长沙地区太阳能光伏/光热复合家用热水系统经济性分析

采用动态系统模拟软件TRNSYS建立4人用水规模的典型家庭光伏/光热复合热水系统模型,以长沙地区的气象参数逐时模拟系统的全年发电和产热量。根据TRNSYS计算结果和当地的电价,对系统进行经济性分析和影响经济性因素的敏感性分析。结果表明:生命周期内该系统在长沙区域使用的动态投资回收期范围为7.6~16 a,能源综合价格现值小于0.3元/KWh,内部收益率范围为11%~24%,具有投资经济可行性。敏感性分析得出,电价增长率和基准折现率对系统的经济性影响较大,系统的经济性随电价增长率增加得到显著提高。

复合抛物面聚光器–光伏/光热与燃煤发电机组联合供能系统性能分析

设计出独立双层流道式和回路双层流道式结构的水冷式复合抛物面聚光器?光伏/光热(CPC-PV/T)电热联用装置,分析比较2种装置的特征,CPC-PV/T集热单元之间采用蛇形对冲式连接方式;提出将多个CPC-PV/T电热联用装置并联连接组成的CPC-PV/T预热系统辅助加热燃煤机组凝结水,以及作为扩容蒸发式太阳能蒸汽发生系统(VEESG)辅助燃煤机组联合热发电的预热段2种集成方式,针对2种集成方式研究其集成机制。结果表明,联合发电系统机组热经济性随CPC-PV/T进水流量的增加成线性递增趋势;其出水温度可达90℃以上,在一定进水流量范围内,CPC-PV/T热效率随进水流量的增加而降低,随辐射强度的增强而提高;CPC-PV/T电效率随进水流量的增加呈波形递增趋势,其平均电效率、热效率分别在13.4%、42%左右。与独立的光伏或光热系统相比,CPC-PV/T占地面积小、太阳能利用率高。

光伏/光热-地源热泵联合供热系统运行性能研究

为解决太阳电池的发电效率随温度升高而下降以及地源热泵系统供热引起的土壤热失衡问题,以典型居住建筑的光伏/光热-地源热泵(PV/T-GSHP)联合供热系统为研究对象,基于TRNSYS软件,采用土壤温度、地源热泵机组季节能效比、光伏发电效率和太阳能保证率为评价指标,对该联合供热系统进行运行性能分析。研究结果表明:夏热冬冷地区(以长沙为例)太阳能保证率相对较高,PV/T组件面积为满屋顶最大化安装(900 m^(2))时,第20年末土壤温度相比初始地温仅升高0.8℃,热泵机组季节能效比约为5.1,太阳能保证率为97.0%~98.7%;不同气候地区的太阳能保证率与PV/T组件面积和建筑全年累计供热量有关,通过定义单位建筑全年累计供热量PV/T组件面积指标,得到中国不同气候地区的太阳能保证率与该指标的耦合关系,回归方程的决定系数R^(2)为0.983,得出在已知建筑全年累计供热量和太阳保证率设计目标值的条件下所需PV/T组件面积的计算方法。PV/T-GSHP联合供热系统的全年运行能耗显著小于平板太阳能集热器-地源热泵联合系统(最小降幅为沈阳,49.7%),远小于空气源热泵(最小降幅为石家庄,79.8%)和燃气壁挂炉(最小降幅为沈阳,65.1%)。