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基于可再生能源的异构网络节能离网基站
摘要：异构网络 (HetNet) 是一种专用蜂窝平台，用于处理快速增长的预期数据流量。从通信角度来看，数据负载可以映射到通常放置在运营商网络上的能源负载。同时，可再生能源辅助网络可以减少化石燃料消耗，从而减少环境污染。本文提出了一种基于可再生能源的离网 HetNet 电源架构，该架构使用了一种新颖的能源共享模型。每个宏基站、微基站、微微基站或毫微微基站 (BS) 都使用太阳能光伏 (PV) 以及足够的储能设备。此外，宏基站和微基站还使用生物质发电机 (BG)。共置的宏基站和微基站通过端到端电阻线连接。通过权衡功耗和通信延迟，提出了一种具有睡眠机制的新型加权比例公平资源调度算法，用于非实时 (NRT) 应用。此外，针对窄带物联网 (IoT) 应用，提出的具有扩展不连续接收 (eDRX) 和省电模式 (PSM) 的算法可延长物联网设备的电池寿命。HOMER 优化软件用于执行最佳系统架构、经济和碳足迹分析，而蒙特卡罗模拟工具用于评估吞吐量和能效性能。通过孟加拉国农村地区的实际数据验证了提出的算法，从中可以看出，提出的电源架构节能、经济、可靠且环保。
离网社区的可再生能源解决方案
全世界有数百万人生活在电网之外，这并非出于自愿，而是因为他们生活在农村地区，收入低，没有政治影响力。为如此庞大的世界人口提供可持续能源解决方案需要的不仅仅是技术能力；它需要利用服务不足人群的知识，与跨学科团队合作，寻找整体解决方案。我们最初的研究产生了一个创新的融合框架，该框架整合了工程、社会科学和通信领域，并以与社区和其他利益相关者合作应对提供清洁能源解决方案所带来的挑战为基础。在本文中，我们讨论了该框架的演变，并说明了该框架如何在我们正在进行的研究项目中实施，该项目共同为巴西亚马逊地区的电网外社区创建混合可再生能源系统。这项研究表明，该框架如何解决清洁能源转型问题，加强地方层面的新兴产业，并促进全球南北学术合作。我们通过整合社会科学和工程学，并关注服务不足社区的社区参与、能源正义和治理来实现这一点。此外，这种以解决方案为导向的框架导致了独特方法的出现，这些方法可以推动科学知识的发展，同时满足社区的需求。
基于可再生能源选项的离网的可行性研究
Figure 3.8 HOMER load input simulation Window of GIHANGO Village for Zero Random Variability ..................................................................................................................................... 33 Figure 3.9.HOMER load input simulation Window of GIHANGO Village for 10% Random Variability ..................................................................................................................................... 34图3.10荷马中的水电厂模拟。.............................................................. 36
磷酸铁锂电池在太阳能离网应用中的兼容性
各国都在进行太阳能收集，以保证能源安全和环境保护，从而减少对石油的过度依赖。通过光伏 (PV) 模块将太阳能转换为电能既可用于并网应用，也可用于离网应用。近年来，锂电池在并网应用中大放异彩，但其在离网应用中的作用却很少在文献中讨论。初步容量和 Peukert 的研究表明，电池质量良好，可以进行生命周期测试。1 A 放电电流下电池容量为 10.82 Ah，Peukert 研究中斜率为 1.0117，表明反应非常快且与放电速率无关。在本研究中，磷酸铁锂电池 (LFP) 在初始特性分析后接受了 IEC 标准中定义的特定于太阳能离网应用的生命周期测试。电池在室温下仅进行了 6 个耐久性单元，其容量就达到额定值的 75%。基于充电状态 (SOC) 操作窗口，讨论了离网应用中 LFP 电池的低寿命问题。在离网应用中，电池在高 SOC 和低 SOC 下运行，这两种情况都会损害锂电池的寿命。高 SOC 运行导致电池间差异，低 SOC 运行导致负极上出现锂镀层。建议为了使其更适合离网应用，默认情况下电池必须超过其额定容量的近 40%。
