研究目的
设计一个可再生能源系统,为超高效电器的电力负荷服务,实现高比例可再生能源接入、低温室气体排放和低能源成本。
研究成果
将超高效电器与并网太阳能光伏系统相结合,能显著降低能耗、成本和温室气体排放??稍偕茉凑急?8%的并网系统为最优方案,在保障供电稳定无短缺、减少电力过剩的同时,相比离网系统和传统电网供电更具经济效益。
研究不足
该研究针对迪拜的气候和太阳能资源;结果可能不适用于其他地区。离网系统会产生大量过剩电力,若未用于热负荷则可能被浪费。该模型假设组件效率恒定,且未考虑维护问题或政策变化等所有现实变量。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用建模、仿真与优化方法,具体使用混合可再生能源优化模型(HOMER)工具来设计和分析并网及离网太阳能光伏系统。通过小时级计算和优化技术研究系统性能与成本。
2:样本选择与数据来源:
研究聚焦迪拜住宅建筑,采用太阳辐照度、温度数据以及常规电器与超高效电器的用电负荷曲线数据。
3:实验设备与材料清单:
太阳能光伏板(通用平板光伏,最大功率330W,效率13%)、铅酸蓄电池(容量1kWh,标称电压12V)、双向逆变器(48V直流电,效率96%)及各类超高效电器(如博世冰箱、惠而浦冰柜、西门子洗碗机)。
4:实验流程与操作步骤:
优化方法包括为系统组件(光伏板、电池、逆变器容量)设置搜索空间,以30分钟为时间步长运行仿真,并采用调度控制策略(循环充电与负荷跟踪)。性能指标涵盖发电量、耗电量、剩余电力、可再生能源占比、排放量及成本。
5:数据分析方法:
利用HOMER进行优化分析,对比不同可再生能源占比与系统配置的结果。统计分析包含平准化能源成本与温室气体排放量计算。
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