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위치킹스턴 , 캐나다

소규모 CHP 시스템은 전력망에서 태양에너지 보급 수준을 더욱 향상시킬 수 있는 기회를 제공합니다. 이러한 결합 프로젝트는 개별 주택이 자체적으로 전력과 열을 공급하는 대규모 분산 발전 기반 전기 시스템을 만들기 위한 이 접근 방식의 실행 가능성을 살펴봅니다.

하이브리드 태양광 + 열병합 발전 시스템을 통한 주거용 분산 발전으로 태양광 보급 확대

추상적인

최근 소규모 열병합 발전 (CHP) 시스템의 개발로 주거용 규모의 태양광 발전 (PV) 어레이 의 사내 전력 백업 기회가 제공되었습니다 . 본 논문에서는 미국의 PV 침투 수준을 높이기 위해 PV+CHP 하이브리드 시스템의 분산 네트워크 배치 가능성을 조사합니다. 미국의 대표적인 단독 주택에 대한 태양광 플럭스의 시간적 분포, 전기 및 난방 요구 사항을 분석한 결과 그 결과가 명확하게 나타났습니다. CHP와 PV를 혼성화하면 기존의 중앙 집중식 발전 시스템으로 가능한 것보다 더 많은 PV 배치가 가능해집니다. 이러한 PV+CHP 하이브리드 시스템의 기술 발전은 현재(근거리 시장) 기술에서 4세대에 걸쳐 개발되었으며, 이를 통해 PV 생성 전기와 CHP 생성 열 모두의 높은 활용률이 가능합니다. 에너지 저장 없이 그리드에서 PV 생성 전기의 최대 비율을 결정하는 방법을 도출하여 예시 영역에 적용했습니다. 결과는 PV+CHP 하이브리드 시스템이 현 상태의 전기 및 난방 시스템에서 에너지 낭비를 근본적으로 줄일 수 있는 잠재력을 가질 뿐만 아니라 태양광 PV의 점유율을 약 5배까지 확대할 수 있음을 보여줍니다.

하이브리드 태양광 및 냉난방 복합 전력 시스템의 파견 전략 및 모델

추상적인

소규모 열병합 발전(CHP) 시스템의 출현으로 주거용 규모의 광전지(PV) 어레이의 자체 전력 백업 기회가 제공되었습니다. 이러한 하이브리드 시스템은 구성 요소 간 공생 관계를 누리지만, 전기 부하를 100% 제공하도록 작동할 경우 열에너지 낭비가 큽니다. 여기에 PV- 3세대 의 새로운 하이브리드 시스템이 제안되었습니다 . 과잉 열로 인한 폐기물을 줄이기 위해 CHP에서 생산된 열에너지를 PV-CHP 시스템의 냉각에 활용하는 흡수식 냉각기가 제안되었습니다. 이러한 복잡성으로 인해 시스템 설계를 최적화하기 위해 수치 시뮬레이션이 필요한 완전히 새로운 수준의 시스템 역학 및 상호 작용이 발생했습니다. 본 논문에서는 전기, 급탕, 난방, 냉방 부하 범주를 고려한 시스템의 급전 전략을 소개합니다. 급전 전략은 밴쿠버의 일반적인 가정에 대해 시뮬레이션되었으며 결과는 PV-CHP 시스템이 냉각도 고려할 때 50% 이상의 성능 개선이 가능함을 나타냅니다. 파견 전략과 시뮬레이션은 이러한 시스템의 최적화 알고리즘을 위한 기초로 사용됩니다.

