独立的光伏系统(SAPV)通常在访问网格电力的偏远地区使用。该系统取决于太阳能。但是,光伏(PV)系统需要比常规能源来源更大的初始投资,并且它们的有效性依赖于许多环境条件,例如无法预测的太阳辐射。降低光伏系统的投资成本的一步是确定最佳的太阳能PV组件的最佳尺寸,以最大程度地降低成本。本文提供了一种基于粒子群的优化工具,用于尺寸独立的PV系统。优化工具在整个生命周期内选择了PV系统的最佳水平能源成本(LCOE),同时保持其可靠性。实现了粒子群算法以解决优化问题。损失电源概率(LSP)被视为该优化的可靠性指数。坦桑尼亚Serengeti中的一个设计示例用于验证所提出的方法。以0.22114 $/kWh的LCOE获得了每日平均每日负载消耗94.3kWh,太阳能PV的最佳尺寸为30kW,Li-ion电池的82kWh和13kW的逆变器。该系统的功率仿真也是根据数学模型进行的。通过使用几个气象数据进行仿真来研究所提出的方法,并通过使用使用混合整数线性编程方法的类似工具来验证该有效性。
本研究探讨了光伏-柴油混合系统在撒哈拉以南非洲农村电气化中的技术经济可行性和可行性,并以赞比亚北部省没有电力供应的偏远地区奇卢比岛为例。使用 HOMER(多种可再生能源混合优化)Pro 软件,在最低平准化能源成本(LCoE)和项目生命周期成本的基础上,通过不同的混合系统配置、组合和该地区的电力接入率来考虑最佳和最可行的技术解决方案。结果表明,独立运行柴油发电机在经济上不可持续,并且平准化能源成本很高。影响因素包括柴油泵价格的变化、高昂的燃料运输成本、高昂的运行和维护成本以及其他令人担忧的因素。100% 光伏(PV)加上电池系统的平准化能源成本最低。然而,如本文所示,与同等柴油发电厂相比,赞比亚太阳能项目的初始资本成本相对较高。这解释了为什么柴油发电厂更受离网定居点青睐。另一方面,光伏发电厂的低运营成本和 LCoE 有利于农村地区,因为它们抵消了高昂的初始资本成本。此外,每千瓦时光伏装置成本的持续下降趋势已引发赞比亚政策制定者和能源规划者之间的讨论,他们倾向于使用可再生能源发电实现农村电气化。本研究有助于这一讨论。
资料来源:1.电网 NOX 和 CO2 排放率来自 EPA eGrid 2018,美国平均非基载率。2.电网颗粒物排放率来自 EPA eGrid PM 2.5 美国 2018 年平均值。3.太阳能和风能容量系数是 Lazard LCOE 分析版本 13(2019 年 11 月)范围的平均值。4.公用事业规模避免的排放量假设输电和配电损耗为 5%。5.SureSource 估算基于公司规范和估算。
术语 缩写 LCOE 平准化电力成本 LWR 轻水反应堆 NHES 核混合能源系统 PEM 聚合物电解质膜 SMR 小型模块化反应堆 符号 𝑛 𝑛𝑒𝑢 中子密度 𝑡 时间 𝑇 温度 𝑉 体积 𝐶 𝑝 热容量 𝑊 功率 𝑚̇ 质量流速 𝐸 𝑓 每次裂变平均可回收能量 𝜎 𝑓
1。资料来源:S&P Global,Wood Mackenzie,Epri,Nrel,Arcvera,Burns&McDonnell,Entergy Power Development 2。LCOE包括传输互连成本,但第二列中的安装资本成本值不包括互连成本。3。包括600英里线4的传输HVDC成本。Bess安装的资本成本包括第1年的10%初始大小,以说明排放深度(DOD),然后每五年额外增加10%的增强(6,11,
全球所有建造和运营的海上风能(超过99%)。与BFOSW项目以及其他可再生能源技术(如陆基风能和太阳能)相比,各种FOSW设计仍在新兴,部署项目的部署成本更高。为了进行比较,在2022年在俄勒冈州海岸外部部署在不同地点的FOSW项目的估计级别的能源成本(LCOE)II范围从$ 74到$ 74到107美元到107美元到107美元到$ 107/MWH,2和当前的地面风能和太阳能范围从26至$ 26到$ 50/MWH,$ 28到$ 28到$ 28到$ 28到$ 28到$ 41/MWH,分别为$ 41/MWH,3级。成本是一个重要的原因,但不是唯一的原因,因为截至2020年,全球全球范围内的全球全球部署约为707 GW的陆基风,BFOSW的35 GW,而仅为0.08 GW的FOSW。4,5虽然FOSW项目的当前成本是他们更广泛的部署面临的重大挑战,但FOSW供应链和技术的进步,例如实现规模经济的较大涡轮机,可能会导致成本较低。例如,国家可再生能源实验室(NREL)估计,到2032,6,俄勒冈州南部海岸附近的FOSW项目的LCOE可能会降至51美元/MWH,这与NREL报告的低端报告估计值为50/MWH $ 50/MWH的全球BFOSW项目的$ 50/MWH。7
