Солнечные гибридные энергосистемы - Solar hybrid power systems

Гибридная солнечная и ветровая система

Солнечные гибридные энергосистемы находятся гибридная мощность системы, сочетающие солнечную энергию от фотоэлектрическая система с другой генерацией энергии Энергетический ресурс.[1][2] Распространенный тип - это фотоэлектрическая дизельная гибридная система,[3][4] объединение фотогальваника (PV) и дизельные генераторы, или дизель-генераторы, так как фотоэлектрические системы практически не имеют предельных затрат и рассматриваются в первую очередь в сетка. Дизель-генераторы используются для постоянного заполнения разрыва между текущей нагрузкой и фактической мощностью, вырабатываемой фотоэлектрической системой.[2]

Поскольку солнечная энергия колеблется, а генерирующая мощность дизельных генераторов ограничена определенным диапазоном, часто целесообразным вариантом является включение аккумуляторная батарея чтобы оптимизировать вклад солнечной энергии в генерацию гибридной системы.[2][5]

Наилучшие коммерческие варианты сокращения выбросов дизельного топлива с помощью солнечной и ветровой энергии обычно можно найти в удаленных местах, поскольку эти объекты часто не подключены к электросети, а транспортировка дизельного топлива на большие расстояния обходится дорого.[1] Многие из этих приложений можно найти в добыча полезных ископаемых сектор [6] и на островах [2][7][8]

В 2015 году тематическое исследование, проведенное в семи странах, показало, что во всех случаях затраты на производство могут быть сокращены путем гибридизации мини-сетей и изолированных сетей. Однако затраты на финансирование дизельных электрических сетей с солнечной фотоэлектрической системой имеют решающее значение и во многом зависят от структуры собственности электростанции. Хотя сокращение затрат для государственных коммунальных предприятий может быть значительным, исследование также показало, что краткосрочные экономические выгоды являются незначительными или даже отрицательными для коммунальных предприятий, не являющихся коммунальными предприятиями, например независимые производители электроэнергии, учитывая исторические затраты на момент исследования.[9][10]

Другие солнечные гибриды включают солнечно-ветряные системы. Комбинация ветра и солнца имеет то преимущество, что два источника дополняют друг друга, поскольку пиковые периоды работы каждой системы происходят в разное время дня и года. Выработка энергии такой гибридной системой более постоянна и колеблется меньше, чем у каждой из двух компонентных подсистем.[11]

Прерывистый / неуправляемый солнечные фотоэлектрические по преобладающим низким тарифам с гидроаккумулятор могу предложить самые дешевые управляемая мощность круглосуточно по запросу.

Гелиотермальные гибридные системы

Хотя Солнечные фотоэлектрические генерирует более дешевую прерывистую электроэнергию в светлое время суток, ему требуется поддержка устойчивых источников энергии для обеспечения круглосуточного питания. Солнечная тепловая энергия растения с накопителем тепла чистые устойчивое производство электроэнергии подавать электричество круглосуточно.[12][13] Они могут идеально удовлетворить потребность в нагрузке и работать в качестве электростанций с базовой нагрузкой, когда в течение дня обнаруживается избыток солнечной энергии.[14] Правильное сочетание солнечного тепла (тип аккумулирования тепла) и солнечные фотоэлектрические может полностью соответствовать колебаниям нагрузки без необходимости использования дорогостоящего аккумулятора.[15][16]

В дневное время дополнительное потребление вспомогательной энергии солнечной тепловой накопительной электростанции составляет почти 10% от ее номинальной мощности для процесса извлечения солнечной энергии в виде тепловой энергии.[14] Эта потребность в дополнительной энергии может быть обеспечена с помощью более дешевой солнечной фотоэлектрической установки, предусмотрев гибридную солнечную установку со смесью солнечных тепловых и солнечных фотоэлектрических установок на месте. Также для оптимизации затрат на электроэнергию генерация может производиться с помощью более дешевой солнечной фотоэлектрической установки (выработка 33%) в дневное время, тогда как остальное время дня - от солнечной тепловой аккумуляторной станции (выработка 67% из Башня солнечной энергии и параболический желоб типы) для круглосуточной работы при базовой нагрузке.[17] Когда солнечная тепловая аккумуляторная установка вынуждена простаивать из-за отсутствия солнечного света на местном уровне в пасмурные дни в сезон дождей, также возможно потреблять (аналогично менее эффективной, огромной емкости и недорогой аккумуляторной системе хранения) дешевую избыточную / слабую электроэнергию от солнечных фотоэлектрических, ветряных и гидроэлектростанций путем нагрева горячей расплавленной соли до более высокой температуры для преобразования накопленной тепловой энергии в электричество в часы пиковой нагрузки, когда цена продажи электроэнергии является прибыльной.[18][19]

