“確定各種混合可再生能源系統(tǒng) (HRES) 方案為 WPS 供電的可行性是重要的一步，可以帶來巨大的技術(shù)和財(cái)務(wù)效益，”該團(tuán)隊(duì)表示。“此外，尚未進(jìn)行專門研究來評估在約旦沙漠偏遠(yuǎn)和干旱地區(qū)的 WPS 中整合完全混合可再生能源系統(tǒng)的可行性。”

案例研究重點(diǎn)關(guān)注 Al-Mudawwara WPS 的耗電量。Al-Mudawwara 是約旦東部的一個(gè)小村莊，靠近沙特阿拉伯邊境。全年溫度范圍為 4 攝氏度至 36.7 攝氏度，每月平均太陽輻射量范圍為 12 月的 3.79 千瓦時(shí)/平方米/天至 6 月的 8.54 千瓦時(shí)/平方米/天。每月平均風(fēng)速范圍為 10 月的 6.29 米/秒至 6 月的 9.15 米/秒。

WPS 目前使用柴油，每日用電量為 40.71 kWh，峰值為 8.48 kW。為了對其進(jìn)行評估，我們在 HOMER 軟件中模擬了不同場景下的 HERS。第一種場景包括帶有蓄電池 (SB) 的柴油發(fā)電機(jī) (DG)，第二種場景包括 PV 和 SB，第三種場景結(jié)合了 PV、DG 和 SB，第四種場景包括風(fēng)力渦輪機(jī) (WT)、DG 和 SB。最后一種場景使用了 PV、WT 和 SB。

在所有情況下，光伏都是單晶硅，315 W，效率為 19%。風(fēng)力渦輪機(jī)的標(biāo)稱功率為 10,000 W，電池容量為 3,000Ah。逆變器系統(tǒng)的額定功率為 5 kW，配有 12.5 kW 交流發(fā)電機(jī)。該系統(tǒng)經(jīng)過優(yōu)化，以確定每千瓦時(shí)發(fā)電的最低成本。

最佳系統(tǒng)包括 33 塊太陽能電池板，總計(jì) 10.18 kW、一臺(tái) 10 kW WT、八臺(tái)電池和三臺(tái)逆變器。

“該系統(tǒng)的能源成本 (CoE) 為 0.241 美元/千瓦時(shí)，回收期為 6.67 年，凈現(xiàn)成本 (NPC) 為 59,611 美元。所選方案的實(shí)施導(dǎo)致消除所有溫室氣體排放 (GHG)，包括二氧化碳。根據(jù)敏感性分析，6.5% 的名義折現(xiàn)率適合降低 NPC 和 CoE。獲得的 CoE 在 MENA 地區(qū)的典型范圍內(nèi)。此外，HRES 產(chǎn)生的單位 CoE 為 0.241 美元/千瓦時(shí)，屬于平均范圍。”

他們在最近發(fā)表在《環(huán)境與可持續(xù)性指標(biāo)》上的《結(jié)合太陽能/風(fēng)能為約旦沙漠/Al-Mudawwara 村的抽水系統(tǒng)供電的可行性研究》中介紹了他們的研究結(jié)果。