[发明专利]一种可再生能源驱动反渗透海水淡化技术的成本建模方法

说明书

本发明公开了一种可再生能源驱动反渗透海水淡化技术的成本建模方法，包括：根据每日用水量预测海水淡化过程所需的功率P_l；计算光伏发电功率P_pv、风力发电功率P_wt及电池组的总容量S_bat；根据海水淡化过程所需的功率P_l、光伏发电功率P_pv、风力发电功率P_wt及电池组的总容量S_bat，计算电池荷电状态值SOC；计算可再生能源系统的供电损失概率LPSP；将LPSP≤LPSP_max作为约束条件，计算可再生能源系统的总建设成本LCC。使用光伏、风力能源为海水淡化过程供电，可以提高可再生能源的利用率，减少化石燃料的使用，进而降低温室气体的排放量，实现海水淡化技术可持续发展；同时可以解决偏远地区无法从电网获取可靠、低成本电能的问题。

技术领域

本发明属于海水淡化建模方法技术领域，涉及一种可再生能源驱动反渗透海水淡化技术的成本建模方法。

背景技术

我国的淡水资源总量名列世界第四，但是作为一个人口大国，我国人均综合用水量排名落后，仅为431m³，另一方面，我国淡水资源分布极不均衡，沿海城市的偏远地区常年处于缺乏淡水的状态。为了解决淡水短缺问题，反渗透海水淡化技术得到深入研究。海水淡化技术需要消耗大量电能，一些大型海水淡化厂的单位产水能耗为2.5-4kWh/m³，这些电能大部分来自于化石燃料，燃烧会产生大量温室气体。同时偏远地区尤其是海岛地区远离电网，无法从电网中获得充足、低成本的电能，这使得海水淡化技术无法在缺乏淡水地区大规模应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种可再生能源驱动反渗透海水淡化技术的成本建模方法，解决了现有技术中存在的海水淡化过程无法从电网获取可靠、低成本电能的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种可再生能源驱动反渗透海水淡化技术的成本建模方法，包括以下步骤：

步骤1、根据每日用水量预测海水淡化过程所需的功率P_l；

步骤2、计算光伏发电功率P_pv、风力发电功率P_wt及电池组的总容量S_bat；

步骤3、根据海水淡化过程所需的功率P_l、光伏发电功率P_pv、风力发电功率P_wt及电池组的总容量S_bat，计算电池荷电状态值SOC；

步骤4、计算可再生能源系统的供电损失概率LPSP；

步骤5、将LPSP≤LPSP_max作为约束条件，计算可再生能源系统的总建设成本LCC。

本发明的特点还在于：

步骤1中海水淡化过程所需的功率P_l为：

P_l＝H_DS_DC (1)；

上式中，H_D为每日需水量的体积，S_DC为海水淡化过程生产单位体积水所需的功率。

步骤2中光伏发电功率P_pv、风力发电功率P_wt及电池组的总容量S_bat的计算方式如下：

P_pv＝η_pvR_tA_pv (2)；

上式中，η_pv为光伏发电效率，R_t为光照辐射强度，A_pv为光伏面板的表面积；