配有LCPV-CPC和小型燃气轮机的太阳能辅助三代发电系统,在炎热干燥的气候下提供全年清洁能源

科学领域:

• 可再生能源系统可再生能源系统
• 热力学是一种热力学.
• 可持续能源 可持续能源

背景情况:

• 像巴格达这样的炎热干燥的气候对全年能源供应构成独特的挑战.
• 综合的三代系统为提高能源效率和减少环境影响提供了潜力.
• 优化混合可再生能源系统对于可持续地满足城市能源需求至关重要.

研究的目的:

• 开发,模拟和优化巴格达的电力,供暖和冷却三代一体化系统.
• 为了最大限度地节省初级能源,降低成本,减少二氧化碳排放,提高能源效率.
• 应用一种新的优化方法,平衡能源,经济,环境和热力学标准.

主要方法:

• 将低度混合光伏组合抛物线缩器 (LCPV-CPC) 与燃气轮机,热和吸收冷却器相结合.
• 使用后续电荷 (FEL) 策略进行系统协调.
• 使用参考向量导向进化算法 (RVEA) 与权 VIKOR 进行多目标优化.
• 在Aspen HYSYS-MATLAB中执行动态共模拟,经实验数据验证.

主要成果:

• 实现了高达33%的初级能源节约和超过10%的年度成本节约.
• 与单独生产相比,二氧化碳排放量减少了大约50%.
• 在超过472W/m2的太阳辐射下确定了经济可行性.
• 由于设计之外的操作,在高辐射下表现出稳定或略有下降的能量效率.

结论:

• 综合的三代系统在技术和经济上是可行的,用于高太阳能资源的热干气候.
• 优化LCPV-CPC入水温度可以提高可再生能源的贡献.
• 该研究提供了一个可转移的框架,用于优化城市建筑中的混合可再生能源-化石能源系统.