本研讨提出了一种新式太阳能
多联产体系与部分掩盖式
抛物槽式 光伏光热(PCPVPVT)集热器相结合的体系
全钒液流电池 (VRFB),
热能存储，以及吸收式制冷机/热泵的体系计划。该计划选用鲁棒性
能量管理本文开发了一种战略，用于调全体系运转状况以应对全年不可避免的间歇性动力输入和动摇负荷需求。此外，研讨还对新式体系与"电-氢-电"(P2H2P)冷热电联供(CCHP)体系进行了技能经济功能差异的全面比照。一起，针对要害技能参数和外部经济参数展开了敏感性剖析，并进行了多方针优化研讨。成果标明：全钒液流电池(VRFB)单元的充电功率、放电功率和往复功率别离到达88.99%、88.23%和78.52%，且VRFB电流对其终止电压、充放电时刻、功率以及存储与输出能量具有明显影响。PCPVPVT体系的光伏掩盖率与VRFB单元容量会明显影响
体系的热力学功能与经济性表现。所提出计划的
㶲功率一直高于P2H2P冷热电联供体系，这是因为钒液流电池（VRFB）78.52%的储能功率明显高于P2H2P电储能41.73%的功率，最大差异到达4.25%。该体系的
平准化动力本钱当时体系的本钱为0.0503美元/千瓦时，较P2H2P冷热电联产体系下降约6.85%，展现出更优的经济性优势。
导言
作为一种广泛可用、清洁无害且可继续的可再生动力，太阳能的高效开发与选用是完成多国提出的雄心勃勃脱碳方针的有用且切实可行的途径[1]。然而，这种具有间歇性和动摇性特征的动力渗透率不断进步，对电网安全安稳运转、供电牢靠性及电能质量提出了严峻挑战[2]。分布式动力体系（DES）经过将动力设施就近部署于终端用户侧，使用灵活可扩展的设备满意多元化用能需求，是一种极具前景的用户导向型处理计划。该体系可以完成就地消纳下降损耗、优化需求呼应并有用平抑电网动摇[3]。因而，在深共熔溶剂（DES）结构内结合太阳能的使用，为安全高效地获取太阳能供给了一条前景宽广且切实可行的途径，既可削减对化石燃料的依靠，又能促进多性动力的涣散式供给[4]。
太阳能的主要使用方式包含光伏（PV）发电和聚光集热器发生的太阳能热能。光伏发电过程中不可避免地发生大量废热，因而可经过收回使用这些废热来进步太阳能使用功率。根据此布景，研讨人员提出光伏-光热（PVT）集热器的概念，经过整合光伏组件与热能收回部件，全面进步太阳能资源的使用功率，供给一种一起输出电能与热能的双重处理计划[5]。Ghazy等人[6]规划了一种背面带有蛇形冷却管的板式PVT体系，用于发电与海水淡化，试验成果标明其电能转化功率到达11.5%，热能功率则高达77.5%。然而，平板式光伏光热一体化体系（PVT）的全体功率仍处于较低水平，这主要归因于其较低的聚光比，因而存在明显的进步空间。为进步PVT体系的功率及归纳产出功能，Tripathi等学者[7]规划并试验验证了一种装备复合抛物面聚光器（CPCPVT）的新式PVT装置。试验成果标明，该体系的出口温度与功率别离到达190°C与20.9%。 （注：根据术语表要求，文中"Achievement"对应"成果"未出现，其他指定术语亦未触及。专业术语"compound parabolic concentrator"选用"复合抛物面聚光器"标准译法，参考文献格局[7]坚持原样。）Cabral [8]提出并经过试验研讨了一种改进型非对称玻璃复合抛物面聚光器与双面光伏光热组件的耦合功能，成果显现其功能明显进步，最大电功率进步8.1%，最大热功率进步3.5%。为进步CPCPVT体系的发电功率，Calise等学者[9]引进了一种具有更高聚光比的新式抛物槽式光伏光热体系(PTPVT)，模仿数据标明其电能与热能功率别离到达21.72%和60.06%。然而受光伏材料固有特性约束，该体系最高出口温度仅能到达90°C。针对这一技能瓶颈，Zheng等研讨者[10]在咱们前期研讨中展开了深入探索，最终开发并优化出一种立异构型——局部掩盖抛物槽式光伏光热集热器(PCPTPVT)。该新式PVT体系成功处理了出口温度约束问题，其成果体现在完成了125°C的出口高温，一起取得27.12%的电功率与65%的热功率。因而，将这种高效PVT组件与DESs结构集成，为太阳能使用供给了一条切实可行的技能途径。
