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国际先进研究期刊》的研究在电子、电子、仪表工程

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混合动力模型的可再生能源在电网供电

拉克什sahu1巴拉罗姆Das,2,Rati Ranjan萨瓦特2Manoj Kumar情郎1
  1. 助理教授,EEE称,甘地工程与技术研究所Gunupur Odisha、印度
  2. 副教授,EEE称,甘地工程与技术研究所Gunupur Odisha、印度
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文摘

本文描述了过程计划,设计和实现一个上网电力系统一个机构位于农村地区。适当的混合模型的可再生能源将满足电网的偏远地区的电力需求供应不可靠和有效的。还可以提供额外的生成能力为收入生成网格。风力涡轮发电机的飞速发展,生物质发电和光伏技术带来了机会利用这些资源在偏远地区电网提供了一个更好的选择。沼气的使用,风能和太阳能发电可用资源在世界各地免费的。因此,现在这些技术充分的经济方面也希望证明他们使用小型件小机构独立应用程序使用。如果开发一个基于计算机的方法评估独立混合wind-biogas-PV生成系统的总体性能进行了分析和他们的结果是达成共同的消费与经济分析这些系统可能使我们的供电系统更高效和可靠的。本文模拟方法已经提出了设计上网系统。每小时平均风速/太阳辐射和生物量数据生成单元和预期的负载数据用于预测一般发电系统的性能。多余的风/沼气/太阳能电力,当可用时,用于供应其上网的权力。 Simulation studies were carried out using HOMER software. Simulation results will be given for performance evaluation and its efficiency of a stand-alone hybrid wind-Biogas-PV generating unit for a small institution assumed to be located in a remote area which is analyzed as connected with grid and without connected to grid. Finally, the results obtained and methods are suggested to enhance the performance of the proposed model.

关键字
微电网光伏阵列、风力涡轮机、生物量、荷马。

介绍
可再生能源从光伏、风力涡轮机和小型水电植物是非常适合离网供电和已成功引入无数的情况下,在发展中国家。然而,尽管生物质作为可持续的电力来源的应用程序看起来有前途,它仍然是很少被视为一个选项为农村贫困人口提供电力。沼气是一种燃料气体混合物组成65%的甲烷(CH4)和35%的二氧化碳。
电力消耗由不同变量的不同性质。这种能量的需求预计将增长迅速在世界各地,特别是在发展中国家。住宅电气能源消费about30 - 40%的总能量在不同国家使用。虽然许多大规模的可再生能源项目,可再生能源技术也适合农村和偏远地区,那里往往是人类发展的关键。可再生能源是来自自然过程,如阳光、风、潮汐、地热,不断补充。然而,尽管明显的好处,几乎没有实现小型离网发电生物质工厂的经验领域的发展中国家。目前家庭依靠电网电力,可再生能源系统仍更多的好处。可再生能源产生的电力可以存储在电池银行提供备用电源如果公用电源失败。在某些领域替代能源由房主可以生成“出售”当地的公用事业公司,导致低每月电费至少,甚至产生收入房主大型可再生能源系统。在发展中国家,农村电气化的发展,光伏(PV)系统的应用是很重要的。 Extending power lines form centralized sources to rural areas is often not yet economical, and so, decentralized power sources, such as the PV system, is reliable alternative. One of the primary concerns in designing off- grid PV system involving PV array and storage battery capacity to supply the required energy at a specified energy load fraction[4]-[7]
从网格是指没有被连接到主要或国家输电网电力[1]。这项工作涉及到使用电池的能量储存设备,微电网,沼气发电机和风力涡轮机提供持续供电。铅酸电池作为能量存储设备。微电网分布集中选择一个供应电能在孤立的社区。风力涡轮机和沼气作为一个可选的替代电能的一代。太阳能和风能系统的性能评估通过更准确和实用的数学方法。

现代混合动力系统
现代混合系统通常将可再生能源提供电力和使用电池作为备用的缺乏没有干扰的主要来源。他们一般都是大型集中式独立的电网,主要用于偏远地区例如阴天和风能的一天,当太阳能电池板生产非常低水平的电、风力发电机和生物质发电机可以补偿生产更多的电力。可以采取的注意事项如下:
系统主要基于太阳能,生物质能,风能作为可再生能源没有网格。
二世。系统主要基于太阳能,生物质能,风能作为可再生能源来源考虑网格时缺乏力量。如果过多的权力是由可再生能源产生的网格。

方法
1。风能和速度估计
风力能源有可能显著降低燃料成本,温室气体的排放,自然栖息地干扰与常规能源发电。风力涡轮发电机(WTGs)是一种理想的选择发展中国家最迫切需要的是提供基本的电力在农村或偏远地区没有电力基础设施。风能已经成为与传统形式的能源竞争。电力系统放松了许多私人能源生产商的机会。风能是一个潜在的选择较小的能源生产商由于安装时间相对较短,操作程序简单,和不同的激励投资风能[1]。
很好的表达,经常被推荐模型的行为风速威布尔PDF(概率密度函数),如图所示
图像
在“k”是调整形状指数与网站的风速剖面,正在研究中。而c是规模指数计算基于不是恒定的年平均风速从一年到另一个。提出的方法来估计每年的风速剖面是基于两个步骤利用三年的历史数据。第一步是将数据划分为集群。而在第二步中,约束将利用灰色预测估计风速剖面。
2。集群的数据
在这里,数据将被分为集群基于风的季节性。以达到一个合理的聚类结果,三年的历史数据下网站的研究利用。通过分析现有的数据和计算风速之间的相关系数[9]相同的时间不同的年,观察以下特性。
图像

