[发明专利]基于盐差能和光伏混合系统能效的优化方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于盐差能和光伏混合系统能效的优化方法及系统，根据建立的光伏系统的传热模型确定光伏系统的输出功率；然后根据光伏系统和冷却系统的热交换平衡方程，确定冷却系统的冷却剂中的热量；其次，根据冷却系统中存储的热量，确定输入到盐差能系统中冷却剂的温度；再然后，根据输入到盐差能系统中冷却剂的温度，确定盐差能系统的输出功率；最后，根据光伏系统的输出功率以及盐差能系统的输出功率，确定混合集成能源系统的总输出功率，根据总输出功率对混合集成能源系统进行优化，最终使得混合系统调整至最佳状态运行。该方法能够有效使提高混合集成能源系统的总输出功率，有效减小温度波动的影响，增强系统运行的稳定性，同时提高能源利用率以及缩减运行的成本。

技术领域

本发明涉及能源利用技术领域，具体为基于盐差能和光伏混合系统能效的优化方法及系统。

背景技术

近年来，混合可再生能源系统的研究证实了其高效、经济、节约资源的优点，具有很大的发展前景。盐差能(PRO)工艺是从盐度梯度资源中提取可再生能源的最有前途的技术之一，而盐差能(PRO)与光伏/热(PV/T)、电池混合系统能够有效地提高整体能源效率。

盐差能系统与太阳能系统组成的混合集成能源系统，可以减小光伏系统在夜间无法发电的劣势，显著改善太阳能的可利用性。通过数值研究发现，温度是影响混合集成能源系统输出电能量的关键因素，受自然因素影响，由于温度的变化使得混合系统存在着发电能量降低、发电能力不稳定等问题，使得能源利用效率还比较低，所花费的成本也相应的比较高，为此，采用海水对混合集成能源系统进行降温控制，减小温度波动，以提高系统的稳定性，且实现总功率的提升，为了使混合集成能源系统的输出总功率最大，因此需要根据混合集成能源系统实时的总输出功率对其运行方式进行优化。

现有的总功率输出方法是分别计算盐差能系统和太阳能系统的输出功率，然后相加得到混合集成能源系统总输出功率，该方法没有考虑冷却系统分别对盐差能系统与太阳能系统的影响；即，光伏系统中光伏面板在低温时发电量更高的温度特性，以及盐差能系统在高温溶液下可获取更多发电量的特点，因此导致计算的混合集成能源系统总输出功率误差较大，不能对混合集成能源系统的运行方式进行有效优化，进而不能实现混合集成能源系统在实际工程应用中的较高能源利用率和最低成本的要求。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种基于盐差能和光伏混合系统能效的优化方法及系统，以最大限度地提高混合集成能源系统的能量效率。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种基于盐差能和光伏混合系统能效的优化方法，包括以下步骤：

步骤1、建立具有冷却系统的光伏系统的传热模型。

步骤2、根据光伏系统的传热模型确定光伏系统的输出功率P_PV；

步骤3、根据光伏系统和冷却系统的热交换平衡方程，确定冷却系统的冷却剂中的热量；

步骤4、根据冷却系统中存储的热量，确定输入到盐差能系统中冷却剂的温度；

步骤5、根据输入到盐差能系统中冷却剂的温度，确定盐差能系统的输出功率P_PRO；

步骤6、根据步骤2得到的光伏系统的输出功率P_PV，以及步骤5得到的盐差能系统的输出功率P_PRO，确定混合集成能源系统的总输出功率P_tot，根据总输出功率P_tot对混合集成能源系统进行优化。

优选的，步骤1中所述光伏系统的传热模型如下：