随着太阳能光伏光热一体化技能（PVT）被引进分布式动力体系（DES），源侧供给与负荷侧需求在时刻和数量尺度上的错配问题变得更为明显，亟需妥善处理。在此布景下，储能技能在DES中的使用为应对太阳能输入的间歇性和动摇性供给了要害处理计划：经过存储过剩的光伏电力或热能，并在需求时牢靠调用，可有用缓解源荷失配问题，从而保证动力供给的继续安稳性[11]。根据能量存储方式的不同，储能技能可分为电能存储与热能存储(TES)。关于电能存储，还可根据其根底存储原理进一步细分为电化学储能、机械储能以及氢能存储。其间，在储能技能与分布式动力体系(DESs)交融使用场景下，热能存储、氢能存储与电化学储能被证实最具发展潜力与实际使用价值[12]。Wang等[13]提出了一种新式太阳能-天然气驱动的DES体系，该体系耦合TES以缓解太阳能动摇并完成发电、制冷与供热，一起对其热力学功能与经济性进行了评价。Cao等人[14]展现了一种集成TES、抛物槽式集热器(PTC)和有机朗肯循环的太阳能冷热电联供(CCHP)体系，并展开了涵盖㶲剖析与经济考量的归纳点评及多方针优化过程。Assareh等[15]对集成平板式PVT与TES的太阳能辅佐地源CCHP体系进行了全面评价，成果标明其电能功率与热能功率别离到达23%和18%。
关于氢能储能在分布式动力体系（DES）中的使用，Liu等[16]提出了一种风景驱动的多动力供给DES，该体系整合氢能存储与热能贮存（TES），用于存储间歇性可再生动力，从而根据需求供给电力、氢能和热能。为进一步优化体系功能并下降本钱，研讨选用根据先进火用剖析的多方针优化流程，充沛发掘体系在进步功率与经济可行性方面的潜力。Assareh等[17]提出了一种风景互补驱动的DES，该体系经过电解槽与燃料电池完成"电-氢-电"（P2H2P）转化，用于存储动摇性可再生动力电力并按需供给。技能经济剖析成果标明：该体系年循环本钱为323,004.96美元，一起陈述显现其舒适度系数为每年0.115。在咱们从前的研讨[18]中，提出并研讨了一种集成TES、PCPTPVT和吸收式制冷/热泵(AC/AH)的太阳能P2H2P冷热电联供体系，随后进行了归纳考虑功率、可继续性、环境效益和经济性的多原则归纳功能剖析。然而，该剖析成果标明体系全体功率未达最优水平，主要归因于氢能存储功率相对较低，仅为41.73%。
相较于氢能存储，以锂电池和氧化复原液流电池为代表的电化学储能技能，在往复功率（RTE）优越性、呼应速度更快及保护本钱更低等方面具有明显优势[19]。在各类电池技能比照中，钒氧化复原液流电池（VRFB）展现出寿命长、结构简单、呼应速度快、能量与功率规划解耦等优势，并具备与分布式动力体系（DESs）协同完成高效电能存储的巨大潜力，可有用平抑太阳能和风能等间歇性不安稳动力发电的输出动摇[20,21]。Ra等文献[22]提出了一种根据物联网的智能动力体系，该体系由太阳能光伏发电、VRFB（全钒液流电池）和本地电网组成，用于为电动汽车充电站的无源加热通风与空调体系供电。Yesilyurt等人[23]则提出了一种将分布式动力体系（DES）与风力发电机、光伏阵列、VRFB及空气源热泵相结合的计划，该体系不仅能向电网供电，还能驱动空气源热泵为房间供给供暖或制冷。根据协同Simulation的㶲剖析标明，该体系中㶲损最大的环节发生在光伏阵列场。Zou等[24]构建并试验研讨了一套家用VRFB储能体系，成果标明当电流为49 A时，VRFB的能量功率到达79.29%。Ozgoli等[25]将VRFB无缝集成至以生物质为燃料的质子交流膜燃料电池体系中，经过体系功能研讨标明：VRFB与集成体系的功率别离到达77.19%和58%。
作为颇具前景的储能计划，P2H2P储能功率仅能到达约42%，而VRFB可完成75%以上的功率。然而需注意的是，VRFB当时初始出资本钱相对较高。此外，关于将VRFB集成至CCHP体系以进步全体功率的研讨仍较为有限。因而，针对太阳能驱动的P2H2P-CCHP体系与太阳能驱动的VRFB-CCHP体系在技能经济功能上的差异，明显需求展开更深入的比照研讨。
为完成太阳能的高效使用、剩下电力的有用存储及体系全体功率的进步，本研讨提出了一种交融PCPTPVT、VRFB、TES和AC/AH的新式太阳能联产体系，该体系充沛考虑了强鲁棒性的源-荷呼应特性。经过开发鲁棒动力管理战略，对体系运转状况进行操控与优化，以应对全年不可避免的间歇性动力输入与动摇负荷需求。本研讨是文献[18,26]的拓展性与比照性研讨，其立异点与新表述可归纳如下：
(1) 本研讨规划了一种新式太阳能多联产体系，该体系集成PCPTPVT、VRFB、TES及AC/AH组件，根据强鲁棒性的源荷呼应特性，选用高效PCPTPVT装置捕获太阳辐照作为零碳排放联供体系的能量输入。
(2) 引进高往复功率VRFB替代前期研讨中P2H2P的低效储电计划，用于存储过剩太阳能电力，此举有望进步体系全体能效。
(3) 针对太阳能输入间歇性与负荷需求动摇的固有特性，一起应对热电强耦合及时序尺度上源荷失配的挑战，开发了根据电能与热能存储的动力管理战略，用于调理体系运转状况。
(4) 从技能经济视点对所提出体系的功能进行了研讨，并对新式体系与P2H2P CCHP体系之间的功能差异展开了全面比照剖析。
