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双体船混合能源系统特性 Uchenna A. Robinson 1*、Azubuike J. Chuku 2
1,2 尼日利亚河流州哈科特港河流州立大学海洋工程系 Uchenna.robinson1@ust.edu.ng 摘要：本研究重点分析在几内亚湾航行的双体船的混合能源系统，旨在提高能源效率、减少排放、促进海上运输的可持续性。拟议的混合系统集成了太阳能光伏 (PV) 板、铅酸电池和备用柴油发电机，以满足在尼日利亚哈科特港航行的一艘 12 米双体船的能源需求。该系统旨在解决传统柴油动力船舶的环境和运营挑战，通过利用可再生能源提供更清洁的替代方案。通过详细的能源生产和消耗分析，该研究表明，混合系统可以显著减少对柴油的依赖，与纯柴油系统相比，每年可减少 47.6% 的二氧化碳排放量。在太阳辐射高峰期，太阳能光伏阵列为船舶提供大部分能源，而柴油发电机则确保在太阳辐射低的时期运行可靠。尽管太阳能存在季节性变化，但该系统有效地满足了双体船的能源需求，估计每年柴油消耗量为 1510 升。这项研究强调了混合动力系统在提高船舶环保性能方面的潜力。然而，它也指出了能源存储容量的局限性，并建议进一步探索先进的电池技术和可再生能源。研究结果强调了混合动力系统在推进可持续海事实践、降低运营成本和排放方面的重要性。
建筑和工业部门的分布式发电、电池存储和热电联产系统特性和成本
图 3-6。美国平均电池存储历史 O&M 成本数据（$/kW-yr-DC，2022 年 $）按客户部门划分 ............................................................................................................................. 37 图 3-7。固定式储能电池化学市场份额及预测所有部门，2015-2030 年 ................................................................................................................................... 46 图 4-1。美国平均住宅分布式风电项目成本数据（2015-2022 年，2022 年 $） ...................................................................................................................... 52 图 4-2。美国平均小型商业分布式风电项目成本数据（2012-2022 年，2022 年 $） .................................................................................................................................... 53 图 4-3。美国平均中型商业分布式风电项目成本数据（2012-2022，2022 年美元） ............................................................................................................................................. 53 图 4-4。美国平均大型商业分布式风电项目成本数据（2012-2022，2022 年美元） ............................................................................................................................. 54 图 4-5。2013 年美国本土的年度日平均互补性（以皮尔逊相关系数表示） ............................................................................. 56 图 5-1。美国平均家用燃料电池系统资本成本（美元/千瓦-交流电，2022 年美元） ................................................................................................................................................ 61 图 5-2。美国商用燃料电池系统平均资本成本（美元/千瓦时-AC，2022 年美元） ........................ 62 图 5-3。美国家用燃料电池系统平均 O&M 成本（美元/千瓦时，2022 年美元） ........................ 63 图 5-4。美国商用燃料电池系统平均 O&M 成本（美元/千瓦时，2022 年美元） ........................ 63 图 5-5。太阳能光伏 + 燃料电池混合能源系统图 ............................................................................. 65 图 5-6。使用 M2FCT 开发的催化剂的膜电极组件性能测试结束进展，2021-2023 年 ............................................................................................................. 67 图 6-1。美国年度商业热电联产安装量（2012-2022 年） .............................................................. 70 图 6-2。美国年度工业热电联产安装量（2012-2022 年） .............................................................. 71 图 6-3。美国平均商业热电联产系统资本成本（美元/千瓦时，2022 美元）.................................... 80 图 6-4。美国平均工业热电联产系统资本成本（美元/千瓦时，2022 美元）........................ 81 图 6-5。美国平均商业热电联产系统运营和维护成本（美元/千瓦时，2022 美元）........................ 82 图 6-6。美国平均工业热电联产系统运营和维护成本（美元/千瓦时，2022 美元）........................ 82 图 7-1。按行业部门按数量和兆瓦-交流划分的热电联产系统数量和总容量... 89 图 7-2。制造业热电联产系统数量和总容量（按数量和 MW-AC 划分）（按 3 位数 NAICS）............................................................................................................. 90 图 7-3。热电联产系统数量和总容量：按数量和 MW-AC 划分的前 10 个五位数 NAICS 行业............................................................................................................. 91 图 7-4。电池存储的年度和累计市场预测 ............................................................................. 96