泰國最近有研究表明，浮式平臺上的太陽能加儲能設(shè)備可能是水產(chǎn)養(yǎng)殖項目中能源密集型曝氣系統(tǒng)的最廉價選擇。電池約占系統(tǒng)資本成本的54%，因此系統(tǒng)大小將成為經(jīng)濟(jì)可行性的關(guān)鍵。

 

 

圖片：King Mongkut’s University of Technology

 

泰國北曼谷先皇技術(shù)學(xué)院的科研人員Chaowanan Jamroen建議使用浮式光伏加儲能系統(tǒng)，為水產(chǎn)養(yǎng)殖項目中使用的能源密集型曝氣系統(tǒng)供電。在最近發(fā)表在《可持續(xù)能源技術(shù)與評估》上的《獨(dú)立浮式光伏/電池儲能系統(tǒng)為水產(chǎn)養(yǎng)殖曝氣和監(jiān)測系統(tǒng)供電的最佳技術(shù)-經(jīng)濟(jì)規(guī)模》一文中，他聲稱獨(dú)立供電系統(tǒng)可能對發(fā)展中國家偏遠(yuǎn)地區(qū)的蝦塘特別有利，因為那些地方缺乏電網(wǎng)電力。

 

“所建議的配置可用于槳輪式曝氣機(jī)和渦輪式曝氣機(jī)，”他告訴《光伏》雜志。“但它不適合用于泵噴式曝氣機(jī)和噴流式曝氣機(jī)。”

 

他表示，大約54%的太陽能加儲能系統(tǒng)資本成本來自于電池的成本。這就是為什么整個系統(tǒng)的尺寸對于實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)可行性至關(guān)重要。

 

他為設(shè)計了一個用于曝氣系統(tǒng)的太陽能加儲能裝置。這個用于蝦塘的平臺完全是漂浮的，以一個速度約為每分鐘100轉(zhuǎn)（rpm）的槳輪式曝氣機(jī)為基礎(chǔ)。系統(tǒng)被假定為有200 W的電力需求，安裝在泰國灣東部海岸的一個未透露的偏遠(yuǎn)地點。其設(shè)計采用依靠一個功率需求為5 W的監(jiān)測系統(tǒng)。曝氣系統(tǒng)每天工作6小時，監(jiān)測系統(tǒng)則全天候運(yùn)行。

 

“這個浮式平臺是用四個高密度聚乙烯漂浮平臺組裝起來的，并用一個鍍鋅鋼架捆綁成一個整體，以支撐曝氣機(jī)和太陽能加儲能系統(tǒng)，”Jamroen說，“這個浮式平臺的承重能力約為100公斤，而這是限制太陽能發(fā)電機(jī)與儲能系統(tǒng)耦合的一個關(guān)鍵因素。”

 

這名研究人員進(jìn)行了為期一年的模擬試驗，并評估了可靠性指數(shù)，從而對系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行了定性估計。計算這一數(shù)據(jù)是為了評估能源系統(tǒng)確保連續(xù)運(yùn)行的供電能力。他還使用平準(zhǔn)化能源成本來評估不同能源系統(tǒng)配置的成本效益。此外，他考慮了兩種曝氣方案，包括白天曝氣和夜間曝氣。

 

Jamroen確定，日間曝氣方案的理想規(guī)模是光伏系統(tǒng)450 W，電池60 Ah。而對于夜間曝氣設(shè)置，光伏裝置的理想規(guī)模是535 kW，儲能系統(tǒng)為150 Ah。

 

“選定的最佳浮式太陽能加儲能系統(tǒng)的成本估計為日間曝氣805美元，夜間曝氣1420美元，”Jamroen說，并指出在這兩種情況下，由柴油發(fā)電機(jī)供電的系統(tǒng)的成本高達(dá)16000美元。“這些成本只包括太陽能加儲能系統(tǒng)，而漂浮平臺、馬達(dá)、槳輪、結(jié)構(gòu)架、監(jiān)測系統(tǒng)的電子元件等成本則不包括在內(nèi)，因為我們的工作只集中在能源系統(tǒng)上。”

 

Jamroen確定，這種建議配置比浮式太陽能陣列加上柴油發(fā)電機(jī)和不使用電池的組合更便宜。他計算出白天曝氣方案的總成本為8810美元，夜間曝氣方案的成本為11400美元。

 

Jamroen總結(jié)說，“結(jié)果表明，相比于日間和夜間曝氣方案的其他配置，太陽能加儲能系統(tǒng)是技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上都最為可行的選擇。”