火力發(fā)電是目前我國電力生產(chǎn)的主要方式,其電力生產(chǎn)過程中燃燒礦物燃料,排放了大量以二氧化碳為主的溫室氣體,導(dǎo)致全球氣候的變暖。相別于傳統(tǒng)的火力發(fā)電,可再生能源發(fā)電對環(huán)境的影響較小。近些年來,相關(guān)可再生能源發(fā)電技術(shù)得到了迅速的發(fā)展,發(fā)電成本得到了明顯的降低。對于偏遠地區(qū)來說,傳統(tǒng)的火力發(fā)電不僅在生產(chǎn)過程中會對環(huán)境產(chǎn)生不利影響,而且在遠距離輸電方面也面臨較高的成本問題。所以,以光伏扶貧和風(fēng)力扶貧為代表的電力扶貧作為我國實現(xiàn)精準(zhǔn)扶貧目標(biāo)的重要方式,在改善偏遠村落環(huán)境效益的同時,也減少了成本支出。因此,混合可再生能源系統(tǒng)在偏遠地區(qū)的發(fā)展具有很高的可行性。近些年,混合可再生能源系統(tǒng)相關(guān)的研究逐漸興起,HOMER（Hybrid Optimization Model for Electric Renewable）模型由于其靈活的建模能力而受到研究者的青睞,該模型以最小凈現(xiàn)值成本作為目標(biāo)函數(shù)來進行模擬優(yōu)化。本研究利用HOMER模型對廣東省清遠市連南縣偏遠山區(qū)村落構(gòu)建了光儲能源系統(tǒng)、風(fēng)儲能源系統(tǒng)、光-柴-儲能源系統(tǒng)、風(fēng)-柴-儲能源系統(tǒng)、光-風(fēng)-儲能源系統(tǒng)以及光-風(fēng)-柴-儲-能源系統(tǒng)在內(nèi)的六種系統(tǒng)配置方式,... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

村落整體月負荷柱狀圖

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-25-第3章可再生能源系統(tǒng)模擬與方案優(yōu)選3.1場景設(shè)計本研究采用HOMER模型對不同場景下的混合可再生能源系統(tǒng)進行模擬與優(yōu)化。在研究的初步階段，需對模型的界限進行說明。本研究中構(gòu)建的不同場景中的設(shè)備主要包括光伏發(fā)電板、風(fēng)力渦旋機、柴油發(fā)電機、鋅溴蓄電池以及逆變器。雖然，HOMER模型中包括氫儲能模式，但是由于氫儲能較為高昂的投資成本，不適用于偏遠山區(qū)村落的發(fā)展與規(guī)劃。進而本論文所構(gòu)建的各種場景如圖3-1所示。圖3-1HOMER模型中的不同場景在確定HOMER模型中所需參數(shù)以及明確研究界限后，本文利用HOMER模型進行模擬優(yōu)化。由于HOMER模型的原理為尋求在滿足電力供給與電力需求以及設(shè)定約束條件（如最大容量短缺率等）下凈現(xiàn)值成本投入最低的方案，進而，本文中所確定的最優(yōu)容量的方案均為相應(yīng)場景下凈現(xiàn)值成本最低的方案。

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-27-從過剩電量的角度而言，在各場景中，風(fēng)-儲能源系統(tǒng)（A2）以及風(fēng)-柴-儲能源系統(tǒng)（A4）過剩電量均高于其余4個場景，過剩電量占比分別達到了發(fā)電總量的37.4%與25.2%。原因是風(fēng)力發(fā)電設(shè)備于風(fēng)力速度強的季節(jié)發(fā)電量（如冬季與夏季）過多，導(dǎo)致一部分電量無法被儲能系統(tǒng)儲存。此外，在配備電池儲能的可再生能源發(fā)電系統(tǒng)的基礎(chǔ)上引入柴油發(fā)電機，整個系統(tǒng)的過剩電量有了明顯的降低，即光伏發(fā)電系統(tǒng)與風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)在引入柴油發(fā)電機以后，過剩電量分別減少了14.68%與12.2%。原因為柴油發(fā)電機可以不間斷運行，緩解了由于不佳氣象條件下可再生能源的電力供應(yīng)問題�？稍偕茉窗l(fā)電存在間歇性與波動性，會導(dǎo)致能源系統(tǒng)供電的可靠性低，主要表現(xiàn)在未滿足用電負荷方面。相比之下，柴油發(fā)電機能夠無間斷運行，可以緩解由可再生能源波動性所帶來的電力缺失的問題。進而，在原有的可再生能源發(fā)電系統(tǒng)的基礎(chǔ)上引入柴油發(fā)電機，能夠減少未滿足供電負荷的比例。未滿足運行儲備負荷是指在滿足用電負荷之外所需的電力儲備量。該運行儲備負荷量用于主要供電裝置供電不足的情況下的候補供電。A6場景下的發(fā)電設(shè)備種類多，包括風(fēng)力渦旋機、太陽能光伏板以及柴油發(fā)電機，對于運行儲備負荷量的要求比較高，進而該場景下的未滿足運行儲備負荷占比最大。為了研究電力生產(chǎn)的月均差異，圖3-3呈現(xiàn)了不同場景的月電力生產(chǎn)分布圖。圖3-3A1、A2與A6場景下的月均電力生產(chǎn)圖

【參考文獻】：
期刊論文
[1]多措并舉推進現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展 鞏固拓展脫貧攻堅成果[J].   中國經(jīng)貿(mào)導(dǎo)刊. 2020(01)
[2]光伏扶貧：筑牢持續(xù)增收脫貧保障網(wǎng)[J]. 孔清華.  中國電力企業(yè)管理. 2019(29)
[3]光伏發(fā)電扶貧現(xiàn)狀調(diào)查及建議[J]. 唐聰,吳忠益,范立新,孫永星.  中國設(shè)備工程. 2019(17)
[4]我國可再生能源的發(fā)展階段與面臨挑戰(zhàn)[J]. 朱彤.  中國國情國力. 2019(07)
[5]光伏扶貧模式探討——以衢州市柯城區(qū)為例[J]. 陳澤坤.  農(nóng)村經(jīng)濟與科技. 2019(04)
[6]孝昌縣精準(zhǔn)扶貧現(xiàn)狀及問題研究——以光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)為例[J]. 杜靜宇,汪佳雨,繆玉倩,蘇瑞.  商訊. 2019(04)
[7]島礁多能源軍事供電系統(tǒng)容量優(yōu)化配置研究[J]. 路嘉鑫,王嬌.  軍事運籌與系統(tǒng)工程. 2018(01)



本文編號：2957081