热电联供系统的效益分析

热电联供或热电冷三联供是一种先进的供能系统,其特点是能提高一次能源利用率、实现能量分级利用,并能按用户不同的要求进行设备工况灵活组态,在计算机系统的支持下构成智能化的供能网络。因而近年来这     

太阳能光伏光热建筑一体化系统的研究进展

介绍了4种模式的太阳能光伏光热(PV/T)系统:空气冷却型PV/T系统、水冷PV/T系统、热管PV/T系统和光伏—太阳能辅助热泵(PV-SAHP)系统的构造及应用,分析了各自的优势与不足,并预测了PV/T系统的发展趋势。研究表明太阳能光伏光热建筑一体化,可以真正实现建筑的节能。     

太阳能光伏输出特性最大功率点计算与模型参数求解

研究任意光照强度和环境温度下的太阳能电池光伏输出特性变化规律,分析二极管理想因子(A)、串联电阻(Rs)和并联电阻(Rp)等参数变化对光伏输出特性的影响作用,对于改进太阳能利用方法,研制能量转换装置具有重要意义。本文基于光伏输出特性机理模型,通过分析光伏特性模型参数对输出特性的影响规律,提出一种基于抛物线极值点求解的最大功率点计算方法,进而利用所构造的方程求解模型参数,获得任意光照强度和环境温度下的光伏特性曲线。针对四类太阳能电池进行的实验验证和误差分析,结果表明方法具有较高的精度和良好的工程应用前景。     

运行与规划协同的电热氢联供系统最优容量配置研究

在“双碳”目标下,以氢能等零碳能源为主体的综合能源系统高速发展,发挥其运行策略与容量配置的协同优化有利于保障能源供应、提高规划经济性。在此背景下,提出一种运行与规划协同的电热氢联供系统(electricity heat hydrogen cogeneration system, EHH-CS)最优容量配置方法。首先,在构建EHH-CS模型的基础上,通过拉丁超立方抽样与改进K-均值聚类结合的方法,建立不确定性变量的典型场景,实现可再生能源及负荷不确定性的合理刻画。其次,建立EHH-CS容量配置双层联合迭代模型。上层为优化配置层,以日投资净收益最大为目标进行优化配置,下层为优化运行层,以日运行收益最大为目标进行优化运行。并通过粒子群算法进行循环迭代求解,以获得协同最优的运行策略及容量配置方案。最后,以某EHH-CS为例进行仿真验证。结果证明,所提方法促进了可再生能源的就地消纳,有效地均衡了系统的规划成本及运行费用。     

蓄热系统对塔式光热电站输出特性影响分析

针对塔式太阳能光热发电中太阳能输入不可控的问题,建立了整个光热发电系统的数学模型,阐述了蓄热系统在整个热发电系统中调节作用的关键性,分析了4种气象条件下蓄热系统的调节对塔式光热电站系统输出特性的影响规律,并用MATLAB对所建数学模型进行模拟仿真,结果表明:蓄热系统能够充分利用光热资源,延长发电时间,调节负荷分配,保证输出功率的稳定性.     

基于柔性电热负荷需求响应的热电联供微电网双层优化

在大力发展可再生能源的背景下,为协调上层综合能源系统与下层电热负荷需求之间的利益关系。首先,提出一种动态定价机制,深入探索上下层潜在交互能力,系统上层给出各类能源价格,价格传递给下层后,由下层优化各机组出力,实现多利益主体互利共赢。其次,通过考虑柔性电负荷和柔性热负荷灵的综合需求响应能力,实现可再生能源更好的消纳。最后,采用CPLEX对双层模型迭代求解,验证所提模型及算法的有效性。     

考虑光热集热单元的氢储能热电联供综合能源系统容量优化配置

氢储能技术具有零污染、效率高、来源丰富等特点,是太阳能高效利用的重要手段。但是当氢储能进行热电联供时,因热电耦合约束的存在,其供能灵活性较差。针对上述问题,设计了一种考虑光热集热单元的氢储能热电联供系统,将光热集热单元作为氢储能系统的额外供热源,以系统的供能经济性为目标,建立含光热集热单元的氢储能综合能源系统容量优化配置模型。以典型的综合能源系统热电联供为算例进行仿真,验证了光热集热单元对提升氢储能热电联供能力的有效性以及所提氢储能综合能源系统容量优化配置方案的经济性。     

碳化硅MOSFET电热耦合模型及分析

为在Matlab/Simulink环境下准确预测碳化硅Si C(silicon carbide)功率器件在实际工况下的结温变化,针对Si C MOSFET器件提出了一种基于时变温度反馈的电热耦合模型建模方法。该方法能更好地反映Si C MOSFET在导通和开关过程中的性能特点,模型从器件物理分析和工作机理出发,将功率损耗和热网络模块引入建模,实时反馈器件结温和更新温度相关参数。采用CREE C2M0160120D Si C MOSFET器件进行测试,根据制造商数据手册和测试实验中提取,仿真结果证实了该建模方法的正确性,为器件的寿命预测和可靠性评估提供了研究基础。     

基于光伏波动性的储能出力特性分析

以研究储能系统出力为目标,从时间、频率角度研究光伏发电波动性,以EMD算法对光伏发电频率进行分解,通过分解得出的IMF残值得出:在多云天气下,光伏发电系统内储能出力频繁,平抑光伏波动强,晴朗天气下,储能系统的出力具有规律性且时间固定的结论.     

