基于需求侧管理，利用中央电池或电动汽车电池支持的住宅光伏发电系统容量配置、能量管理及经济性分析
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火箭蓄电池 发布时间：2026-09-15 17:31:06 阅读：
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摘要 硕士学位论文 需求侧管理在住宅中央电池或电动汽车电池支持的光伏发电系统中的容量设计、能量管理与经济性分析 Gül Feray SEZEN 马尼萨杰拉尔·巴亚尔大学自然科学学院能源系统工程系 导师：Dr.Öğr.Üyesi Kıvanç BAŞARAN 智能电网和智能微电网技术的发展，已成为未来电力系统的重要一步。在智能微电网系统中，可再生能源、储能系统、需求侧管理以及电动汽车与电网的集成构成了研究课题的基础。不同类型的能源生产和储能系统的使用，以及它们与电网的集成和能源需求侧的共同处理，使得开发智能控制和能源管理系统成为必然。在可再生能源中，风能和太阳能的使用尤为突出。然而，在考虑城市内安装或小功率系统时，可以看出很大程度上利用了太阳能。与许多其他可再生能源一样，太阳能也是一种间歇性能源。因此，为了保证能源的连续性，要么需要储存所产生的能量，要么在没有能量生产时使用电网能源。为了储存电能，通常使用蓄电池（电池）。然而，由于电池的寿命问题和成本问题，特别是在并网系统中，其使用并不被首选。因此，为了在并网系统中经济地使用电池，人们正在进行各种研究。在这些研究中，在电网电价昂贵的时间段内使用足够容量的电池，以及使用集中式电池，成为了研究的重点。在使用中央电池的情况下，需要与配电公司进行结算，或者确定建筑物内其他住户使用中央电池的条件和结算方式，并制定相关法规。近年来，电动汽车的使用量迅速增加，且这些车辆使用的电池容量大约是单个住户一天所需容量的15-20倍，这使得电动汽车在智能微电网中不仅作为能源消耗者，还作为能源供应者被使用这一议题成为了现实。能源的高效利用至关重要。因此，在智能微电网中，既要使用节能设备，也要合理安排设备的使用时间。建筑物中使用的设备一部分被归类为不可更改使用时间的设备，另一部分则被归类为具有灵活工作时间的设备。确定和管理用电设备的使用时间和持续时间的过程被称为需求侧管理。需求侧管理与能源生产同样重要。因此，在基于可再生能源的智能系统中，能源生产端与能源消费端处于持续的互动状态。在本论文研究中，为了使建筑的电力需求能够由中央电池和/或车辆电池支持的光伏（PV）发电系统满足，进行了必要的计算和仿真工作。此外，针对所研究的建筑，确定了用于需求侧管理的柔性及固定工作时间的设备及其特性，并开展了需求侧管理所需的各项工作。为了确定功率系统的规模，首先获取了建筑物所在地区的辐射、温度等气象数据。根据获取的信息，通过开发一种算法，完成了所需光伏系统和电池的规模确定。本论文研究的基础正是所开发的算法以及由此运行的能量管理单元。在完成电池支持的光伏功率系统的最优规模确定后，对系统进行了经济性分析。在经济分析研究中，采用了文献中最广泛认可的平准化能源成本（LCOE）、净现值（NPV）和回收期计算技术。结果表明，该建筑的年能源需求为4,940.811 kWh，为满足这一需求，需要使用14块功率为325 Wp的光伏面板和15 kWh容量的蓄电池，系统的平准化能源成本（LCOE）为0.109094183，系统回收期为15年，净现值（NPV）为34.86171052。关键词：需求侧管理、负荷预测、集中式储能系统、电动汽车、V2G技术、光伏系统规模设计、光伏系统经济分析
