PV and CHP hybrid systems/uk
Малі когенераційні системи пропонують можливість ще більше підвищити рівень проникнення сонячної електроенергії в мережу. Ці об’єднані проекти розглядають життєздатність цього підходу для створення масивної розподіленої електричної системи, де окремі будинки забезпечують власну електроенергію та тепло.
Зміст
- 1 Розширення проникнення фотоелектричної енергії за допомогою розподіленої генерації в житлових приміщеннях за допомогою гібридних сонячних фотоелектричних + систем комбінованого виробництва тепла та електроенергії
- 2 Стратегія диспетчеризації та модель для гібридних фотоелектричних і комбінованих систем опалення, охолодження та електроенергії
- 3 Моделювання скорочення викидів парникових газів від недорогих гібридних сонячних фотоелектричних і когенераційних систем для нових громад
- 4 Оптимізація дизайну побутових гібридних сонячних фотоелектричних + комбінованих систем тепла та електроенергії для Онтаріо
- 5 Інституційний операційний симбіоз фотоелектричних і когенераційних енергетичних систем
- 6 Покращена продуктивність гібридних фотоелектричних тригенераційних систем у порівнянні з фотоелектричними когенними системами, включно з ефектами накопичення батареї
- 7 Дивіться також
Розширення проникнення фотоелектричної енергії за допомогою розподіленої генерації в житлових приміщеннях за допомогою гібридних сонячних фотоелектричних + систем комбінованого виробництва тепла та електроенергії
- Дж. М. Пірс, « Розширення проникнення фотоелектричної енергії за допомогою розподіленої генерації житлових будинків від гібридних сонячних фотоелектричних + комбінованих систем тепла та електроенергії », Енергія 34 , стор. 1947-1954 (2009). Безкоштовний відкритий доступ до попереднього друку Q -Share
Анотація
Нещодавня розробка невеликих систем комбінованого тепла та електроенергії (CHP) надала можливість для резервного живлення житлових фотоелектричних (PV) масивів. У цьому документі досліджується потенціал розгортання розподіленої мережі гібридних систем PV+CHP для підвищення рівня проникнення PV у США. Часовий розподіл сонячного потоку, вимоги до електрики та опалення для типових односімейних будинків США були проаналізовані, і результати чітко показують, що гібридизація ТЕЦ з PV може забезпечити додаткове розгортання PV понад те, що можливо за допомогою традиційної централізованої системи виробництва електроенергії. Технічна еволюція таких гібридних систем PV+CHP була розроблена на основі нинішньої (близько ринкової) технології через чотири покоління, які забезпечують високі показники використання як електроенергії, виробленої PV, так і тепла, виробленого когенерацією. Метод для визначення максимального відсотка електроенергії, виробленої PV в мережі без накопичення енергії, був отриманий і застосований до прикладу області. Результати показують, що гібридна система PV+CHP не тільки має потенціал для радикального скорочення витрат енергії в існуючих електричних і опалювальних системах, але також дозволяє збільшити частку сонячної PV приблизно в п’ять разів.
Стратегія диспетчеризації та модель для гібридних фотоелектричних і комбінованих систем опалення, охолодження та електроенергії
- Амір Носрат і Джошуа М. Пірс, « Стратегія диспетчеризації та модель для гібридних фотоелектричних і комбінованих систем опалення, охолодження та живлення », Applied Energy 88 (2011) 3270–3276. Безкоштовний попередній друк Q-Share
Анотація
Поява маломасштабних систем комбінованого виробництва тепла та електроенергії (CHP) надала можливість внутрішнього резервного живлення фотоелектричних (PV) масивів житлових будинків. Ці гібридні системи користуються симбіотичним зв’язком між компонентами, але мають значні втрати теплової енергії, коли вони працюють для забезпечення 100% електричного навантаження. У новій гібридній системі пропонується фотоелектрична тригенерація. Щоб зменшити відходи від надлишкового тепла, було запропоновано абсорбційний чиллер для використання теплової енергії, виробленої ТЕЦ, для охолодження системи PV-CHP. Ця складність породила абсолютно нові рівні системної динаміки та взаємодії, які потребують чисельного моделювання для оптимізації дизайну системи. У цьому документі представлено стратегію диспетчеризації для такої системи, яка враховує категорії навантаження на електроенергію, гарячу воду, опалення та охолодження приміщень. Стратегію диспетчеризації було змодельовано для типового будинку у Ванкувері, і результати вказують на покращення продуктивності більш ніж на 50%, коли система PV-CHP також враховує охолодження. Стратегія диспетчеризації та моделювання повинні бути використані як основа для алгоритму оптимізації таких систем.
