在太阳能装置中添加有机物电源可以在一年中最冷的月份为单层住宅提供100%的供暖,并有助于环境保护。在气候变暖的几个月里,该系统可能会产生多余的电力,可以出售回电网。
在《可再生和可持续能源杂志》(Journal of Renewable and Sustainable Energy)上,中国和美国的研究人员概述了一个计算机模拟模型,通过将生物质作为另一种可再生能源,在减少二氧化碳排放的同时,提出一种可靠、价格合理的供暖解决方案,以应对太阳能固有间歇性的挑战。
合著者高阳侯说:“我们展示了这种混合系统如何在独户家庭中提供比化石燃料更清洁、更节能的供暖解决方案。”。“该系统将为农村社区提供便利,在农村社区,农场拥有大量农业废弃物形式的生物质,这些生物质可以与太阳能结合,以缩小城乡电力差距,并在这一过程中有助于环境。”
拟议的太阳能-生物质混合系统基于分布式多发电技术,该技术集成了光伏热能(PV/T)和生物质电源。
生物质是由可再生的有机物产生的,如玉米壳、坚果壳、木浆、食物和动物粪便。由光伏板和集热器组成的光伏/输电系统是一种新兴技术,它将太阳能转换为热能和电能,具有更高的能量转换效率。
对新兴分散式混合系统的研究主要集中在社区和商业温室农场。研究人员根据11月至3月中国西北部一栋单层平房的供暖需求评估了他们的系统,那里的冬天温度可能会下降到零下20摄氏度(零下4华氏度)。
在总能量输入中,PV/T收集器产生52%的电能,并捕获8%的可用热能。生物质产生了房屋供暖所需的剩余40%的电力。
合著者雷旭说:“在整个供暖季节,太阳能在能源供应方面占主导地位,生物质能发电在需要时开始,以弥补能源短缺。”。
他们在TRNSYS(瞬态系统仿真工具的简称)中创建了仿真模型,TRNSYS是一个模块化的热力系统软件,用于评估热力和电力可再生能源系统的性能。
他们的混合系统模拟包括光伏/太阳能集热器、热泵、带浸入式盘管换热器的储罐、分流器和备用电锅炉等部件。
研究人员正在开发一个太阳能生物质系统模型,以满足小型商业建筑的供暖和制冷需求,如果成功,计划开发一个用于实验测试的原型。