太阳能电热联产技术研究综述

该文综述了目前电热联产系统(photovoltaic/thermal，PV/T)的研究现状。系统地比较了目前的研究进展，首先概述了PV/T系统的发展，总结了各类(气冷式和水冷式，平板式和聚光式)PV/T系统的结构特点，分析比较了各类PV/T系统的性能。为分析PV/T系统效率，详细介绍了PV/T系统效率的试验测试方法和基于辐射传递模型和热平衡模型的理论计算方法。同时分析了目前的研究热点：与建筑一体化的PV/T系统及聚光PV/T系统。最后，结合各类PV/T系统特点，概述了目前PV/T系统的优点和存在的主要问题。     

基于工程模型的光伏建模与输出特性仿真

基于光伏电池的工程模型,在Matlab/Simulink仿真环境下,搭建了光伏阵列仿真模型,可模拟仿真给定光伏模块参数、光伏阵列串并联方式、外界环境变化下的光伏阵列特性曲线,并具有最大功率跟踪功能,其中采用考虑外界环境因素变化的恒电压控制方法,方法简单易行。该模型有较好的通用性,为光伏发电系统的研究提供了仿真模型和平台。     

新疆大规模并网光伏电站出力特性分析

截至2019年底,新疆电网新能源装机容量为29 820 MW,属于我国新能源开发规模较大的系统。对新能源电源分布广、总量大的电力系统,在电源规划、电网设计方面不考虑新能源出力特性,简单地将其处理为不出力或者按照某一百分比参与计算的方法欠缺科学性。收集整理了全疆300余座光伏电站最近三年的出力数据,统计分析后得到最大出力系数、出力保证率、可信容量等特性参数,并将其应用在实际工程中。     

基于时空特性的光伏电站输出功率特性分析

针对光伏电站分布特性,首先对新疆光资源特性进行分析,再对光伏电站输出功率特性进行分析,最后对比分析新疆各地区光伏电站输出功率特性。从时空特性的角度得出光伏电站输出功率特性规律,可以有效提高清洁能源的消纳能力,对光伏电站接入后电网调度运行具有重要的指导意义。     

一种新型PV/T复合系统电、热性能对比研究

为提高光伏光热一体化系统(PV/T)能量输出,将新型铝合金背板型光伏组件和自行设计制作的不锈钢扁盒流道集热板相结合,用导热硅胶加以粘接构成新型PV/T复合系统.将新型PV/T复合系统、常规TPT背板光伏组件、常规平板集热器至于同于工况下进行测试,测试结果表明,与TPT光伏组件相比,新型PV/T系统的电压约提升了0.5～1.5V,电转换效率、填充因子、输出功率及发电量平均提高了9.76％、1.49％、3.75％、4.02％.而复合系统热效率比常规平板集热器约低22％左右.相对于常规TPT光伏系统或自然循环平板集热器热水系统,新型PV/T系统有发电量高、占地面积小、综合性能效率高等优点.     

基于马尔可夫模型的光伏出力聚类与模拟

恰当地处理光伏数据并建立合理的出力模型是含光伏发电系统运行与规划的基础。该文基于马尔可夫模型和谱聚类算法,综合考虑光伏出力的天气特性、日特性、季节特性,提出了一种光伏出力聚类和模拟方法。首先,从光伏出力中提取幅值、基准出力和波动出力,基于马尔可夫模型针对波动出力进行聚类分析,并利用Alpha值、Silhouette指数、贝叶斯准则确定最佳聚类数;然后,整合聚类结果并搭建基于月内天气状态和日内出力状态的双层马尔可夫模型;最后,利用双层抽样得到中长期光伏模拟时序出力。与传统K-means算法相比,基于马尔可夫模型的谱聚类算法能够更好地解决光伏出力数据可能出现的数据丢失与误测问题,并具有更好的天气区分性。与马尔可夫蒙特卡洛模拟相比,该文所提光伏出力模型能够更好地保持光伏出力的天气特性、时序特性和概率特性,并具有更高的精度。算例分析验证了该文所提模型的有效性。     

An Evaluating Model of Photovoltaic Power Output Variations for an Energy System Planning in an Urban Area

This paper presents a mathematical model to evaluate the power output variations from photovoltaic systems (PV) in collaboration with an energy system planning in an urban area, and applied the model to a demonstrating energy system. The evaluating model is developed from per-floor area PV power output variations on the basis of the past 1 year of actual solar insolation. The evaluation of the power variations is represented in terms of a per-floor area standard deviation curve. In case of considering two alternatives, battery-less and battery-installed PV systems, a correlative coefficient curve is calculated, then a total standard deviation curve representing the total PV power variations can be formulated on the basis of a random variable (RV) model. The model is applied as a tool to evaluate the power variation in an energy system. The energy system planning demonstration approaches the optimal planning by minimizing total cost under CO₂ emission reduction and the power variation constraints. The results show the impacts of the constraint of power variation that limit the installation of PV system. The constraint results the increase of the proportion of PV system with battery installation against PV system without battery installation. Consequently, the constraint also degrades the maximum potential of the entire system to reduce CO₂ emission corresponding to the decrease of PV system. © 2009 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

光伏电站输出功率影响因素分析

光伏发电系统的发电量取决于太阳辐照强度和温度等因素,其输出功率的变化具有间歇性和不可控性,大规模的光伏并网应用将对大电网的稳定运行造成冲击。光储联合应用将有助于降低光伏电源的负面影响,为了协调配置光伏系统与储能系统,需要深入了解光伏发电系统的输出特性。首先分析了大规模光伏发电系统并网应用对电网带来的影响,进而介绍了光伏发电原理和影响光伏组件输出的因素;然后依托某100 kWp光伏电站的实际历史运行数据,基于统计学方法,从气象因素如日类型、太阳辐射强度和温度等影响光伏出力的角度,对光伏发电系统的输出特性作了定性、定量的分析,从而归纳了光伏输出特性,最后据此提出了光伏电站输出功率的评价指标。