墨西哥部署可持续离网海洋可再生能源系统
现代沿海社区的需求对附近自然提供的生态系统服务施加了巨大压力，使其未来的社会经济发展面临风险。在过去一百年中，由于内部移民，墨西哥沿海各州的人口和经济迅速增长。据估计，到 2030 年，墨西哥沿海各州的总人口将达到 6010 万（ Azuz-Adeath 等，2019 ）。满足对基本服务（能源、水和粮食安全）的需求，维持生态系统功能以及其社区的社会经济活动是一个巨大的挑战。在墨西哥，据估计约有 32% 的人口生活在“能源贫困”中或电力质量差，使他们无法改善生活质量（ García-Ochoa 和 Graizbord，2016 ）。这些社区中有相当一部分位于沿海地区，易受气候变化影响，因此适应气候变化是当务之急（Masson-Delmotte 等人，2021 年）。可再生能源包括许多有前景的选择，可以通过减少对化石燃料的依赖来缓解全球变暖（IRENA，2021 年）。能源矩阵的多样化和现代化、提高可负担性和效率至关重要，而海洋可再生能源 (MREs) 可以在这方面发挥关键作用。2020 年全球可再生能源装机容量增长 1.5%，达到 2.54 TW（占全球装机容量的 35.7%）。尽管前景光明，但仍需加快努力，以实现每年平均减少 3.5% 碳排放和到 2050 年实现净零排放的目标（IRENA，2021 年；Europa Publications，2022 年）（IRENA，2021 年）。MRE 储量巨大，全球海洋蕴藏着巨大潜力，可帮助沿海社区通过发展蓝色经济增强社会和环境复原力。创建多用途 MRE 系统集群和沿海产业（如海水淡化和水产养殖）可产生许多有益的副产品，从而改善能源、水和粮食安全，并刺激新兴 MRE 行业的商业化和竞争力（LiVecchi 等人，2019 年）。然而，MRE 行业仍面临诸多技术经济挑战，例如
离网系统中可再生能源集成的并网逆变器及其功能实验原型
摘要：住宅规模的电网连接系统中可再生能源的实施已经很流行，并且此类系统的增长每年都在增加。电网连接的太阳能系统安装和操作相对简单；此外，与其他可再生能源和电网连接选项相比，此类发电厂相对便宜。然而，大多数住宅电网连接系统所有者认为，一旦可再生能源 (RES) 可用，他们将不再依赖配电系统运营商 (DSO)。通常，安装后，如果没有 DSO，电网连接系统通常会因电网故障而关闭，尽管有 RES 可用；因此，此类 RES 电网连接系统所有者在后期阶段的目标是至少部分地独立于 DSO。在这种变化之后，开发与离网系统的电网连接逆变器连接的重要性将会增加。在开发这种系统连接时，本文分析的主要问题是在不影响系统中累积能量水平的情况下控制过剩功率。因此，提出了一种这种系统结构的解决方案，其主要优点是控制过剩功率而不影响累积能量水平。
一种新的优化方法，用于修改离网混合PV/DG/电池系统：案例研究
摘要离网电力生产是一种向商业，工业，住宅和农村或偏远地区供应能源的方法，这通常是由于其艰难的区域位置以及惊人的传输成本而是不可行的。在这种情况下，当地能源的应用有助于开发这些区域。但是，总是需要柴油发电机来提高电力可靠性。因此，在新方法中，柴油发电机（DG）与可再生能源技术（如太阳能光伏电动机）相结合，这些技术也可以使用储能系统（ESS）。本文的主要思想是为混合电池/PV/柴油发电机/储能工具提出一种新的最佳形式，以解决中国长沙遥远地区的负载需求。考虑了最小化的三个主要目标：年度系统成本，负载概率损失和CO 2排放的价值。为了降低系统的复杂性，使用ε-构成技术。在这里，一种新的修改生物启发的算法，这是混乱的热交换优化算法来解决优化问题。与指示方法有效性的两种最新方法的成就相比，提出了拟议系统的模拟成就。成就表明，建议的基于PSO的方法和Homer的总产量分别获得44051 kWh/yr，44532 kWh/yr和43560 kWh/yr。
2022 年离网太阳能市场趋势报告：行业现状
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