppliers in a Local Energy Market
本文研究了在一个地方能源市场上，可再生能源供应商之间的双寡头竞争，有或没有储能。储能投资带来了稳定可再生能源供应商产量的好处，但也导致了巨大的投资成本以及市场结果的一些令人惊讶的变化。为研究可再生能源供应商竞争中储能投资的均衡决策问题，采用三阶段博弈模型对供应商和消费者之间的互动关系进行建模。在第一阶段，在投资期开始时，供应商决定是否投资于存储。一旦做出这样的决定，在每天的日前市场中，供应商决定第二阶段的投标价格和数量，消费者根据第二阶段的投标价格和数量决定第三阶段从每个供应商购买的电量。在实时市场中，如果供应商的实际发电量低于其承诺，则供应商将受到惩罚。我们刻画了第二阶段的价格-数量竞争均衡，并进一步刻画了第一阶段的存储投资均衡，其中包括售电收入和存储成本。与直觉相反，我们表明，与稳定的发电相比，由于随机发电下的市场竞争减少，没有储能投资的可再生能源的不确定性可以导致更高的供应商利润。仿真结果进一步说明了由于市场竞争的结果。例如，对不履行承诺的更高惩罚，更高的存储成本或更低的消费者需求有时可以增加供应商的利润。我们还表明，虽然存储投资可以增加供应商的利润，先发供应商谁投资于存储可能会受益小于搭便车的竞争对手谁选择不投资。
2019-10-13 cs.GT cs.SY eess.SY
The Effect of Frequency Droop Damping on System Parameters and Battery Sizing During Load Change Condition
基于逆变器的电源（IBR）在当前电力系统中具有许多优点，因此得到了广泛的研究。可再生能源渗透率的增加引起了对现有电网稳定性的一些担忧。历史上，电力系统由同步发电机主导，同步发电机由于高惯性和阻尼特性而容易对系统不稳定做出反应。然而，对于IBR，逆变器的控制在促进系统稳定性和增强逆变器的功能方面起着至关重要的作用。下垂控制就是其中之一。下垂特性用于控制电压、频率、有功功率和无功功率。本文介绍了频率下垂阻尼对系统频率、有功功率和频率变化率的影响。此外，电池的大小建议的基础上的结果。结果还表明，需要最佳选择的频率下降阻尼，以满足适当的电池尺寸的成本和性能。仿真是在电磁暂态程序（EMTP）中进行的
2022-08-25 cs.SY eess.SY
Achieving Dispatchability in Data Centers: Carbon and Cost-Aware Sizing of Energy Storage and Local Photovoltaic Generation
本文提出一种基于场景的优化框架，为数据中心联合配置光伏与储能容量，以最小化运营成本、资本成本和碳足迹，并通过瑞士和德国的案例研究表明容量配置需考虑地理位置差异。
2025-08-19 cs.SY eess.SY
Assessing the Performance and Impact of PV Technologies on Storage in Hybrid Renewable Systems
本研究评估双面光伏系统在混合可再生能源系统中提升储能性能和经济性的作用，发现其在能量存储和成本效益方面优于传统单面光伏系统。
2025-11-28 cs.SY eess.SY
Optimal Operation of Renewable Energy Communities under Demand Response Programs
本文针对可再生能源社区中配备储能的生产者，提出一种低复杂度混合整数线性规划调度策略，并设计公平的需求响应奖励分配算法，使社区成员收益优于独立运行。
2025-03-10 cs.SY eess.SY math.OC
Revenue Analysis of Stationary and Transportable Battery Storage for Power Systems with High Penetration of Renewable Sources: A Market Participant Perspective
电力系统需要更大的传输容量来应对可再生能源资源的日益整合。蓄电池储能系统是提高电网容量、缓解输电阻塞的有效手段。对BESS系统进行全面的收益分析对于市场参与者在基于市场的电力系统中安装此类系统至关重要。本文以PJM为例，对整个系统进行了深入的收益分析。系统中的高利润节点被揭示并表征为BESS参与者。固定式和可移动式储能系统的比较研究表明，可移动储能系统可以在能源和监管市场上产生更高的潜在收益。基于商业定价节点的收益分析和特征描述的结果，提出了一种最优布局算法，为市场参与者在系统中安装BESS寻找有利可图的地点，并使用真实的PJM市场数据对该算法进行了验证。
2021-10-15 cs.SY eess.SY
Electricity storage requirements to support the transition towards high renewable penetration levels: Application to the Greek power system
本文以希腊2030年60%可再生能源渗透率目标的电力系统为案例，用混合整数线性规划确定短中时储能最优组合，发现合理储能组合可提升消纳并覆盖成本带来净效益，最优需求随渗透率和电源结构变化。
2022-09-22 cs.SY eess.SY
A Black Start Strategy for Hydrogen-integrated Renewable Grids with Energy Storage Systems
本文针对含氢能与储能的现代电网，提出计及燃料电池和电池特性的黑启动模型，并在IEEE 39节点系统上验证其恢复路径与最优资源配置。
2025-07-19 cs.SY eess.SY
Analysis of the French system imbalance paving the way for a novel operating reserve sizing approach
本文研究法国电力系统不平衡与多变量的关系，利用HGBR机器学习模型评估其可预测性，发现基于实时前几小时的预测和滞后值可有效预测不平衡及其极端分位数，为新型运行备用容量确定方法提供依据。
2025-03-31 cs.SY eess.SY
A Comprehensive Optimization Method for Commercial Building Loads with Renewable Generation and Energy Storage from Utility Rate Structure Perspective
为配合电力消耗性质和模式的转变，公用事业公司在可动用的资源下，多年来已采用不同的收费结构。本文针对商业建筑使用率结构的多样性，提出了一种综合优化方法。它包括一组通用的约束条件，可用于任何具有建筑负荷、可再生能源和电池储能系统（BESS）的系统。一个代价函数制定的每一种类型的费率结构，可以行使的公用事业的商业建筑。一种新的算法，开发应用的优化模型，并产生所需的最佳输出，通过使用适当的代价函数。得到了几种建筑荷载和速率结构类型的计算结果，并进行了比较。根据使用历史数据的比率变化对优化模型进行敏感性分析。结果表明，添加BESS是更有效的建筑与低负荷系数和CPP率结构相比，建筑与平的能源价格。增加太阳能等可再生能源的节省主要受能源费用的影响，而BESS的额外收益主要受需求费用的影响。这些结果可以帮助客户决定其可再生能源发电和储能的不同费率结构选项和资源规划。考虑到电网中可再生能源渗透率和BESS部署的增加，公用事业也可以通过设计统一的费率结构从这项工作中受益。
2021-04-19 cs.SY eess.SY
A Comparative Analysis of Nigeria's Power Sector with and without Grid-Scale Storage: Future Implications for Emission and Renewable Energy Integration
本文通过EnergyPLAN仿真、贝叶斯优化机器学习与遗传算法多目标优化，比较尼日利亚2050年有无储能情景，发现储能可使可再生电力占比提高37%、CO2排放降低19.14%，并提出兼顾化石燃料、可再生能源、核能与储能的平衡电力规划。
2024-10-19 cs.SY eess.SY