Галерея

  • Типичная гибридная ветро-солнечная система

  • Гибрид на Irje, Хорватия

  • Малая ветро-солнечная гибридная система

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б Томас Хиллиг (22 января 2015 г.). «Возобновляемые источники энергии для горнодобывающего сектора». dentralized-energy.com.
  2. ^ а б c d «Гибридные электростанции (ветро- или солнечно-дизельные)». TH-Energy.net - платформа для возобновляемых источников энергии и добычи полезных ископаемых. Получено 12 мая 2015.
  3. ^ Томас Хиллиг (24 февраля 2016 г.). «Гибридные электростанции». th-energy.net.
  4. ^ Аманда Кейн (22 января 2014 г.). "Что такое гибридная фотоэлектрическая дизельная гибридная система?". RenewableEnergyWorld.com.
  5. ^ Кунал К. Шах, Айшвария С. Мундада, Джошуа М. Пирс. Производительность гибридных распределенных энергетических систем США: солнечная фотоэлектрическая, аккумуляторная и комбинированная теплоэнергетика. Преобразование энергии и управление 1052015. С. 71–80. DOI: 10.1016 / j.enconman.2015.07.048
  6. ^ http://www.th-energy.net/english/platform-renewable-energy-and-mining/database-solar-wind-power-plants/
  7. ^ Томас Хиллиг (январь 2016 г.). "Солнце не только для развлечения". solarindustrymag.com.
  8. ^ http://www.th-energy.net/english/platform-renewable-energy-on-islands/database-solar-wind-power-plants/
  9. ^ «Новое исследование: гибридизация электрических сетей с солнечными фотоэлектрическими батареями снижает затраты, особенно приносит пользу государственным коммунальным предприятиям». SolarServer.com. 31 мая 2015 г. Архивировано с оригинал 26 июля 2015 г.
  10. ^ «Возобновляемые источники энергии в гибридных мини-сетях и изолированных сетях: экономические выгоды и бизнес-примеры». Франкфуртская школа - Сотрудничающий центр ЮНЕП по финансированию климата и устойчивой энергетики. Май 2015.
  11. ^ «Гибридные ветровые и солнечные электрические системы». energy.gov. DOE. 2 июля 2012 г.
  12. ^ «Solar Reserve заключил контракт на концентрированную солнечную энергию в размере 78 австралийских долларов за МВтч». Получено 23 августа 2017.
  13. ^ «Луненг, 50 МВт Концентрированная солнечная энергетическая башня EPC снова открыт для зарубежных поставщиков». Получено 12 сентября 2017. неразрывный пробел в | название = в позиции 10 (помощь)
  14. ^ а б "Аврора: Что вам следует знать о солнечной энергетической башне Порт-Огаста". Получено 22 августа 2017.
  15. ^ «SolarReserve получил экологическое одобрение для хранения солнечной энергии мощностью 390 МВт в Чили». Получено 29 августа 2017.
  16. ^ "SolarReserve предлагает 24-часовую солнечную батарею по цене 6,3 цента в Чили". Получено 29 августа 2017.
  17. ^ "Дешевая базовая нагрузка на солнечную батарею в Копьяпо становится нормой в Чили". Получено 1 сентября 2017.
  18. ^ «Соль, кремний или графит: накопление энергии выходит за рамки литий-ионных батарей». Получено 1 сентября 2017.
  19. ^ «Коммерциализация автономных аккумуляторов тепловой энергии». Получено 1 сентября 2017.

внешняя ссылка