使用混合电池储的微电网配置的比较技术经济优化:沙特阿拉伯NEOM案例研究
Abdullah M Alharbi1, Ziad M Ali1, Ahmed A Zaki Diab2
1Department of Electrical Engineering, College of Engineering in Wadi Alddawasir, Prince Sattam Bin Abdulaziz University, Wadi Alddawasir, Saudi Arabia.
这项研究为沙特阿拉伯的工业社区优化了混合可再生能源系统. 光伏和电池储存系统提供零排放但可靠性较低,而集成的储存系统提供了更高的可靠性.
科学领域:
- 可再生能源系统
- 储能技术
- 减缓气候变化
背景情况:
- 全球必须减少温室气体排放和应对气候变化.
- 储能在提高可再生能源系统的可靠性和效率方面的关键作用.
- 需要评估混合存储系统的可行性和成本效益.
研究的目的:
- 为100%可再生能源微电网设计和优化一个完全可持续的混合能源系统.
- 研究和比较三种不同的混合能源系统配置.
- 评估这些系统在沙特阿拉伯Neom的工业社区的技术和经济可行性
主要方法:
- 使用HOMER软件进行模拟和优化.
- 评估技术和经济方面,包括净当前成本 (NPC) 和水平化能源成本 (LCOE).
- 三种配置的分析:光伏/电池存储系统 (BSS),混合光伏/风力轮机 (WT) /BSS,以及集成光伏/WT/BSS/电解器/储/燃料电池 (FC).
- 对可再生资源的可用性和经济参数的敏感性分析.
主要成果:
- 光伏/BSS配置是最可持续的零排放 (NPC: 242万美元,LCOE: 0.106美元/千瓦时),但可靠性较低.
- 集成的光伏/水电/BSS/电解//燃料电池系统提供了更好的能源可靠性 (NPC: 2.30M美元,LCOE: 0.0968美元/千瓦时).
- 混合PV/WT/BSS系统的成本较低 (NPC: 2.11M美元,LCOE: 0.0968美元/kWh),但与集成系统相比,可靠性降低.
- 剩余的能量可以用来生产气.
结论:
- 选择混合能源系统配置需要在可持续性,成本和可靠性之间进行权衡.
- 集成的储能系统显示出在可再生微电网中提高能源可靠性的巨大潜力.
- 灵敏度分析突出了基于外部因素的系统性能变化,强调了对强大的设计的需求.
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