“確定各種混合可再生能源系統 (HRES) 方案為 WPS 供電的可行性是重要的一步,可以帶來巨大的技術和財務效益,”該團隊表示。“此外,尚未進行專門研究來評估在約旦沙漠偏遠和干旱地區的 WPS 中整合完全混合可再生能源系統的可行性。”
案例研究重點關注 Al-Mudawwara WPS 的耗電量。Al-Mudawwara 是約旦東部的一個小村莊,靠近沙特阿拉伯邊境。全年溫度范圍為 4 攝氏度至 36.7 攝氏度,每月平均太陽輻射量范圍為 12 月的 3.79 千瓦時/平方米/天至 6 月的 8.54 千瓦時/平方米/天。每月平均風速范圍為 10 月的 6.29 米/秒至 6 月的 9.15 米/秒。
WPS 目前使用柴油,每日用電量為 40.71 kWh,峰值為 8.48 kW。為了對其進行評估,我們在 HOMER 軟件中模擬了不同場景下的 HERS。第一種場景包括帶有蓄電池 (SB) 的柴油發電機 (DG),第二種場景包括 PV 和 SB,第三種場景結合了 PV、DG 和 SB,第四種場景包括風力渦輪機 (WT)、DG 和 SB。最后一種場景使用了 PV、WT 和 SB。
在所有情況下,光伏都是單晶硅,315 W,效率為 19%。風力渦輪機的標稱功率為 10,000 W,電池容量為 3,000Ah。逆變器系統的額定功率為 5 kW,配有 12.5 kW 交流發電機。該系統經過優化,以確定每千瓦時發電的最低成本。
最佳系統包括 33 塊太陽能電池板,總計 10.18 kW、一臺 10 kW WT、八臺電池和三臺逆變器。
“該系統的能源成本 (CoE) 為 0.241 美元/千瓦時,回收期為 6.67 年,凈現成本 (NPC) 為 59,611 美元。所選方案的實施導致消除所有溫室氣體排放 (GHG),包括二氧化碳。根據敏感性分析,6.5% 的名義折現率適合降低 NPC 和 CoE。獲得的 CoE 在 MENA 地區的典型范圍內。此外,HRES 產生的單位 CoE 為 0.241 美元/千瓦時,屬于平均范圍。”
他們在最近發表在《環境與可持續性指標》上的《結合太陽能/風能為約旦沙漠/Al-Mudawwara 村的抽水系統供電的可行性研究》中介紹了他們的研究結果。