• 2020 年和 2040 年按类型划分的全球平均 H2 生产成本(美元/千克) • 2000 年至 2040 年按国家和地区划分的装机容量和宣布的绿色氢项目管道(兆瓦) • 2020 年至 2040 年宣布的绿色 H2 项目管道(兆瓦) • 32 个宣布的电解槽容量超过 100MW 的项目 • 案例研究:Air Liquide Bécancour • 案例研究:NEOM 绿色氨 • 国家级 LCOH 成本假设 • 电解槽 CAPEX PEM 和碱性 2020 年 - 2040 年(美元/千瓦) • PEM 电解槽 CAPEX 预测,旧的 2019 年 10 月与新的 2020 年 7 月预测,2020 年 - 2040 年(美元/千瓦) • PEM 和碱性电解槽 CAPEX 预测2020 年至 2040 年不同电价和负荷小时数下的绿氢平准成本(美元/千克) • 2019 年和 2030 年各国和技术的可再生能源平准化能源成本(美元/兆瓦时) • 实现低于 30 美元/兆瓦时的可再生电价所需的 2019 年第四季度可再生能源平准化能源成本降低百分比 • 2020 年至 2040 年各国的天然气假定价格(美元/百万英热单位) • 2020 年至 2040 年各国灰氢成本预测(美元/千克) • 现有和已宣布的蓝氢项目清单 • 2020 年至 2040 年各国蓝氢和灰氢成本(美元/千克)
发展中国家的农村社区无法获得负担得起,可靠和可持续的能源形式,这是改善生活条件的重要因素。这些社区依靠柴油和煤油,这些柴油和煤油与可再生能源技术相比高度污染,以满足其能源需求。在这项研究中,已经分析了杂交可再生能源系统(HRESS),旨在克服可再生能源的波动性,用于离网电气化。这项研究的结果(涵盖了许多国家和示例)表明,HRE的成功整合受政府支持和社区组织等因素的影响,这对于使这些系统在项目寿命中运行至关重要。比较和分析了不同微型植物的能源水平成本(LCOE)。结果表明,通过比较柴油的LCOE范围(在0.92/kWh和1.30美元和1.30美元之间),太阳能光伏(0.40美元/kWh和0.61/kWh),以及混合太阳能光伏/柴油/柴油(USD 0.4/kWh至USD 0.54/KWH至USD 0.77/KWH)。此外,该研究还解决了可能阻碍迷你网格的实施的障碍,例如缺乏支持政策和高资本成本。但是,政府的激励措施有助于降低资本成本。这些结果对于发展中国家特别重要,在发展中国家,通过HRE的电力供应通常比扩展网格更快,更便宜。本文的见解是对最佳本地设计和所有权模型进行深入研究的好起点,这可以帮助加速实施,并降低偏远地区可持续电力供应的成本。
光伏微电网为卢旺达人提供了免费的可再生能源解决方案。尽管太阳能技术不断发展,但水电仍然是卢旺达的主要电力来源。其他可再生能源包括尚未充分利用的风能和地热能。卢旺达的不可再生能源包括甲烷、泥炭、热能和燃料,也用于为公民提供能源解决方案。卢旺达能源集团 (REG) 自 2015 年起制定了能源战略计划,旨在实现 2024/2025 年至少 512 兆瓦的能源生产,以满足总能源需求。该计划预测 52% 为电网连接,48% 为离网 (独立) 连接。通过文献调查和现场收集的数据分析,从三个比较案例研究中评估并确定卢旺达家庭最便宜的微电网模型。该研究侧重于以太阳能资源为主的经济发电模式,以最大限度地降低电力成本并为生产的过剩能源提供收入。此外,该研究还为日最低用电量为 5.467 kWh 的住宅建立了一种低成本(便宜四倍)、可靠且价格合理的并网光伏和电池微电网模型。基于经济比较分析的模拟结果通过使用电力可再生能源混合优化模型 (Homer) pro 软件发现了每种发电模型的平准化能源成本 (LCOE) 和净现值成本 (NPC)。结果表明,并网光伏电池系统、柴油发电机组光伏电池和光伏电池系统各自的发电平准化能源成本分别为 0.0645 美元/1 kWh、1.38 美元/1 kWh 和 1.82 美元/1 kWh,而卢旺达现行居民用电价(2020 年)为 0.2621 美元/1 kWh。
图 1-1:东海岸市场份额 14 图 1-2:东海岸海上风电区域和租约 15 图 1-3:联邦海上风电流程 16 图 1-4:海上风力涡轮机主要部件 17 图 1-5:潜在项目所需面积估算 18 图 1-6:基础概念,包括导管架、单桩和重力式 19 图 1-7:海上风电基础设施 20 图 1-8:截至 2035 年的拟议海上风电招标时间表 21 图 1-9:研究区域地图 22 图 2-1:生物资源子类群对海上风电开发的相对敏感性 30 图 2-2:生物资源子类群对海上风电开发的综合相对敏感性 33 图 2-3:其他海洋用途 35 图 2-4:环境敏感性和船舶交通 37 图 3-1:新泽西州主要渔港 44 图 3-2:海上风电战略计划研究区域内的租赁区域和 WEA 46 图 4-1:职业分析 – 创造的工作类型划分 56 图 4-2:新泽西州海上风电工作岗位预估 57 图 5-1:被评估为潜在海上风电港口的位置 64 图 5-2:位于 Lower Alloways Creek 的拟建新泽西州风电港口效果图 67 图 6-1:海上风电传输 72 图 6-2:发电,最低成本情景 73 图 6-3:关键因素导致的 LCOE 百分比变化 74 图 6-4:LCOE 时间线 75
