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整合可再生能源、储能和制氢系统的独立式电动汽车充电站

来源:pv-magazine 作者:pv-magazine 人气: 发布时间:2020-11-25
摘要:卡塔尔哈马德本哈里发大学(Hamad Bin Khalifa University)的科学家们提出了一种基于多种可再生能源和不同类型储能的混合方式,建立独立式电动汽车充电站的全新模型。 这个系统由聚光光伏和太阳能热能(CPV/T)、风能和生物质燃烧发电技术组合而成,并结合了基于

卡塔尔哈马德·本·哈里发大学(Hamad Bin Khalifa University)的科学家们提出了一种基于多种可再生能源和不同类型储能的混合方式,建立独立式电动汽车充电站的全新模型。

这个系统由聚光光伏和太阳能热能(CPV/T)、风能和生物质燃烧发电技术组合而成,并结合了基于锂离子、氢、氨和相变材料(PCM)的储能技术,旨在确保在夜间、阴天和低风速天气下依然实现不间断充电,并且每天能为80辆电动汽车快速充电。

充电站还内嵌溴化锂Li-Br吸收式冷却系统,用于冷却锂离子电池以及液化所产生的气态氨,从而实现更安全的储能。

CPV/T单元产生的电力会以连续方式供给用于制氢、电动汽车充电、制氨和电池储能系统。研究人员解释说:“如果CPV/T能在一天中产出足够的电力,则上述所有过程都可以由这个子系统供电。否则将按先后顺序供电,直到耗光CPV/T产生的所有电力,然后再由其他能源接替供应不足的部分。”CPV/T设备产生的热能用于补充蓄热单元中的PCM并供给冷却系统。

随后风力发电系统将用于为电动汽车和电池充电,至于夜间和不利天气条件的时候则是靠生物质发电系统来补充其他能源。

科学家们分析了整个系统的性能以及子系统和主要组件的能源效率,发现其整体能源效率为45%,㶲效率为19%——他们表示同现有文献中类似的多重发电系统相比,新模型的数据都处于较高的范围。㶲效率度量的是系统相对于其在可逆条件下性能的有效性,而能效则计算一个过程当中所产生的能量与所给的能量之比。这些学者指出:“我们发现CVP/T的热效率和电㶲效率分别为45%和37%。氢和氨燃料电池的能源效率分别为77%和72%。”

该研究小组现在的目标是通过将CPV/T产生的热量损失重新用于外部应用,提高CPV/T的液体流量并实现小时调度以平衡供需,从而提高系统的整体效率。 发表在《能源报告》(Energy Reports)期刊中的《与可再生能源混合并包括电池冷却系统和多个储能装置的离网电动汽车充电站开发》一文对这套系统进行了详细描述。

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