새로운 지역 사회를 위한 저비용 하이브리드 태양광 발전 및 열병합 발전 시스템의 온실가스 배출 감소 시뮬레이션

추상적인

최근 연구에 따르면 소규모 열병합 발전 (CHP)과 태양 광 발전 (PV) 기술은 공생 관계를 갖고 있어 기술적 약점을 보완하는 동시에 주거 수준에서 상당한 온실가스 배출 감소 가능성을 제공하는 것으로 나타났습니다. PV 시스템의 비용이 절감되고 CHP 시스템이 성숙해짐에 따라 특히 신축 건설을 위한 기술의 광범위한 상용화 기회가 존재합니다. 이 기회에 대한 잠재력을 결정하고 주거 환경에서 최대 배출 및 비용 절감을 위한 PV-CHP 시스템 설계를 시뮬레이션으로 최적화하기 위해 Photovoltaic-Tri Generation Optimization Model(Photovoltaic- Tri Generation Optimization Model) 이라는 다목적 유전 알고리즘을 사용하여 최적화 모델이 개발되었습니다 . PVTOM). 본 논문에서 PVTOM은 캐나다 캘거리의 배출 집약적이고 빠르게 성장하는 지역 사회에 적용됩니다. 결과는 모든 유형의 개별 주택에 전기 및 열 에너지를 모두 제공하는 데 필요한 방출 감소를 일관되게 보여줍니다. 절감 범위는 3000~9000kg CO 2 e /년이며, 이는 가장 경제적인 비용의 하이브리드 시스템에 대한 주거용 가구의 부하 유형을 기준으로 21~62%의 감소를 나타냅니다. 이러한 결과는 하이브리드 PV-CHP 기술이 배출 집약적 그리드에 접근하려는 새로운 지역 사회의 기존 에너지 시스템을 대체할 수 있음을 나타냅니다.

온타리오의 가정용 규모 하이브리드 태양광 발전 + 열병합 발전 시스템 설계 최적화

  • P. Derewonko 및 JM Pearce, "온타리오를 위한 가정용 하이브리드 태양광 발전 + 열병합 전력 시스템 설계 최적화", PVSC(태양광 전문가 컨퍼런스), 2009 제34회 IEEE, pp.1274-1279, 2009년 6월 7-12일. 사용 가능 [1]

추상적인

본 논문에서는 온타리오의 그리드에 안정적인 기본 부하 전력을 생성하기 위해 주거용 애플리케이션을 위한 하이브리드 태양광 발전(PV) + 열병합 발전(CHP) 및 배터리 뱅크 시스템 구현의 타당성을 조사합니다. PV를 대규모로 배포하는 경우 태양광 자원과 관련된 고유한 전원 공급 간헐성으로 인해 보급 수준 임계값이 있습니다. 하이브리드 PV+CHP 시스템을 구축하면 PV 보급률을 높일 수 있는 잠재력이 있습니다. Kingston Ontario의 1년짜리 1초 해상도 일사계 데이터를 분석하여 총 PV 에너지 발전 잠재력, 간헐적인 구름 덮힘으로 인한 PV 발전 변화율, 안정적인 기본 부하를 공급하는 데 필요한 일일 CHP 가동 시간을 결정합니다. 이 분석을 통해 태양 에너지 변동의 대부분은 크기가 작으며 최악의 경우 에너지 변동은 기존 납축 ​​배터리를 사용하여 상대적으로 저렴하고 간단한 저장 방식으로 수용할 수 있다는 사실이 밝혀졌습니다. PV 전력 등급이 CHP 장치와 동일한 시스템의 경우 CHP 장치는 겨울철에 시스템이 기본 부하 요구 사항을 충족하려면 하루 20시간 이상 작동해야 합니다. 이는 필요한 가정 난방에 사용될 수 있는 열 공급을 제공합니다. 본 논문은 예비 베이스 라인 시스템에 대한 분석을 제공합니다.

태양광 및 열병합 에너지 시스템의 기관 규모 운영 공생

  • M. Mostofi, AH Nosrat 및 JM Pearce, "태양광 발전 및 열병합 발전 에너지 시스템의 기관 규모 운영 공생" 국제 환경 과학 기술 저널 8 (1), pp. 31-44, 2011. 사용 가능한 오픈 액세스: [2 ]

