太阳能富集区光伏余电蓄热系统优化配置研究

肖智睿; 陈耀文; 王登甲; 高萌; 樊建华

doi:doi:10.19912/j.0254-0096.tynxb.2024-0744

欢迎来到能源电力期刊网！

English Version 读者登录期刊登录

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

太阳能富集区光伏余电蓄热系统优化配置研究

更新时间：2025-10-22

- 太阳能富集区光伏余电蓄热系统优化配置研究
- 暂无标题
- 太阳能学报 2025年46卷第9期页码：474-483
- 作者机构：
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  “十四五”国家重点研发计划课题（2022YFC3802705）;国家自然科学基金联合基金（U20A20311）
- DOI：doi:10.19912/j.0254-0096.tynxb.2024-0744
  中图分类号： TK519
- 网络出版：2025-10-14，
  
  纸质出版：2025
- 稿件说明：
移动端阅览
肖智睿, 陈耀文, 王登甲, 等. 太阳能富集区光伏余电蓄热系统优化配置研究[J]. 太阳能学报, 2025,46(9):474-483.
肖智睿, 陈耀文, 王登甲, 等. 太阳能富集区光伏余电蓄热系统优化配置研究[J]. 太阳能学报, 2025,46(9):474-483. DOI： doi:10.19912/j.0254-0096.tynxb.2024-0744.

DOI：

摘要

基于能量系统最优化理论开展了光伏余电蓄热系统优化配置研究

建立以平准化均热成本最小化为目标的光伏余电蓄热系统容量优化模型

利用TRNSYS模拟仿真平台对该系统进行优化模拟。研究结果表明

与优化前系统容量相比

优化后系统中电热锅炉功率及蓄热水池容积都有所减小

虽然系统的余电消纳能力降低

但系统整体平准化供热成本CLCOH降低

光伏余电蓄热系统的经济性得到明显提升。

Abstract

This paper carries out a study on the optimal configuration of the photovoltaic residual electricity thermal conversion and heat storage system based on the energy system optimisation theory

it establishes a capacity optimisation model of the photovoltaic residual electricity thermal conversion and heat storage system with the goal of minimising the levelized cost of heat（LCOH）

and then simulates the optimisation of the system using the TRNSYS analogue simulation platform. The results show that

compared with the system capacity before optimisation

the power of the electric heating boiler and the volume of the water body in the optimised system are both reduced

and although the system's capacity for residual electricity utilization is reduced

the overall of the system is reduced

and the economy of the photovoltaic residual electricity thermal conversion and heat storage system has been significantly improved.

关键词

Keywords

references

PING X G, JIANG Z G, LI C W.Status and future perspectives of energy consumption and its ecological impacts in the Qinghai-Tibet region[J]. Renewable and sustainable energy reviews, 2011, 15(1): 514-523.

ZHOU Y, LIU Y F, WANG D J, et al.A novel combined multi-task learning and Gaussian process regression model for the prediction of multi-timescale and multi-component of solar radiation[J]. Journal of cleaner production, 2021, 284: 124710.

赵斌, 梁告, 姜孟浩, 等. 高原高寒地区并网光储电站设计与运行研究[J]. 中国电力, 2022, 55(12): 51-60.

SŁOMCZYŃSKA K, MIREK P, PANOWSKI M. Solar heating for pit thermal energy storage-comparison of solar thermal and photovoltaic systems in TRNSYS 18[J]. Advances in science and technology research journal, 2022, 16(5): 40-51.

ZHANG R C, WANG D J, LIU Y F, et al.Economic optimization of auxiliary heat source for centralized solar district heating system in Tibetan Plateau, China[J]. Energy conversion and management, 2021, 243: 114385.

XIE Z C, XIANG Y T, WANG D J, et al.Numerical investigations of long-term thermal performance of a large water pit heat storage[J]. Solar energy, 2021, 224: 808-822.

BAI Y K, YANG M, FAN J H, et al.Influence of geometry on the thermal performance of water pit seasonal heat storages for solar district heating[J]. Building simulation, 2021, 14(3): 579-599.

张睿超, 王登甲, 刘艳峰, 等. 西藏高原离网光伏供暖系统容量配置优化研究[J]. 西安建筑科技大学学报(自然科学版), 2021, 53(6): 828-834, 788.

DUFFIE J A, BECKMAN W A.Solar engineering of thermal processes[M]. New York: John Wiley & Sons, 2013.

胡冰, 李勇, 王登甲, 等. 双层相变材料复合水箱蓄热特性研究[J]. 太阳能学报, 2024, 45(7): 190-198.

KUSUDA T, ACHENBACH P R.Earth temperature and thermal diffusivity at selected stations in the United States[J]. ASHRAE transactions, 1965, 71(1): 61-74.

INCROPERA F P, DEWIFF D P.Introduction to heat transfer[M]. 5th ed. Hoboken: John Wiley & Sons, Inc, 1985.

DAHASH A, OCHS F, JANETTI M B, et al.Advances in seasonal thermal energy storage for solar district heating applications: a critical review on large-scale hot-water tank and pit thermal energy storage systems[J]. Applied energy, 2019, 239: 296-315.

CHEN Y W, QUAN M C, WANG D J, et al.Energy, exergy, and economic analysis of a solar photovoltaic and photothermal hybrid energy supply system for residential buildings[J]. Building and environment, 2023, 243: 110654.

刘艳峰, 穆婷, 罗西, 等. 光照资源富集区太阳能集中供热系统容量配置及热网管径协同设计优化研究[J]. 太阳能学报, 2023, 44(1): 85-93.

刘艳峰, 周位华, 罗西, 等. 川西高山峡谷区空气源热泵多源互补供热系统热源方案比选及优化设计[J]. 太阳能学报, 2021, 42(10): 478-486.

王嘉阳, 周保荣, 吴伟杰, 等. 西部集中式与东部分布式光伏平准化度电成本研究[J]. 南方电网技术, 2020, 14(9): 80-89.

李晓霞. 太阳能跨季节储/供热系统动态特性及运行策略研究[D]. 兰州: 兰州理工大学, 2021.

李倩茹. 高原寒冷地区太阳能-空气源热泵复合供暖系统的应用研究[D]. 重庆: 重庆大学, 2018.

全梦晨. 民居建筑光热光伏供能系统运行特性分析及匹配优化研究[D]. 西安: 西安建筑科技大学, 2023.

ONG S, CLARK N.Commercial and residential hourly load profiles for all TMY3 locations in the United States[R]. National Renewable Energy Laboratory, 2014.

GB/T 50293—2014, 城市电力规划规范[S].

CJJ/T 34—2022, 城镇供热管网设计标准[S].

GB 50736—2012,民用建筑供暖通风与空气调节设计规范[S].

陈耀文, 郭萌萌, 刘艳峰, 等. 西北村镇太阳能与沼气联合供暖系统优化配置研究[J]. 暖通空调, 2023, 53(7): 151-159.

浏览量

下载量

CSCD

文章被引用时，请邮件提醒。

提交

工具集

关联资源

日光温室中太阳能-地源热泵跨季节分热特性研究

低温强辐射双扰动下热阻与热惰性指标对外墙动态热特性的影响

光伏阵列拓扑结构在不同故障下的特性分析

被动式太阳能温室采暖房中对流传热的数值分析