基于LCA小型风力发电机能量偿还时间的计算

能量偿还时间是评价新能源发电能力的重要指标之一。首先,文章针对目前应用广泛的小型风力发电机,给出了一种基于LCA的小型风力发电机能量偿还时间的计算方法,实例分析一台300 W垂直轴风力机,运用Gabi软件计算出其生命周期阶段总的消耗能量;其次,通过试验得出了此型号风力机在不同风速下的功率特性,并仿真计算出此型号风力机安装在桂林尧山景区的年发电量;最后,计算出桂林尧山景区安装该型号风力机时,能量偿还时间为2.36 a。

光伏系统能量偿还时间的分析

评估光伏系统的效益时,能量偿还时间是重要指标之一。能量偿还时间取决于光伏系统在寿命周期内输入的全部能量与系统运行时每年所产生的能量。文章介绍了国际上一些研究的情况和结果,并对于中国28个主要城市的能量偿还时间进行了计算和分析。

基于能量偿还时间的小型风力发电机预安装评估

为了避免小型风力发电机安装方案不当所造成的资源浪费,提出一种从评估到优化的预安装评估方法。首先分别运用静态、动态生命周期评价方法获得风机生命周期输入总能量。其次利用实验数据与概率论法计算出年发电量。然后根据定义公式得出能量偿还时间,对比使用寿命数据,评估风机绿色效益。最后根据评估结果,针对部分影响因素实施改善分析,以改善风机绿色效益。结果表明:动态生命周期评价方法的绿色效益评估结果更准确,且计算得出的偿还时间有所减少;改善策略能够有效提升风机绿色效益,进而提升评估结果。方法中的评估模式和部分计算方法可在其他新能源发电产品的评估中推广。

核聚变与开发月球^3He资源的可行性研究

对开发月球3He资源作为D-3He聚变燃料的核聚变反应堆的经济技术和可行性进行了研究。对太阳风的参数分析与月球表层土中的3He储量作了估计,对开采月球上3He的可行性及D-3He与D-T燃料的聚变能单位电价进行了比较。D-3He聚变在经济上是可行的,它比通常的D-T为燃料的聚变电站更为安全、干净、可靠。

基于多场景生命周期评价的海岛小型风力发电机预安装评估

为了准确评估海岛风电系统中小型风力发电机的绿色效益,以南海某海岛(记为South)和东海某海岛(记为East)为例,引入全生命周期评价技术,在此基础上进行多场景因素分析,并以能量偿还时间为指标,对比两安装地评估结果,对风机进行预安装评估。评估关键在于,利用Gabi软件balance模块得出风机生命周期生命周期总能耗,无场景因素下总能耗为2331.36MJ(South)与2372.83MJ(East),多场景因素下总能耗为2110.01 MJ(South)与2151.03 MJ(East);通过实验获得风机在不同风速下的功率特性数据,采用概率论求解法求得安装后风机年发电量为276.45kWh(South)与304.96kWh(East);通过EPBT偿还公式计算得到,无场景因素偿还时间为2.34a(South)与2.16a(East)、多场景因素偿还时间为2.12 a(South)与1.96 a(East)。结果表明:在评估过程中引入场景因素,风机绿色效益评估更准确;该评估可以给海岛小型风机的安装选址提供参考,避免造成不必要的资源浪费。

光伏/光热与光伏发电系统的性能及节能对比分析

光伏/光热(PV/T)系统可同时产出电能和热能,具有较高的综合效率,但其生产成本和生产能耗均高于常规的光伏发电(PV)系统。以我国典型气候区的5个代表性城市的典型年气象数据为基础,基于分布参数法建立了PV系统和PV/T系统的控制方程,模拟得到二者在5个不同城市的光电收益和光电光热综合收益。基于能量偿还时间和碳减排量,对比分析了两套系统在不同地区的节能特性。结果表明,PV/T系统的年发电量低于常规的PV系统;PV/T系统的综合效率远高于常规PV系统,其年均值在58.89%~69.91%。PV/T系统具有较短的能量偿还时间和更高的碳减排量;与常规PV系统相比,其能量偿还时间少0~0.8 a,碳减排量高3~5倍。