研究目的
提出并验证一种适用于电网连接不可靠或无电网覆盖地区的电信基站自主可再生能源微电网系统,该系统采用太阳能光伏、风力涡轮机以及再生氢燃料电池作为备用电源。
研究成果
所提出的自主可再生能源发电及备用系统已通过MATLAB/Simulink成功验证。该系统全年可满足手机基站的全部负载需求,并可根据需要进行扩展。平准化度电成本计算表明,氢燃料电池(RHFC)作为微电网备用电源具有经济可行性,其LCOE为6.71便士/千瓦时,成为该应用场景中最经济的备用方案。
研究不足
该研究聚焦于特定应用场景(电信基站)和地理位置(塞内加尔达喀尔附近)。经济分析对基础数据较为敏感,且系统性能可能因不同气候条件或负载需求而产生差异。
1:实验设计与方法选择:
通过MATLAB/Simulink建立系统模型,验证其全年供电可靠性。该模型包含太阳能光伏、风力涡轮机及再生氢燃料电池(RHFC)三大组件。
2:样本选择与数据来源:
采用塞内加尔达喀尔附近25kW微电网的实际气象数据进行仿真与优化。
3:实验设备与材料清单:
太阳能光伏阵列、风力涡轮机、质子交换膜燃料电池、电解槽、金属氢化物储氢罐。
4:实验流程与操作规范:
系统按需跟踪负载并自动匹配最低成本电源供电,富余电能用于制氢储能,在可再生能源不足时通过燃料电池释放氢能供电。
5:数据分析方法:
基于MATLAB/Simulink模型结果计算平准化度电成本(LCOE),评估RHFC作为微电网备用电源的经济可行性。
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MATLAB/Simulink
MathWorks
Software used for modeling and simulating the autonomous renewable energy micro-grid system.
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