操作方法
提出的混合能源系统是光伏整合可再生来源,生物能源和风力供给在案例研究1和PV,风能和网格在案例研究2。电池是代理收取的部分存储设备光伏电流。一个电源转换器用于改变源总线从直流到交流,反之亦然。这个集成系统完全是设计用来提供电气化所选样本负载。即。,48kWh/d, 5.6W peak loads.
图像
本研究学院的位置选择北纬19°08′和经度83°分别以东82′。加载配置文件获得基于公用事业像光的基本要求,冷却风扇和其他电气设备,虽然这片土地的居民大部分是做学术活动。所以,我们分别计算工作日和周末的加载配置文件。负载随季节性和每月的消费取决于气候。
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总消费的选择区域负载48千瓦时/ d而峰值为5.6千瓦。在这里,负载由年度统计观察。加载配置文件将是相同的在这两个案例研究。不同负载的一年一直在指引如下图4。
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1。所选地区的可用资源
答:全球水平辐射和光伏成本投入
与所选的纬度和经度荷马软件自动收集全球太阳能的地方见ref [10]。平均太阳辐射是5.13千瓦时/平方米/天。站点位于GMT + 05:30区。光伏阵列用于这个项目的初始大小是6千瓦的大小[8]。这种能力是保留在541950印度卢比/价格,重置成本是540000 / -印度卢比。不同灵敏度变量已经使用10千瓦,以及不同光伏另设置一辈子of20年如图5所示。
风力发电机的成本投入
的初始大小风力涡轮机用于这个项目是7.5千瓦。这种能力是保留在900000印度卢比/价格,重置成本是850000 / -印度卢比。一直使用不同灵敏度变量和风力涡轮机规范设置了一生的15年。图7显示了全球风能资源和太阳能辐射季节性。这种纬度和经度风速在荷马软件作为季节性提到了这个地方。平均风速5.16米/秒。站点位于GMT + 05:30区。图7显示了风力资源。
c .沼气发生器输入成本
沼气发电机用于这个项目的初始大小是6千瓦。这种能力被保留在印度卢比1200000 /价格,重置成本是印度卢比1050000 / -。不同敏感变量已经使用和沼气发电机规范为一生的15000个小时。图7显示了每月可用沼气资源。
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d .电池
[12]类型的电池,用于系统Hoppecke opzs 1000模型的评级2 v, 1000啊,3438千瓦时。成本对于一个电池是印度卢比32000 / - 28000 / - INR的重置成本。Fig.8显示失败的寿命周期和放电深度考虑电池的项目的一个关键指标。
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混合动力系统的经济分析
经济分析[14]可以通过使用下面的关系。年度能源成本可以由COE =酒杯、合计/ (Eprim, ac + Eprim特区+ Egrid销售)现在净总成本是荷马的主要经济产出。荷马计算总人大使用以下方程:
中石油=酒杯、合计/ (CRF(我Rproj))
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1。成本系统的总结
案例1:混合动力系统没有电网成本汇总分析:根据系统分析,需要印度卢比53636700资本投资.Total系统包括重置成本和运营成本需要INR2000。摘要基于总现金流,通过组件或分类成本类型在两种情况下是图6所示。
例2:成本与网格混合系统总结分析:根据系统需要INR6280 /分析——资本投资。系统总成本包括补充并需要INR12000运营成本。摘要基于总现金流,通过组件或分类成本类型在两种情况下fig7所示。
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图9显示每月平均电力生产没有网格和运营成本是更多。在图10中显示月平均电力生产与电网运营成本提高。
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运营战略发电
在这部分的仿真识别细节的生产和消费从混合动力系统和无网格列表在表2和表3的多余的电力生产和无网格可以计算。
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通过观察上述结果,找到足够的清洁能源供应,未来社会是一个最令人沮丧的挑战。可再生能源将发挥重要的作用在一个可持续发展的能源供应在未来,因为他们预计会有轻微影响的环境和他们的巨大的技术潜力。但另一方面,它仍然需要大量的技术和组织发展,才能大大有助于我们的能源需求以可持续的方式。光伏能源/技术,风力和混合能源系统、太阳能热能的浪费和生物质能源节约和优化技术结合将成为网站具体情况分析,以适应特定的负载和他们如何可以集成在当地电网[6]。

结论
荷马软件的结果是现实的,给上网的房子非常有前途的结果。机构的综合能源系统严重依赖电网电力可能激励可再生能源。成功取决于一个真诚的和编程的理解不仅综合能源系统的好处,但同时,对上网混合光伏系统长期规划。
三个可再生能源,包括太阳能光伏系统,沼气发电机,风力发电机被认为是《海角一乐园》的机构。仿真结果显示了潜在的结果有利于上网和仿真结果,发现这里可以是一个可行的解决方案,远程或孤立的负载。同时,碳信用的考虑和传统化石燃料补贴可以提高效率和可靠性更好的程度。本文系统的过程对计划混合驱动机构综合本地电网被认为是。最初计划可能是昂贵的,但商业使用这种系统的更多的客户可以减少成本的技术,成为消费者的经济。

引用










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