Моделювання скорочення викидів парникових газів від недорогих гібридних сонячних фотоелектричних і когенераційних систем для нових громад
- Амір Х. Носрат, Лукас Г. Свон, Джошуа М. Пірс, Моделювання скорочення викидів парникових газів від недорогих гібридних сонячних фотоелектричних і когенераційних систем для нових громад , Сталі енергетичні технології та оцінки , том 8, грудень 2014 р., сторінки 34- 41. http://dx.doi.org/10.1016/j.seta.2014.06.008 відкритий доступ
Анотація
Нещодавня робота показала, що маломасштабні технології комбінованого виробництва тепла та електроенергії (CHP) і сонячні фотоелектричні (PV) технології мають симбіотичні відносини, які дозволяють покривати технічні недоліки, водночас забезпечуючи потенціал значного скорочення викидів парникових газів на житловому рівні. Зі зниженням вартості фотоелектричних систем і підвищенням рівня зрілості когенераційних систем існує можливість для широкого комерціалізації технології, особливо для нового будівництва. Щоб визначити потенціал для цієї можливості та оптимізувати конструкцію систем PV–CHP для найбільшого скорочення викидів і витрат у житловому контексті, було розроблено модель оптимізації з використанням багатоцільових генетичних алгоритмів під назвою Модель оптимізації фотоелектричної тригенерації ( PVTOM). У цьому документі PVTOM застосовано до громад Калгарі, Канада, з інтенсивними викидами та швидко зростаючими. Результати послідовно демонструють зменшення викидів, необхідних для забезпечення як електричною, так і тепловою енергією окремих будинків усіх типів. Економія коливається від 3000–9000 кг CO 2 e /рік, що означає зниження на 21–62% залежно від типу навантажень у житловому будинку для гібридної системи з найнижчими економічними витратами. Ці результати вказують на те, що гібридні PV-CHP технології можуть замінити звичайні енергетичні системи для нових громад, які намагаються отримати доступ до мереж з інтенсивними викидами.
Оптимізація дизайну побутових гібридних сонячних фотоелектричних + комбінованих систем тепла та електроенергії для Онтаріо
- P. Derewonko та JM Pearce, "Оптимізація дизайну домашнього масштабу гібридних сонячних фотоелектричних + комбінованих систем тепла та електроенергії для Онтаріо", Конференція фахівців з фотоелектричних технологій (PVSC), 2009 34th IEEE, pp.1274-1279, 7-12 червня 2009 р. Доступно [1]
Анотація
У цьому документі досліджується доцільність впровадження гібридної сонячної фотоелектричної (PV) + комбінованої системи тепла та електроенергії (CHP) і акумуляторної системи для житлових приміщень для отримання надійного базового навантаження електроенергії в мережу в Онтаріо. Розгортання PV у великому масштабі має поріг рівня проникнення через властиву переривчастість електропостачання, пов’язану з сонячним ресурсом. Завдяки створенню гібридної системи PV+CHP існує потенціал підвищення рівня проникнення PV. Дані піранометра з односекундною роздільною здатністю аналізуються для Кінгстон Онтаріо, щоб визначити загальну кількість потенціалу генерації фотоелектричної енергії, швидкість зміни генерації фотоелектричної енергії через періодичну хмарність і щоденний час роботи ТЕЦ, необхідний для надійного базового навантаження. електроенергії до мережі за допомогою цієї гібридної системи. Цей аналіз показав, що переважна більшість коливань сонячної енергії є невеликими за величиною, і найгірше коливання енергії може бути забезпечується відносно недорогим і простим зберіганням зі звичайними свинцево-кислотними батареями. Для систем, де номінальна потужність PV ідентична когенераційній установці, когенераційна установка повинна працювати більше двадцяти годин на день, щоб система відповідала вимогам базового навантаження протягом зимових місяців. Це забезпечує вдалий запас тепла, яке можна використовувати для необхідного опалення будинку. У цьому документі представлено аналіз попередньої базової системи.