추상적인

화석 연료 연소가 환경에 미치는 부정적인 영향으로 인해 에너지 관리 효율성 향상과 재생 에너지 시스템으로의 대규모 전환에 대한 관심이 높아지고 있습니다. 이 두 가지 전략을 모두 사용하여 재생 가능 에너지를 공급하기 위한 태양 광 발전 (PV) 에너지 변환과 효율성을 향상시키기 위한 열병합 발전(열병합 발전 ) 을 모두 통합하는 대규모 기관 규모의 하이브리드 에너지 시스템이 여기에서 제안됩니다 . 이 경우 PV는 특히 최고 공조 시간에 열병합발전이 부하를 충족하는 데 필요한 작동 시간을 줄입니다. 그러나 열병합발전 시스템은 야간 및 악천후 조건에서 PV에 전력을 백업하는 데 사용됩니다. 이 두 기술 시스템 간의 운영 공생을 설명하기 위해 본 논문에서는 테헤란의 Taleghani 병원을 위한 하이브리드 PV 및 열병합 발전 시스템에 대한 사례 연구를 제공합니다. 여기서는 이러한 하이브리드 시스템에 기존 기술만을 사용하는 세 가지 설계 시나리오, 즉 i) 단일 열병합발전소+PV, ii) 이중 열병합발전소+PV, iii) 단일 열병합발전소+PV+저장을 고려합니다. 향상된 열 에너지 관리 및 고효율 조명을 통합하기 전후의 PV 및 열병합 발전 성능에 대한 수치 시뮬레이션이 고려되었습니다. 결과는 병원 요구 사항을 충족하는 데 필요한 천연 가스의 총량이 현 상태에서 시나리오 1의 경우 55%, 시나리오 2와 3의 경우 각각 62%까지 낮아질 수 있음을 보여줍니다. 천연가스 소비의 이러한 상당한 개선은 태양광 발전 시스템과 열병합 발전 시스템의 대규모 하이브리드화 가능성을 보여줍니다.

배터리 저장 효과를 포함하여 광발전 열병합 시스템에 비해 하이브리드 광발전 삼중발전 시스템의 향상된 성능

  • AH Nosrat, LG Swan, JM Pearce, "배터리 저장 효과를 포함하여 광전지 열병합 시스템에 비해 하이브리드 광전지 3중 발전 시스템의 성능 향상", Energy 49 , pp. 366-374(2013). DOI , 오픈 액세스 .

추상적인

최근 연구에서는 지붕 장착형 태양광 PV( 광전지 ) 어레이와 주거 규모 열병합발전 의 하이브리드화가 이상적인 상황에서 PV 침투 수준을 5배 증가시킬 수 있다고 제안했습니다. 상당한 냉각 부하가 있는 지역에서는 PV-열병합 하이브리드 시스템을 흡수식 냉각기와 결합하여 열병합 장치의 폐열을 활용할 수 있습니다. 이러한 하이브리드 시스템이 서비스해야 하는 현실적인(비이상적인) 부하를 조사하기 위해 PVTOM(PV-3세대 최적화 모델)이라는 새로운 수치 시뮬레이션이 생성되었으며 확립된 CHREM( Canadian Hybrid Residential End) 의 결과와 결합되었습니다. -에너지 및 배출 모델 사용 ). 본 논문에서는 기존 시스템과 비교하여 하이브리드 PV-열병합발전 및 삼중발전 시스템의 연료 활용 효율과 온실가스 배출 감소를 평가하기 위해 냉각 부하를 경험하는 일부 캐나다 지역의 대표적인 주택에 PVTOM을 적용했습니다. 최적화 실행 결과가 제공되고 PV-열병합발전소 및 PV-삼중겐 시스템의 효능이 논의됩니다. PV-트리젠 및 PV-열병합 시스템은 현재 일부 지역의 중앙 집중식 발전소와 가정용 난방 기술의 조합과 비교할 때 배출량을 줄이는 데 더 효과적인 것으로 입증되었습니다.

또한보십시오

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키워드태양광발전 , 열병합발전 , 전기 , 에너지생산 , 냉난방 , 난방 , 냉방
SDGSDG07 저렴하고 깨끗한 에너지
특허CC-BY-SA-3.0
언어영어 (en)
번역터키어
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만들어진2010년 6월 10일 Joshua M. Pearce 작성
수정됨2023년 10월 23일 유지보수 스크립트 기준
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