Інституційний операційний симбіоз фотоелектричних і когенераційних енергетичних систем
- М. Мостофі, А. Х. Носрат і Дж. М. Пірс, «Інституційний операційний симбіоз фотоелектричних і когенераційних енергетичних систем», Міжнародний журнал екологічних наук і технологій 8 (1), стор. 31-44, 2011. Доступний відкритий доступ: [2 ]
Анотація
Due to the negative environmental effects of fossil fuel combustion there is a growing interest in both improved efficiency in energy management and a large-scale transition to renewable energy systems. Using both of these strategies, a large institutional-scale hybrid energy system is proposed here, which incorporates both solar photovoltaic (PV) energy conversion to supply renewable energy and cogeneration (cogen) to improve efficiency. In this case the PV reduces the run time for the cogen to meet load, particularly in peaking air conditioning times. In turn, however, the cogen system is used to provide power back up for the PV during the night and adverse weather conditions. To illustrate the operational symbiosis between these two technical systems, this paper provides a case study of a hybrid PV and cogeneration system for the Taleghani hospital in Tehran. Three design scenarios using only existing technologies for such a hybrid system are considered here: i) single cogen+PV, ii) double cogen+PV, iii) single cogen+PV+storage. Numerical simulations for PV and cogen performance both before and after incorporating improved thermal energy management and high efficiency lighting were considered. The results show that the total amount of natural gas required to provide for the hospitals needs could be lowered from the status quo by 55% for scenario 1 and 62% for both scenario 2 and 3, respectively. This significant improvement in natural gas consumption illustrates the potential of hybridizing solar photovoltaic systems and cogeneration systems on a large scale.
Improved Performance of Hybrid Photovoltaic-Trigeneration Systems Over Photovoltaic-Cogen Systems Including Effects of Battery Storage
- A.H. Nosrat, L.G. Swan, J.M. Pearce, "Improved Performance of Hybrid Photovoltaic-Trigeneration Systems Over Photovoltaic-Cogen Systems Including Effects of Battery Storage", Energy 49, pp. 366-374 (2013). DOI, open access.
Abstract
Нещодавня робота показала, що гібридизація когенерації житлового масштабу з установленими на даху сонячними фотоелектричними ( фотоелектричними ) батареями може збільшити рівень проникнення фотоелектричної енергії в ідеальних ситуаціях у п’ять разів. У регіонах, де існує значне навантаження на охолодження, гібридні фотоелектричні та когенні системи можна з’єднати з абсорбційним холодильним агрегатом для утилізації відпрацьованого тепла когенної установки. Щоб дослідити реалістичні (неідеальні) навантаження, які така гібридна система повинна буде обслуговувати, було створено нове чисельне моделювання під назвою PVTOM (модель оптимізації PV-trigeneration), яке поєднано з результатами встановленого CHREM (Canadian Hybrid Residential End). -Використовуйте модель енергії та викидів). У цьому документі PVTOM застосовується до репрезентативних будинків у вибраних регіонах Канади, які відчувають навантаження на охолодження, для оцінки ефективності використання палива та скорочення викидів парникових газів від гібридних PV-когенних і тригенних систем у порівнянні зі звичайними системами. Наведено результати оптимізаційних циклів та обговорено ефективність PV-cogen та PV-trigen систем. Як PV-trigen, так і PV-cogen системи продемонстрували більшу ефективність у зниженні викидів у порівнянні з поточним поєднанням централізованих електростанцій і технологій побутового опалення в деяких регіонах.
